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　　摘　要：應(yīng)用引進(jìn)的風(fēng)扇式磨煤機(jī)，打擊輪的各部件廈輪轂上的部分易磨損部件，應(yīng)用中局部發(fā)生磨損嚴(yán)重，使用壽命短，磨煤出力下降的現(xiàn)象影響機(jī)組發(fā)電，而且維修工作量大，費(fèi)用高。經(jīng)觀察分析找出原因，采取可行的先進(jìn)技木進(jìn)行改造。使存在問題得到了解決，確保了機(jī)組安全，經(jīng)棄運(yùn)行。
　　關(guān)鍵詞：風(fēng)扇式磨煤機(jī)；易磨損件；耐磨；提高壽命；探討
　　1　概述
　　伊敏發(fā)電廠兩臺500MW機(jī)組，全套設(shè)備均由俄羅斯進(jìn)口，鍋爐制粉設(shè)備配的是MB3400/900/490型風(fēng)扇式磨煤機(jī)，每臺爐裝8臺。風(fēng)扇磨煤機(jī)是用于火電廠中為燃煤鍋爐提供燃料的制粉設(shè)各，集干燥、制粉、輸粉于一身，在燃煤電廠制粉系統(tǒng)中是新型的磨煤機(jī)，其特點是效率高，耗能低，適合于以褐煤為燃料的鍋爐。1#、2#機(jī)分別于1998年11月、1999年9月投產(chǎn)，到現(xiàn)在分別累計運(yùn)行24000H、24100H。前蘇聯(lián)共同體的工業(yè)實力強(qiáng)大，將德國的風(fēng)扇式磨煤機(jī)技術(shù)進(jìn)行了改造，打擊輪的主要易磨損件打擊板，由原設(shè)SGMNl2改為在高韌性母材上，堆焊硬質(zhì)合金耐磨層做工作面的堆焊復(fù)合打擊板，其幾何尺寸比原設(shè)計減薄了二分之一左右，其重量下降了50％左右，這就使打擊輪的轉(zhuǎn)動慣量大大地降低。則打擊輪的前后輪盤及連接梁等承力部件，在保證原設(shè)計安全系數(shù)不變的條件下，其幾何尺寸均可以減少，故將原打擊輪技術(shù)變成了輕型結(jié)構(gòu)，比原打擊輪重量下降了30％左右，這一技術(shù)收到了節(jié)省鋼材、降低磨煤機(jī)電耗、提高電機(jī)的使用壽命等經(jīng)濟(jì)效益。另外把風(fēng)扇式磨煤機(jī)的出入口管道截面積增大5-6倍，降低風(fēng)煙、風(fēng)粉混合物的通流阻力，比原型號為3400的風(fēng)扇磨煤機(jī)的通風(fēng)量增大一倍，由12500m³/h提高到25000m³/h，所以降低抽熱爐煙的溫度，又能確保干燥出力。
　　我廠燃用伊敏露天礦年輕的褐煤，其磨損指數(shù)<1，則相對風(fēng)扇式磨煤機(jī)的主要易磨損件——打擊板、護(hù)鉤、護(hù)甲等磨損較大；為降低費(fèi)用，增加經(jīng)濟(jì)效益，提高上述易磨損件的利用率，我們對磨損嚴(yán)重的部件仔細(xì)觀察，認(rèn)真研討分析。采取合理的新技術(shù)措施，對存在問題的部位進(jìn)行一系列改造，收到磨損減緩，使用壽命提高，磨煤機(jī)滿出力時間延長，降低維修費(fèi)用，減輕了設(shè)各維修的勞動強(qiáng)度，穩(wěn)定機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
　　2　主要易磨損件的磨損情況及原因分析
　　2.1 葉輪是風(fēng)扇磨煤機(jī)的主要裝配件，固定于軸承箱的懸臂端。它是由前盤、后盤、連接梁、打擊板等件組成，其結(jié)構(gòu)類似于風(fēng)機(jī)的葉輪，打擊板相當(dāng)于葉片，后盤是葉輪的重要支撐件，通過后盤上的錐孔與軸承箱主軸配合。我廠風(fēng)扇磨煤機(jī)型號為MB-3400/900/490，葉輪直徑為Ø3400mm，打擊板有效寬度為900mm，轉(zhuǎn)速為495r/min。
　　后盤是葉輪的重要支撐件，直徑為Ø3400mm的大型鑄鋼件，材質(zhì)為17CrMo55，鑄造工藝十分復(fù)雜，在大型車床上加工而成，其造價昂貴。由于設(shè)計原因，后盤中央Ø2400mm的部位裸露，葉輪高速旋轉(zhuǎn)，原煤自入口管道標(biāo)高28m落下，介質(zhì)溫度近500℃的風(fēng)粉混合物以速度為7m/s直接撞擊沖刷葉輪后盤裸露部位，在Ø1600-Ø2400mm的區(qū)域造成嚴(yán)重的磨損，僅二個周期（約6000小時）下來，磨出不規(guī)則的溝槽，寬為150mm-240mm，Z深為25mm-30mm，若再繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，便有葉輪斷裂的危險。此時便采取補(bǔ)焊的方法，對葉輪后盤Ø1600mm-Ø2400mm的區(qū)域進(jìn)行大面積的補(bǔ)焊，因工件巨大，不能進(jìn)行焊后熱處理，補(bǔ)焊區(qū)域的組織不能得到細(xì)化，焊接應(yīng)力不能消除，焊后缺陷增多，嚴(yán)重時葉輪報廢，嚴(yán)重影響了葉輪的正常使用。
　　我廠風(fēng)扇磨煤機(jī)自投入運(yùn)行以來，葉輪后盤磨損比較嚴(yán)重，直接影響葉輪的使用壽命，雖然經(jīng)過對葉輪磨損處進(jìn)行焊補(bǔ)，但焊補(bǔ)兩次后不能再進(jìn)行補(bǔ)焊，只能將葉輪報廢。我廠2臺爐16臺磨煤機(jī)，俄羅斯供17套葉輪，因后盤磨損嚴(yán)重，均補(bǔ)焊2次，已有6套葉輪因內(nèi)部缺陷嚴(yán)重而報廢，其余11套葉輪也均有不同程度的缺陷，運(yùn)行時問Z短的僅為10000小時，還不足正常壽命的50％，1套葉輪國內(nèi)定價為35萬元，僅1個葉輪后盤也為18萬元，若不采取措施進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，勢必會造成巨大的資金浪費(fèi)。
　　2.2 打擊輪前輪盤的外緣，隨著設(shè)備運(yùn)行的時問增加，磨損的程度逐漸加重，當(dāng)累計運(yùn)行8000-10000小時時，徑向磨損10mm左右，由于這一動靜通流間隙增大后，加之前盤外側(cè)設(shè)有防磨背筋，形成正壓，則造成大量的風(fēng)粉混合物在其形成內(nèi)循環(huán)，不僅降低磨煤機(jī)出力，大量的流動的煤粉硬質(zhì)點，加速磨損運(yùn)動中的前盤外圓部位，同時外圓軸向磨損為8mm-10mm，范圍在外圓100mm左右。
　　2.3 打擊輪主要易磨損件打擊板，為高韌性鋼材堆焊硬貨合金耐磨層做工作面。隨機(jī)組供貨在裝的打擊板使用壽命長的達(dá)4000H左右，但隨機(jī)組供貨5年期備件的打擊板的使用壽命平均為2200H左右。通過對設(shè)備運(yùn)行磨損情況觀察分析確認(rèn)，打擊板磨損不均，靠后盤側(cè)150mm-300mm部位磨損嚴(yán)重，當(dāng)磨損接近連接粱時，整套打擊板報廢，這是使用壽命短其中的一個主要原因。造成局部磨損嚴(yán)重的主要原因，均煤盤不能把進(jìn)入磨煤機(jī)內(nèi)的原煤均勻分散到打擊板的工作面上，出現(xiàn)局部煤流集中的部位，則磨損就快。其次影響打擊板使用壽命低的原因是堆焊硬質(zhì)合金層工藝問題，堆焊層在運(yùn)行中局部脫落或大面積脫落，以及堆焊層硬度低、不耐磨等。
　　3　防磨機(jī)理
　　3.1 改變結(jié)構(gòu)，防止煤粉直接沖刷葉輪，形成渦流磨損。
　　3.2 增強(qiáng)葉輪及各個耐磨部件材質(zhì)硬度及耐磨性。
　　3.3 縮小各部間隙，增強(qiáng)密封風(fēng)強(qiáng)度，抑制內(nèi)部再循環(huán)，減少二次磨損。
　　3.4 提高金屬的有效利用率。
　　4　采取防磨技術(shù)措施及效果
　　4.1 為此，自2002年起，在我廠防磨小組的領(lǐng)導(dǎo)下，針對磨煤機(jī)葉輪后盤磨損問題，經(jīng)過逐步的探索和實踐，已基本完成葉輪的防磨工作，采取的步驟及方法如下所述：在大門上加裝原煤均流罩（見附圖1），其形狀如大鍋固定在大門上，扣在打擊輪后輪盤輪轂上，直徑Ø2200MM，當(dāng)大門關(guān)上時原煤均流罩距打擊輪后盤輪轂25mm±3mm，即不影響通風(fēng)量，又能保護(hù)后輪盤輪轂防磨損問題。該均流罩上設(shè)有原煤導(dǎo)流板，能將軸向進(jìn)入磨煤機(jī)的原煤，均勻地擴(kuò)散到打擊板的工作面上，從而解決了原設(shè)計的均煤盤不能均勻的將原煤分散到打擊板工作面上，造成局部磨損嚴(yán)重，使用壽命短的問題。 　　4.2 因葉輪在高速旋轉(zhuǎn)，而均流罩則靜止固定在磨煤機(jī)大門上，均流罩與葉輪Z小間隙在40-50mm，葉輪旋轉(zhuǎn)時，在葉輪中央為負(fù)壓區(qū)，煤粉通過均流罩與葉輪間隙漏入后盤，在渦旋氣流的作用下，沖刷葉輪后盤，在葉輪后盤接近均流罩的部位有局部嚴(yán)重磨損的現(xiàn)象，其危害也同樣嚴(yán)重。
　　為此，在葉輪后盤上加裝盆形的均煤罩（見附圖2所示），改變渦旋氣流的方向，阻止煤粉進(jìn)入均流罩與后盤之間。經(jīng)過運(yùn)行試驗，對均煤盤也進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn)，為減輕均煤盤的磨損，在均煤盤散檐上焊一層耐磨層，延長均煤盤的壽命；為解決均煤盤下后盤磨損，將磨損部位用鋼板遮蓋，在均煤盤上面及下面沿周向焊若干塊鋼板，在葉輪旋轉(zhuǎn)是形成正壓，阻止煤粉進(jìn)入后沖刷葉輪，從而更有效的起到保護(hù)葉輪的作用。
　　4.3 葉輪前盤外圓磨損后直徑變小，采取將磨損的葉輪裝卡在立車上后，把前盤車削后焊加工的鋼圈，然后在立車上切削至設(shè)計尺寸的辦法。保證了葉輪前盤與前擋粉圈的間隙，提高磨煤機(jī)的有效出力。
　　4.4 改造風(fēng)扇磨煤機(jī)密封管道，原設(shè)風(fēng)扇式磨煤機(jī)前、后輪盤的密封風(fēng)，是由一根管供給，由于風(fēng)扇式磨煤機(jī)，后盤側(cè)的負(fù)壓大，密封風(fēng)則進(jìn)入后盤側(cè)的風(fēng)量大，形成通過前后輪盤外圓與對應(yīng)護(hù)板間的風(fēng)粉混合物循環(huán)量增加，從而加速對前后輪盤的外圓磨損問題，同時機(jī)內(nèi)內(nèi)循環(huán)風(fēng)量加大，又造成風(fēng)扇式磨煤機(jī)的出力下降。改前盤側(cè)的密封風(fēng)，由爐二次風(fēng)道引入，原密封風(fēng)管道專供后盤側(cè)，這樣將前后輪盤的密封風(fēng)分開，能減少輪盤外圓與對應(yīng)襯板間的風(fēng)粉循環(huán)量，便減少了輪盤外圓的徑向磨損，提高其使用壽命，又能確保機(jī)組長時問在滿出力下運(yùn)行。
　　4.5 選擇耐磨壽命長的打擊板。德國原技術(shù)打擊板為SGMNl2，這一配件國產(chǎn)化轉(zhuǎn)化為ZGMn13，高韌性高錳鋼。電力部在20世紀(jì)80-90年代組織鋼鐵專家、各學(xué)府材料力學(xué)教授及風(fēng)扇磨用戶召開會議，三位一體研究探討打擊板的磨損機(jī)理，得出的結(jié)論是沖刷、犁削、鑿削等綜合性磨損，在其運(yùn)行工況下構(gòu)不成對ZGMn13加工硬化條件，故只是利用它的抗沖擊的高韌性，所以用該材質(zhì)做風(fēng)扇式磨煤機(jī)打擊板是高材劣用，將由新材質(zhì)所代替，90年代末我國研究的堆焊復(fù)合打擊板，這一新技術(shù)的出現(xiàn)正是前人所預(yù)料到的。
　　我廠從俄羅斯進(jìn)口的風(fēng)扇式磨煤機(jī)打擊板屬于新技術(shù)堆焊復(fù)合打擊板，經(jīng)研討及實際應(yīng)用得出結(jié)論，復(fù)合打擊板用材必須確保有足夠的韌性，耐磨層具備高硬度，按這一結(jié)論，對這一配件國產(chǎn)化，選幾個生產(chǎn)廠家，堆焊不同硬質(zhì)合金耐磨層的堆焊復(fù)合打擊板，分別裝機(jī)進(jìn)行耐磨試驗研究，選擇壽命能達(dá)到整機(jī)各易損件匹配的產(chǎn)品，達(dá)到機(jī)組安全、穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的，同時又能減少維修工作量及維修費(fèi)用。
　　葉輪打擊板在運(yùn)行中，出現(xiàn)內(nèi)打擊板靠近后盤的部位局部磨損嚴(yán)重的問題，影響打擊板的使用周期，使打擊板的壽命縮短約1/10以上。經(jīng)過分析，由于原煤進(jìn)入磨煤機(jī)大門后，沿斜坡滑入葉輪內(nèi)，其落點集中在靠近葉輪后盤處，使內(nèi)打擊板靠近后盤的部位局部磨損嚴(yán)重。為解決這一問題，在加裝的均流罩上，依次加裝兩塊擋煤板，使原煤打到擋煤板上后，改變方向，較均勻的落在打擊板的全長段上，使打擊板磨損均勻。經(jīng)過一段時間運(yùn)行，將擋煤板的位置幾經(jīng)調(diào)整，固定在Z佳位置，使打擊板的磨損均勻，達(dá)到Z佳狀況。
　　4.6 對已磨損的部件進(jìn)行修補(bǔ)，打擊輪輪盤外圓，磨損部位貼外圈修復(fù)達(dá)原設(shè)計幾何尺寸，輪盤外圓對應(yīng)襯板磨損超標(biāo)的進(jìn)行更換，確保打擊輪外圓的動靜間隙為16+1mm的原設(shè)計技術(shù)尺寸。及時更換護(hù)鉤確保與打擊輪外圓間的動靜間隙為25mm-30mm。對于后輪盤外圓對應(yīng)的固定襯板磨損超標(biāo)更換困難的，按被磨損的形狀補(bǔ)焊上鋼板，確保達(dá)到原幾何尺寸等。通過努力控制機(jī)組動靜間隙的技術(shù)指標(biāo)不變，能大大地減少風(fēng)粉在機(jī)內(nèi)循環(huán)量，能較長時間確保其滿出力運(yùn)行。
　　4.7 對已磨損嚴(yán)重的后輪盤輪轂Ø1600-Ø2400mm部位，進(jìn)行大面積堆焊修補(bǔ)，由于堆焊工作受到現(xiàn)場的條件限制，造成后輪盤有一定的變形量，運(yùn)行中產(chǎn)生軸向竄動。從上述情況看今后輪盤大面積堆焊，是應(yīng)繼續(xù)研討的課題。
　　4.8 經(jīng)技術(shù)改造的部件均提高使用壽命（見附表1）。 　　5　結(jié)論
　　對在裝的高速風(fēng)扇式磨煤機(jī)，雖然設(shè)備大小，結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)廠家有所不同，同時磨制原煤的磨損指數(shù)大小，又有很大的差異，故易磨損件的使用壽命也相差很大，均可對磨損較快部件、仔細(xì)認(rèn)真觀察，不斷地探討分析，找出原因所在，采取相應(yīng)的技術(shù)措施，改變其幾何形狀，應(yīng)用表面堆焊或噴涂硬面焊材處理技術(shù)。進(jìn)行更新改造，一定能使原設(shè)備更上一層樓，保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。