0、前言
筒式钢球磨煤机(简称球磨机)具有一个直径为2~4m,长为3~10m的圆柱形或圆锥形的滚筒,筒内装有大量直径为25~60mm的钢球,滚筒转速较低,一般为16~25转/分,利用盛在滚筒内的钢球的运动,通过撞击、挤压和研磨作用来完成磨煤过程。球磨机主要应用于发电、水泥生产等行业,球磨机烧大瓦事故时有发生,曾一度威胁着锅炉的安全经济运行。球磨机烧大瓦事故处理时需要顶磨、揭盖、抽瓦和刮研等多道工序,不仅烦琐,而且每次烧瓦刮研都要损失0.4~0.7mm厚的巴氏合金层,烧瓦刮研越严重,巴氏合金层损失就越多。在正常运转时,巴氏合金层每年磨损厚度仅为0.13~0.15mm/年,这就意味着每次烧瓦后的轴瓦刮研,就会减少3.1~4.7年的使用寿命,由此可见研究球磨机烧瓦原因及预防措施具有重要的实际意义。本文结合永济热电厂3号锅炉2号DTM287/410型球磨机发生的“烧大瓦”事故分析事故的发生原因,介绍解决办法,以供借鉴。
1、球磨机烧大瓦原因分析。
大瓦发热的原因是多种多样的(见图1),概括起来球磨机发热、烧瓦原因主要有如下几种:(1)空心轴颈制造加工粗糙,保管不善,轴颈出现各种缺陷,如结斑,锥度、椭圆度不合格,锈蚀、麻坑等,以致油膜破坏轴瓦;(2)随着球磨机容量的增大,其体积、重量增加,相对刚性减弱受压变形大,以及基础垫铁布置不合理,台板严重变形,或者垫铁未垫实,二次灌浆不饱满或铸件时效处理不够,残余应力引起变形,以致球心调节失灵烧瓦;(3)轴瓦刮研质量不好,钨金浇铸不好,脱胎、气孔,软硬不一;(4)润滑油变脏、变质或选择不当;(5)球面瓦卡涩,大罐膨胀间隙未留够,大罐中心轴距误差过大等。当前国内大多数球磨机采用刮瓦轴承,这种轴承瓦面刮研出的斑点,虽然可以储存润滑油,但却无助于油膜的形成,还会将形成的油膜划破,对轴瓦润滑不利,导致发热、烧瓦频繁。
2、事故分析与处理
永济热电厂3号锅炉2号球磨机型号为DTM28 7/410,1998年5月19日发生烧大瓦事故。经检查球磨机简体伸长15mm。出口衬瓦磨损2mm,入口衬瓦磨损8mm,出入口衬瓦全部烧坏,出入口衬瓦球面底部各向外移5mm。根据此情况当时采取如下检修方案:(1)更换出入口衬瓦;(2)将出入口衬瓦球面座外移38mm,留出膨胀间隙15mm。但按此方案更换衬瓦后启动试验,衬瓦温度很快上升,说明问题主要出在刮瓦质量不合要求,球磨机简体就位不当上。当时试转情况如下(回油温度):
第一次:试转时的初始温度为38℃,开始时间为6月6日3:00(间下表)
表1 第一次试转情况
启动时间/min |
入口温度/℃ |
出口温度/℃ |
0 |
38 |
38 |
30 |
48 |
46 |
50 |
53 |
52 |
第二次:6月6日9:30~10: 00出入口温度为55℃。
第三次:6月6日16: 00~16: 40人口温度为50℃,出口温度为52℃。
试转时电机电流为100A(平时为80A)。
开上瓦盖测量间隙,测量情况见表2、表3。
表2 出口瓦间隙
角度 |
塞尺深度 |
间隙 |
塞尺深度 |
间隙 |
塞尺深度 |
间隙 |
东南角 |
400 |
0.2 |
300 |
1.0 |
150 |
1.5 |
东北角 |
700 |
0.2 |
300 |
1.0 |
150 |
1.5 |
西南角 |
700 |
0.2 |
300 |
1.0 |
150 |
1.5 |
西北角 |
400 |
0.2 |
300 |
1.0 |
150 |
1.5 |
表3入口瓦间隙
角度 |
塞尺深度 |
间隙 |
塞尺深度 |
间隙 |
塞尺深度 |
间隙 |
东南角 |
400 |
0.2 |
50 |
1.0 |
- |
- |
东北角 |
500 |
0.2 |
50 |
1.0 |
- |
- |
西南角 |
300 |
0.2 |
150 |
1.0 |
- |
- |
西北角 |
600 |
0.2 |
300 |
1.0 |
150 |
1.2 |
人口空心轴上靠简体挡油槽50~60mm处有一道槽深0.3mm,推力间隙2.7mm。
规程规定回油温度不应超过40℃,主轴承温度不应超过65℃,其它轴承温度不应超过80℃,由于冷却水初温为38℃,回油温度可适当放宽。重新刮研衬瓦,打磨空心轴。试转后发现温度还是高,同时衬瓦有沿径向晃动的迹象,究其实质是简体轴线弯曲,测量得数据如图2所示。从测量数据可以看出,空心轴弯曲0.28mm,椭圆变形度为1.7mm,对空心轴进行研磨加工,使之达到完全合格。
3、消除及预防措施
球磨机“烧大瓦”事故的消除及预防主要是针对发热、烧瓦原因采取相应措施,通常有:(1)认真检查消除空心轴颈加工制造缺陷,采取磨轴或热态重载刮研,以瓦配轴方法解决;(2)认真检查消除变形,球面调心保证有可靠措施,合理布置基础垫铁,使之受力均匀、重荷不变形,球面瓦四角留0.25mm的间隙,球面瓦与座中心一致不偏不卡,调节灵活;(3)认真检查轴瓦钨金有无缺陷并消除,仔细刮研,保证质量;(4)认真选择润滑油保证由质清洁、油量充足,高压油系统投入正常:(5)加强运行的监视检查,严格施工检修工艺等措施。
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