磨煤机振动原因分析及防治措施研究

磨煤机振动原因分析及防治措施研究
摘要：火力发电是目前我国重要的发电形式之一。

磨煤机在火力发电等很多领
域有着广泛的应用，以其节能、高效、灵活以及操作简便而得到了普遍的认可。

然而，磨煤机普遍容易发生振动，这必然会造成磨出力降低、磨损、密封寿命缩短、接头断裂以及焊缝拉裂等问题。

为减少甚至消除磨煤机的振动，使磨煤机正
常运转。

关键词：磨煤机；振动原因；防治措施
引言
本文对磨煤机频繁振动的原因进行了认真分析，从振动引起的后果入手，查
明引起磨煤机频繁振动的主要原因，经过多次试验及实践，对磨煤机进行了综合
优化治理，彻底消除了磨煤机频繁振动的隐患，大大提高了重要辅机运行的可靠。

1风扇磨煤机的工作原理
风扇磨煤机是目前我国电站采用最多的一种高速磨煤机,是火力发电厂燃用褐煤锅炉机组直吹式制粉系统的主体设备,也适用于造纸厂、化工厂的动力锅炉制粉
的需要。

它是一种能够同时完成原煤的磨碎、干燥和输送三大功能的高效率粉磨
设备。

风扇磨煤机的构造类似于风机,配有叶片的叶轮以700～2000r/min的高速
旋转。

这些叶片称为打击板,由锰钢制成。

机壳上装有可拆换的耐磨护板,称为护甲,由Mn13制成。

风扇磨运行时,在叶轮的旋转作用下,风和原煤随干燥剂从叶轮
的中心进入磨煤机后,被打击板和叶轮击碎成为煤粉,煤粒又被带到机壳的护甲上
进一步击碎,与此同时煤粉被干燥成为干燥的煤粉。

在流出叶轮往上升的时候,合
格的煤粉经分离器被干燥剂带出,过粗的大颗粒煤粉又落回风扇磨中重新磨碎，整
个过程中原煤的破碎方式以撞击为主。

2风扇磨煤机振动原因分析
2.1叶轮不平衡引起磨煤机轴系振动
叶轮初期安装后的振动就是由此原因导致的。

风扇磨煤机由于磨损严重而导
致运行寿命短，造成大量的金属损耗，定检比较频繁，安全性较差。

由于打击板
是铸造的，几何尺寸存有一定的偏差，在对叶轮找静平衡时，由于打击板的窜动
使叶轮处于不稳定状态。

在运行中，该情况将引起磨煤机的振动。

在安装打击板时，对压板的止档部位进行间隙调整，从而弥补打击板的铸造偏差。

采用该技术后，防止了打击板的窜动，对稳定磨煤机的运行起到了至关重要的作用；缩短了
叶轮找静平衡的时间，提高了劳动效率。

2.2轴承箱地脚螺栓松动引发磨煤机振动
若磨煤机轴系采用的是单侧双轴承型式，振动会使地脚螺栓松动，螺栓松动
反过来会加剧叶轮的振动。

在磨煤机定检时，叶轮与磨煤机装配是通用的，修后
的叶轮在找平衡上存在着个体的差异，在运行中，表现出来的是振动值的不同，
会使用轴承箱地脚螺栓及轴承座产生交变应力，致使金属产生疲劳，产生疲劳裂纹。

2.3轴承箱轴承损坏，间隙过大引起磨煤机振动
轴承紧固套锁片断裂在振动中使其松动，致使轴承间隙过大，而引发的振动。

根据轴承的使用寿命在大、小修或定检时，打开轴承箱上盖，对轴承间隙进行检测，防止该类缺陷的产生。

2.4叶轮松动引起的磨煤机振动
叶轮在安装时，主轴与叶轮轴孔的接触率不好，6条紧固盘螺栓旋近氏度不
等，在运行后也会引起磨煤机振动。

3风扇磨煤机振动防治措施
3.1调门挡板控制
控制磨煤机调门挡板进而调整风扇磨煤机的出口温度和内部氧量，挡板自动
跟踪出力改变相应开度，其中包括冷烟挡板、热风挡板、出口分离器挡板和内外
循环挡板;冷烟挡板控制出入口温度，热风挡板控制内部氧量，出口分离器挡板控
制出口通流量，内外循环挡板控制内部压力。

调整冷烟挡板是控制风扇磨煤机出
入口温度的主要方法，冷烟挡板的自动控制根据2个条件，一是磨煤机出力情况，二是设定温度与实际温度的温度差来开关挡板。

随着磨煤机煤量的不断增加，出
口温度会不断下降，冷烟挡板开度逐渐减小，但由于煤量变化对温度变化影响有
滞后性，所以煤量变化的同时给冷烟挡板一个前馈指令。

在磨煤机出力稳定后，
调整冷烟挡板开度来使实际的出口温度接近设定值。

冷烟挡板开度不小于15%用
于控制三介质干燥剂的温度，防止入口超温。

磨煤机内部氧含量过高很容易发生
爆燃现象，对设备和人身安全都有一定危害，尤其是燃用挥发分较高的印尼褐煤，但氧量过低会影响燃烧器出口燃烧，所以控制好氧量非常重要。

通过调整热风挡
板来控制内部氧含量。

在磨煤机内氧含量低于4%时，热风挡板全开，而当氧含
量高于7%时，热风挡板全关，在实际运行中将氧含量控制在4.3%～6.5%。

出口
分离器挡板调整风扇磨煤机出口通流量，通流量过小会造成管道积粉，而通流量
过大磨煤机出口温度高。

综合考虑后，当磨煤机出力小于50t/h时，出口分离器
挡板保持50%开度，随着磨煤机出力加大，挡板开度随之增加，当磨煤机出力为110t/h时，挡板全开。

磨煤机启动时防止磨煤机内部超温超压，手动开启内、外
循环挡板，而正常运行时内、外循环挡板全关。

3.2安全防爆控制
a．控制煤粉粗细。

煤粉越细，其周围所吸附的空气或氧气越多，越容易发
生自燃，而当煤粉颗粒大于0.1mm时几乎不会发生自燃，风扇磨煤机可以防止煤粉磨制过细。

b．控制磨煤机内部氧含量。

磨煤机内部含氧比例越大，爆炸的可能性也随
之增加，当氧含量小于15%时，爆炸的可能性将大大减小。

风扇磨煤机系统选用
三介质干燥剂，内部氧含量控制在4%～7%。

c．控制风粉混合物温度。

风粉混合物温度越高，煤粉颗粒所需的着火热越小，燃烧速度越快，越容易发生爆炸，而低于一定温度则没有爆炸危险。

控制三
介质干燥剂中的冷风比例，保证混合物温度在安全的范围内。

d．防止煤粉沉积。

煤粉出现沉积后，会在氧气的作用下发生缓慢氧化形成
自燃，造成爆炸。

分离器挡板开度不小于50%，有效保证磨煤机出口通流量，进
而确保送粉速度大于22m/s，防止煤粉沉积。

e．设置防爆门。

制粉系统爆炸是由内部压力过高无处释放所造成。

每台风
扇磨煤机出口处安装了5个防爆门，其作用就是在磨煤机内部压力达到爆炸极限
值之前提前动作释放内部压力，防止爆炸发生。

3.3调节特性
当减少给煤量时，风扇磨压头特性线升高，输粉管道阻力特性线降低，使磨
内的通风量增大，这就使得磨煤机出口温度上升。

用高温炉烟干燥的制粉系统在
抽炉烟管道上没有调节门，磨煤机低出力时只能加大冷空气的掺入量来保持出口
温度在极限范围内。

用这样的方法可使风扇磨出力的调节范围保持在100％～60％之内。

低于此范围，易造成一次风率过高，煤粉浓度降低而导致锅炉燃烧不稳，
效率降低。

德国EVT公司和德国巴高克公司在大型风扇磨上采用液力联轴器或变
频器来调节转速，当给煤量减少时，同时也降低转速，煤粉细度基本不变（转速
降低使煤粉变粗，给煤量减少使煤粉变细，两者大致抵消）。

转速的调节范围一
般是最高转速降低20%左右。

采用这一措施后，风扇磨煤机的出力调节范围可扩
大到100%～30％。

其优点是在锅炉负荷变动幅度较大时，避免频繁地增减风扇
磨的运行台数。

此外，由于通风量减少（不低于一次风速及一次风率的下线），
保持了较高的煤粉浓度，这对锅炉的稳定燃烧非常有利。

结语
磨煤机在目前很多行业有着十分普遍的应用，其可以对各种矿石和其他可磨
性物料进行干式或湿式粉磨，对生产起着十分关键的作用，磨煤机的振动极大影
响磨煤效果和生产的安全与顺利进行，本文对引起磨煤机振动的原因进行了分析，并根据这些原因提出了解决对策。

在生产中应认真落实这些措施，以最大程度地
减少磨煤机的振动带来的不良反应，发挥磨煤机的最大价值。

参考文献
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