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双进双出钢球磨运行分析

大唐阳城发电有限责任公司 董志超 金鑫（048102）

【摘 要】以福斯特·惠勒能源公司制造的D-10D双进双出钢球磨煤机为例，结合实际运

行中发生的问题，分析说明双进双出钢球磨煤机在运行中常见故障，以及相应预防和处理措施。

【关键词】双进双出钢球磨煤机 运行故障 分析 预防措施

Double-in&Double-out Ball Mil Operation Analyze

DongZhiChao JinXin (048102)

Da Tang Yang Cheng Power Generating Limited Company

Abstract: The D-10D Double-in&Double-out ball mill manufactured by Foster Wheeler

Energy Corporation was introduced in this paper to discuss the practical fault occurred in the operation, it also analyzes the usual defects and provide the protective measures and the resolutions respectively.

Key words: Double-in&Double-out Ball Mill, Operation Fault, Analyze, Protective

Measures 阳城发电厂一期工程安装六台美国福斯特-惠勒能源公司（FWEC）生产的亚临界、自然循环汽包燃煤锅炉。每台锅炉配套安装四台FWEC生产的D-10D型双进双出钢球磨煤机。 福斯特·惠勒能源公司的双进双出球磨机的特点：（1）磨煤机负荷越低，煤粉细度越高，满足锅炉低负荷时着火和稳燃的要求。（2）磨煤机出口的一次风煤粉浓度高，风煤比低，特别有利于煤粉的着火和稳燃。（3）煤种适应性强，适于研磨较硬的煤种。（4）磨煤机筒体内储煤量大，在两台给煤机停运断煤的情况下，仍能连续输出煤粉9～10分钟。

本文就阳城电厂投产后磨煤机发生的故障进行讨论和分析，提出了相应的预防措施。 1、双进双出钢球磨煤机的构造简述：

落煤管

驱动小齿轮 密封风 分配器（出粉口） 分离器 耳轴密封 筒体大齿轮 磨 煤 机 筒 体 耳 轴密分离封 器 M 一次风 磨煤机耳轴

双进双出钢球磨煤机原理性结构图1－1

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双进双出钢球磨煤机由一次风（干燥剂）入口管、落煤管、煤粉分离器、螺旋输送装置、一次风空心管、中空耳轴、磨煤机筒体、钢球以及传动装置等组成。 2、双进双出钢球磨煤机的相关工作原理：

2.1磨煤机的工作原理

原煤从给煤机下煤管落入空心耳轴底部，经螺旋输送带的旋转运动将原煤从两侧的空心耳轴送入磨煤机。预热后的一次风从空心耳轴通过一次风空心管进入磨煤机筒体，在筒体内对冲后反向流动，携带磨细的煤粉通过空心耳轴与一次风空心管之间的环形通道进入分离器，粗颗粒的煤粉被分离下来回落到中空耳轴入口，与原煤混合后重新进入磨煤机研磨，合格的煤粉由分离器出口直接送至燃烧器。

2.2磨煤机料位测量原理：

磨煤机筒体 磨煤机耳轴 基准料位测量管 △P 高料位测量管 △P 低料位测量管 仪用压缩空气 双进双出磨煤机料位测量原理图1－2

如图1－2，在磨煤机的料位测量管里通入仪用压缩空气并由设在磨煤机筒体内的料位管出口吹出，根据料位管出口在磨煤机筒体内的位置，分为高料位和低料位（基准料位管也一样），高、低料位管中的压缩空气压力与基准料位管中的空气压力比较所得的△P，即为料位测量值。值得注意的是，当空磨启动时，由于运行时间短，筒体内煤粉少，料位管出口处的煤粉也较少，所以会使料位测量管内压缩空气压力较低，料位显示较低，当随着磨运行时间的加长，在筒体内的煤粉会增多，这样料位管内的空气压力因为其出口处煤粉的增多而升高，而基准压力值和筒体压力值相同，不受实际煤位变化的的影响，因此△P的值就会逐渐增大，也就是我们所说的料位的建立。

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3、双进双出钢球磨煤机运行中存在的问题、原因分析及措施：

3.1 磨煤机满煤： 3.1.1煤机满煤的现象：

（1) 磨煤机滚筒噪音沉闷，耳轴处有时有异音。

（2）磨电流下降，并伴随有摆动现象，完全满煤时电流大幅度下降并稳定。 （3）磨煤位指示迅速增至满量程。

（4）启动初期建立的一次风量减少，筒体压力升高。

（5）满煤初期密封腔室差压突增，然后下降，密封腔室向外喷粉。 3.1.2 磨煤机满煤的原因：

（1）启动磨煤机在启动过程中发生满煤：

A、锅炉冷态启动中启第一台磨煤机时，因为锅炉烟温较低，一次风会在长时间内停留在较低的温度，降低了磨的出粉能力，发生进煤多出粉少，严重时导致满煤； B、空磨启动时，刚进入磨筒体的煤在未能被磨成煤粉前，会使磨的料位测量显示值要小于小于筒体内实际的煤位，这就有可能导致煤位自动控制的误调节和运行人员的误判断，导致满煤。 （2）运行中磨煤机满煤：

A、料位测量装置故障或料位管堵塞等，使料位测量信号发生错误； B、给煤机制动控制系统故障； C、运行人员误操作或手动调节不当。 3.1.3 磨煤机满煤后的危害：

（1）磨煤机满煤时，原煤有可能堵塞螺旋输粉机甚至分离器，造成耳轴密封风不能实现密封，原煤沿螺旋输粉机进入耳轴，污染润滑油甚至损坏耳轴轴承后果严重。 （2）可能使钢球溢出进入耳轴，损坏螺旋输送器。 3.1.4 预防措施：

（1）启动磨煤机后立即对料位测量管吹扫一遍。

（2）启动磨电机后，应进行充分暖磨，当磨两端出口风温大于50℃时，再启动给煤机下煤；

（3）启动过程中必须注意建立磨煤机的初始料位，一般根据经验控制给煤量在20～30T/h，大约需30分钟左右（可根据筒体内残留煤粉情况确定），一次风量在14000～18000kg/h，筒体压力小于1.0KPa；

（4）当发现磨电机电流明显低于正常运行值，且持续下降，筒体压力逐渐升高时，可以较大的一次风量对筒体进行吹扫，将产生的煤粉及时带走，直至电流和筒体压力恢复正常后，再减小一次风量以建立料位；如磨煤机严重满煤，应停运两台给煤机，以较大的一次风量吹扫。必要时停运磨煤机。 3.2 磨煤机耳轴润滑油污染：

3.2.1磨煤机耳轴润滑油污染的危害：

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（1）污染润滑油的煤粉随油进入磨的耳轴后，会损坏耳轴轴承；

（2）在油中的煤粉堵塞油滤网，使润滑油流量过小而不足以润滑冷却耳轴。 3.2.2磨煤机耳轴润滑油污染的原因： （1）耳轴密封自动控制系统调节失灵； （2）耳轴密封元件损坏；

（3）在启停磨煤机的过程中运行人员操作不当。 （4）磨煤机满煤。

3.2.3 防止磨润滑油污染的措施： （1）启动磨煤机时要采取的措施：

A、启动一次风机以后磨煤机启动前，随着一次风压的逐渐建立，及时开启1-2个燃烧器关断挡板泄压，，注意观察密封风调节挡板的动作情况，始终保持密封风与筒体差压在1.25-1.75kPa 之间。

B、磨煤机密封风必须在开一次风关断挡板前投入，提前建立密封风压，使密封风压力始终高于磨筒体压力，有效避免煤粉进入。 C、磨煤机的耳轴吹扫必须在磨煤机启动后进行。 D、启动磨时防止满煤。 （2）运行中要采取的措施：

A、定期对磨煤机筒体测量管路进行吹扫，在执行磨煤机料位吹扫时要严格按规定正确操作。防止大量的压缩空气进入使煤粉穿过密封腔室而进入耳轴润滑油内。 B、定期打开耳轴吹扫挡板进行吹扫，防止密封室内沉积过多的煤粉。在吹扫时应注意：（1）耳轴吹扫尽量在磨煤机低负荷时，即磨筒体压力较低时进行，防止在高负荷时由于耳轴吹扫挡板打开后，密封风调节跟不上，密封风压力下降，造成煤粉进入耳轴。（2）高负荷下的耳轴吹扫应一侧一侧依次进行，正常运行时密切监视密封风挡板的自动情况，保持1.5kPa左右的差压，防止由于挡板动作不正常，造成密封风差压太低。

（3）停运磨后要采取的措施：

A、磨事故跳闸后，要迅速开启1-2个BSO挡板进行泄压，防止磨筒体压力急剧升高。

B、磨煤机正常停运时，在停运磨密封风前，始终保持1-2个BSO挡板开启，防止磨筒体压力急剧升高。

C、停运一次风机前，磨煤机密封风保持运行。 3.3 磨煤机堵煤：

3.3.1 磨煤机落煤管处堵煤：

（1）磨煤机进煤管处棚煤时的现象：

A、由于磨煤机发生棚煤的一侧无原煤落下，故细煤粉较多而使料位显示高于对侧，但两侧料位总体呈下降趋势，此时如给煤机在自动控制时会加大给煤量，最终棚煤侧落煤管内满煤，使此侧给煤机跳闸；

B、磨煤机棚煤侧无原煤进入时，出口风温偏高，但是由于双进双出磨煤机的出粉要经过进煤口，在此堵塞的原煤会使经过此处的出口煤粉风温不会太高（一般最高维持在110℃左右），而对侧的出口风温会因给煤机出力加大而明显降低。

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（2）磨煤机落煤管处堵煤的原因：

A、原煤中水分和杂质较多时（尤其是泥土等），而磨煤机的进煤口和出粉口在同一部位，温度较高，会使原煤在此处被烘干结块，发生棚煤；

B、耳轴管内螺旋输粉机断裂或其它原因损坏，输送能力不足，使原煤在此滞留而堵塞；

C、给煤机下煤量过大，超过耳轴管内螺旋输粉机的输送能力。 （3）磨煤机进煤管处棚煤应采取的措施：

A、运行中要注意监视磨煤机料位、出口风温及给煤机的出力情况，当出现棚煤现象时，应立即减小或停运棚煤侧的给煤机，同时将对侧给煤机切为手动控制，调节料位；通知维护人员尽快掏煤或采取其他措施； B、若是螺旋输粉机损坏，则停运磨煤机进行处理； C、保证原煤的质量要合格；

D、运行人员要及时了解原煤煤质情况，并根据情况加强相关参数的监视。 3.3.2磨煤机出粉管处堵塞：

（1）磨煤机出粉管处堵塞时的现象：

A、由于磨煤机出粉通道不畅，会使筒体压力升高，同时一次风流量减小； B、磨煤机发生堵塞侧的分离器差压会不正常减小，比对侧的差压值要小20％以上； C、当堵塞严重时，会使相应侧的煤火检不稳定或失去； D、堵煤侧的出口风温降低。

（2）磨煤机出粉管处堵塞时的原因： A、磨煤机长期出力过小运行，在出粉管道处的一次风速不足以充分带走全部煤粉，而使的大量煤粉在管道中沉积，逐渐积累后造成管道通流能力下降，最终堵塞管道；

B、磨煤机出口分离器发生故障或堵塞，在分离器内煤粉不能顺畅及时的通过分离器；

C、有个别喷燃器关断挡板未开或未开到位造成煤粉流动不畅；

D、有部分辅助风挡板未关，而使得出粉管道上煤粉流动阻力增加，影响管道通流能力。

（3）磨煤机出粉管处堵塞的措施：

A、首先检查喷燃器关断挡板或辅助风挡板开关状态是否正确；由于辅助风挡板误开或未关到位造成磨煤机出粉不畅的情况发生较多，因此运行中注意监视辅助风挡板开度是值得重视的，此外，维护人员也应尽可能保证挡板的可靠性；

B、当判断为管道堵塞时，应关闭堵塞侧喷燃器关断挡板后，投入对应的油枪，开启相应辅助风挡板对管道进行吹扫直到正常； C、如果是分离器故障，则需停磨煤机进行处理。 3.4 磨煤机运行中大小齿轮断齿：

我厂的磨煤机是电机经过减速箱带动小齿轮，由小齿轮来驱动筒体大齿而实现磨筒体转动的，在大小齿面间采用间断性喷淋油润滑冷却方式，从断齿情况看，小齿轮断齿现象出现较多。

3.4.1 齿轮断齿主要可能有以下几种原因：

（1）齿轮承受负荷大；由于我厂磨煤机设计出力偏小，煤质相对来说较硬，为了提高磨煤机的出粉能力，钢球量装载较多，同时在运行中，当机组在高负荷时磨煤机负荷偏高，都使得筒体重载荷而使的小齿轮长时间受力较大，使得一些本来就存在隐患的齿轮发生损坏；

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（2）齿轮设计强度偏小，制造质量低； （3）齿轮润滑不良，啮合不好；

（4）安装质量不过关，小齿轮受力不均。 3.4.2 对齿断齿需采取的措施：

（1）在磨煤机运行中应定期检查大小齿面的表面温度，我厂一般按照80℃～90℃来控制，当超过此温度时加装冷却风机，并寻找时机停磨进行齿轮检查；

（2）当齿轮发生部分断裂损坏时，减速箱和电机的振动以及声音会明显加剧，此时应联系维护人员加以确定之后，停运磨煤机；

（3）磨煤机筒体内不宜加装过多的钢球量，而应严格安照厂家规定的钢球磨损率来计算需补充的钢球量。

（4）利用磨煤机的停运检修期校正大小齿的啮合，保证齿轮的受力均匀； 3.5 磨煤机运行中存在的一些其它问题：

由于磨煤机工作环境较为恶劣，尤其是夏季高温天气时，会出现润滑油温高而导致润滑油流量偏小、电机线圈温度会由于其滤网被堵塞散热不良而偏高、磨筒体耳轴及变速箱壳体温度偏高等。针对这些问题我厂采用加临时冷却风扇、定期清理电机滤网或清理电机转子等措施，并取得了较好的效果。

此外，由于阳城电厂发电用煤为优质无烟煤，挥发分在6％～9％之间，煤粉自燃的机率较小，制粉系统着火和爆炸的事故自投产以来未曾发生过，但是不能排除在一些特殊的情况下会发生这类事故的可能性。因此，在运行操作中，维持合适的出口风温、启停磨时对出粉管道进行必要的的吹扫还应该按照规程规定认真执行。

阳城电厂所选双进双出钢球磨煤机基本上能够满足燃烧所需的煤粉，对于以上遇到的一些问题，在采取了相应的措施后，有效的防止了事故的发生，减少了设备的寿命损耗，提高了磨煤机的可靠性。

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