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摘要；筒式钢球磨煤机是大型火力发电机厂锅炉中阎储仓式制粉系统的主要辅助设备，其安全经济运行至关重要。现针对哈尔滨热电有限责任公司的DTM320／580型筒式钢球磨煤机的故障情况和所采取的措施，指出钢球磨煤机在制造和维修中应做的改进工作，以确保磨煤机安全稳定地运行。
关键词：钢球磨煤机，故障。原因分析，防治措施
磨煤机因设备故障多、备用容量不足等问题，制约着锅炉设备的安全经济运行。为此，对磨煤机发生故障的类型进行了归类分析，并找出原因，经采取有针对性的措施，保证了磨煤机长期安全运行，提高了火电厂发电机组的运行可靠性和经济性。
一.故障情况
1、简体衬板磨损速度快，寿命低。衬板常在运行中脱落，致使磨煤机故障停运。
2、磨煤机进、出料端盖裂纹。磨煤机进、出料端盖裂纹集中发生在运行3年以后。
3、简体衬板的拧紧楔、固定楔螺栓剪断。
4、大齿圈与进料端盖联接螺栓在运行中剪断。
5、减速机、传动机振动大，故障停运。这类缺陷发生的次数较为频繁。
6、磨煤机钢球耗量大，运行经济性不高。
7、隔音罩设计不合理、噪音大。原隔音罩设计不合理，隔音材料选择普通岩棉制品，经长期运行后煤粉附着在隔音材料商，又无法进行清理，破坏了隔音效果，使运行环境不良、噪音大。
二，原因分析及防治措施
1、简体衬板磨损速度快、寿命较低
原简体衬板原安装衬板，装载钢球为普通锻造钢球。投产初期，钢球装载量选用的是最大钢球装载量，基本上可保证磨煤机安全稳定运行。
2、磨煤机进出料端盖裂纹
磨煤机进出料端盖设计厚度为80mm，端盖外侧为阶梯形斜面状结构，以提高其结构强度。端盖衬板固定螺栓按圆周方向分布，最外国是端盖与筒体的固定螺栓，分4层环状布置。最长的在10年左右出现裂纹。裂纹形成后，发展迅速，造成了磨煤机停运故障。应对进出料端盖已全部进行了更换。
裂纹起源于端盖外侧表面，靠近空心轴的转向处，在圆弧过渡R角处，厚118m处，并快速环向发展，最大程度达空心轴的2／3，宽度在16MM左右，大部分裂纹为穿透性裂缝。除造成故障停运外，还可能发生过端盖断裂导致磨煤机罐体落地的事故。
根据裂纹发生的位置和故障情况调查了许多电厂筒式钢球磨煤机运行情况，发现都有类似之处，也采取了相应的措施，但效果不太明显。根据实际情况，分析认为，该磨煤机端盖产生裂纹的主要原因是设计上存在问题；其次是铸造质量不过关，铸造的晶粒粗化所致。原设计采用等壁厚阶梯状不等强度的设计原则，经测算其实际承受的载荷超过设计允许载荷的1倍左右。端盖结构设计不合理，当球磨机旋转时，端盖在弯曲的交变应力，特别是圆弧过渡处，由于R角三圆弧过渡，数值偏小，应力过度集中的情况下，形成R角处裂纹，并向端盖四周环向扩展。
3、简体衬板拧紧楔、固定楔螺栓剪断
筒体衬板设计为每国有两行固定楔、两行拧紧楔。安装时先安装固定楔，再安装简体衬板，然后用拧紧楔紧固。分析其断裂原因，主要有以下几点：
(1)设计上选用M30×180mm，35号钢螺栓，强度不能满足实际需要。在运行中，由于钢球撞击衬板后，产生剪切应力，长时间累积后，把螺栓剪断。
(2)安装工艺不当。工艺规定在衬板安装后，磨煤机带负荷运行一周后，应进行第二次螺栓紧
固。但在实际工作中，该项工作往往被遗漏，造成螺栓运行一段时间后松动。随着运行时间的延长，螺栓松动被剪切应力剪断。
(3)衬板外形尺寸正向偏差大。在衬板安装后，拧紧楔与磨煤机简体之间存在24mm左右的
间隙，运行中使剪切应力加大。
4、大齿圈与进料端盖联结螺栓在运行中剪断
分析认为，螺栓断裂主要因安装质量不良所致。12台磨煤机中有3台发生过螺栓断裂故障。在安装方面，大齿轮与进料端盖，进料端盖与筒体之间的间隙过大，达5mm；大齿圈、进料端盖存在变形，安装时留有间隙，这是安装工艺决不允许的。另一方面，整机运行中振动值偏大，也是造成该部位螺栓剪断的原因之一。检修中在间隙部位填充垫片以消除形成的间隙，以弥补变形后带来的误差。检修中严格工艺，确保减速机、传动机配合良好，消除造成整机振动大的故障。
5、减速机、传动机振动大故障停运
磨煤机安装投运初期，由于其低转速运转的特性，掩盖了安装中存在的问题。随着运行时间的延长，减速机大小齿轮之间啮合不良，磨损不均匀，影响磨煤机的稳定运转。
(1)在检修中对所有传动部分齿轮的齿面，进行逐齿修刮，消除啮合中的误差，不合标准的，不准安装。
(2)对减速机进行返厂修理，返厂修理后的减速机各项指标必须达到全优，各结合面不漏油，振动值在运行中不超过0105mm。
(3)利用机组大修和小修，对磨煤机的轴系进行中心复核。发现问题及时采取措施，使轴系达到基本平行，在合格的范围之内，避免再次形成“三叉”线的结构形式，从而消除了振动源。
6、磨煤机钢球耗量大
磨煤机都在最大钢球裝载量的方式下运行，在运行中监视的主要参数是电流，电流值一般控制在80～85A之间，当电流低于75A时便进行钢球的补加。近年来火电厂节能消耗工作提高到首要位置。
7、隔音罩设计不合理，噪音大
原隔音罩设计为角钢结构框架，其外部用厚115mm的普通铁皮做罩子。隔音材料采用岩棉板，内壁紧贴拉链铁丝网(16号铅丝)。这种结构在设计上极为不合理，隔音单一，且内壁属裸露状态，对隔音材料无保护作用，经长期使用后，煤粉污染隔音材料，内壁铁丝网锈蚀，有部分脱落，形成了隔音层的空腔，丧失了隔音作用。另一方面，磨煤机在运行中振动较大，噪音较大，造成生产现场噪音污染，最大时达180dB。针对这一情况，对隔音罩的结构进行了改进：
(1)对隔音罩框架结构进行整体改进，将原框架由单一角钢组合活动式结构改进为角钢、槽钢固定式结构，强度进一步提高。两侧各预留有2个检修门，使设计更加合理。
(2)隔音材料由原来的单一岩棉板改为岩棉板与软质复合隔音材料组合式结构，以提高其隔音性能。
(3)对内壁拉链铁丝式的固定结构改为厚115mm的铁皮多孔板，多孔板孔径为10mm，平均每m2布置约60个孔。
(4)外壁仍用厚115mm的普通铁皮制作。通过改进隔音罩，以及磨煤机的综合治理，其噪音大幅降低，维持在68dB左右。
三.结论
多年来，通过对钢球磨煤机在运行中所发生的故障进行实事求是的分析，我们是定了现场切实可行的措施，并通过日常大、小修进行了综合治理，磨煤机的运行工况、设备健康水平稳步提高。
近几年来，磨煤机运行工况稳定，综合性能良好，运行中从未发生过任何影响磨煤机正常运行和经济性运行的故障，各项综合治理取得了成功。
关键词：钢球磨煤机，故障。原因分析，防治措施
磨煤机因设备故障多、备用容量不足等问题，制约着锅炉设备的安全经济运行。为此，对磨煤机发生故障的类型进行了归类分析，并找出原因，经采取有针对性的措施，保证了磨煤机长期安全运行，提高了火电厂发电机组的运行可靠性和经济性。
一.故障情况
1、简体衬板磨损速度快，寿命低。衬板常在运行中脱落，致使磨煤机故障停运。
2、磨煤机进、出料端盖裂纹。磨煤机进、出料端盖裂纹集中发生在运行3年以后。
3、简体衬板的拧紧楔、固定楔螺栓剪断。
4、大齿圈与进料端盖联接螺栓在运行中剪断。
5、减速机、传动机振动大，故障停运。这类缺陷发生的次数较为频繁。
6、磨煤机钢球耗量大，运行经济性不高。
7、隔音罩设计不合理、噪音大。原隔音罩设计不合理，隔音材料选择普通岩棉制品，经长期运行后煤粉附着在隔音材料商，又无法进行清理，破坏了隔音效果，使运行环境不良、噪音大。
二，原因分析及防治措施
1、简体衬板磨损速度快、寿命较低
原简体衬板原安装衬板，装载钢球为普通锻造钢球。投产初期，钢球装载量选用的是最大钢球装载量，基本上可保证磨煤机安全稳定运行。
2、磨煤机进出料端盖裂纹
磨煤机进出料端盖设计厚度为80mm，端盖外侧为阶梯形斜面状结构，以提高其结构强度。端盖衬板固定螺栓按圆周方向分布，最外国是端盖与筒体的固定螺栓，分4层环状布置。最长的在10年左右出现裂纹。裂纹形成后，发展迅速，造成了磨煤机停运故障。应对进出料端盖已全部进行了更换。
裂纹起源于端盖外侧表面，靠近空心轴的转向处，在圆弧过渡R角处，厚118m处，并快速环向发展，最大程度达空心轴的2／3，宽度在16MM左右，大部分裂纹为穿透性裂缝。除造成故障停运外，还可能发生过端盖断裂导致磨煤机罐体落地的事故。
根据裂纹发生的位置和故障情况调查了许多电厂筒式钢球磨煤机运行情况，发现都有类似之处，也采取了相应的措施，但效果不太明显。根据实际情况，分析认为，该磨煤机端盖产生裂纹的主要原因是设计上存在问题；其次是铸造质量不过关，铸造的晶粒粗化所致。原设计采用等壁厚阶梯状不等强度的设计原则，经测算其实际承受的载荷超过设计允许载荷的1倍左右。端盖结构设计不合理，当球磨机旋转时，端盖在弯曲的交变应力，特别是圆弧过渡处，由于R角三圆弧过渡，数值偏小，应力过度集中的情况下，形成R角处裂纹，并向端盖四周环向扩展。
3、简体衬板拧紧楔、固定楔螺栓剪断
筒体衬板设计为每国有两行固定楔、两行拧紧楔。安装时先安装固定楔，再安装简体衬板，然后用拧紧楔紧固。分析其断裂原因，主要有以下几点：
(1)设计上选用M30×180mm，35号钢螺栓，强度不能满足实际需要。在运行中，由于钢球撞击衬板后，产生剪切应力，长时间累积后，把螺栓剪断。
(2)安装工艺不当。工艺规定在衬板安装后，磨煤机带负荷运行一周后，应进行第二次螺栓紧
固。但在实际工作中，该项工作往往被遗漏，造成螺栓运行一段时间后松动。随着运行时间的延长，螺栓松动被剪切应力剪断。
(3)衬板外形尺寸正向偏差大。在衬板安装后，拧紧楔与磨煤机简体之间存在24mm左右的
间隙，运行中使剪切应力加大。
4、大齿圈与进料端盖联结螺栓在运行中剪断
分析认为，螺栓断裂主要因安装质量不良所致。12台磨煤机中有3台发生过螺栓断裂故障。在安装方面，大齿轮与进料端盖，进料端盖与筒体之间的间隙过大，达5mm；大齿圈、进料端盖存在变形，安装时留有间隙，这是安装工艺决不允许的。另一方面，整机运行中振动值偏大，也是造成该部位螺栓剪断的原因之一。检修中在间隙部位填充垫片以消除形成的间隙，以弥补变形后带来的误差。检修中严格工艺，确保减速机、传动机配合良好，消除造成整机振动大的故障。
5、减速机、传动机振动大故障停运
磨煤机安装投运初期，由于其低转速运转的特性，掩盖了安装中存在的问题。随着运行时间的延长，减速机大小齿轮之间啮合不良，磨损不均匀，影响磨煤机的稳定运转。
(1)在检修中对所有传动部分齿轮的齿面，进行逐齿修刮，消除啮合中的误差，不合标准的，不准安装。
(2)对减速机进行返厂修理，返厂修理后的减速机各项指标必须达到全优，各结合面不漏油，振动值在运行中不超过0105mm。
(3)利用机组大修和小修，对磨煤机的轴系进行中心复核。发现问题及时采取措施，使轴系达到基本平行，在合格的范围之内，避免再次形成“三叉”线的结构形式，从而消除了振动源。
6、磨煤机钢球耗量大
磨煤机都在最大钢球裝载量的方式下运行，在运行中监视的主要参数是电流，电流值一般控制在80～85A之间，当电流低于75A时便进行钢球的补加。近年来火电厂节能消耗工作提高到首要位置。
7、隔音罩设计不合理，噪音大
原隔音罩设计为角钢结构框架，其外部用厚115mm的普通铁皮做罩子。隔音材料采用岩棉板，内壁紧贴拉链铁丝网(16号铅丝)。这种结构在设计上极为不合理，隔音单一，且内壁属裸露状态，对隔音材料无保护作用，经长期使用后，煤粉污染隔音材料，内壁铁丝网锈蚀，有部分脱落，形成了隔音层的空腔，丧失了隔音作用。另一方面，磨煤机在运行中振动较大，噪音较大，造成生产现场噪音污染，最大时达180dB。针对这一情况，对隔音罩的结构进行了改进：
(1)对隔音罩框架结构进行整体改进，将原框架由单一角钢组合活动式结构改进为角钢、槽钢固定式结构，强度进一步提高。两侧各预留有2个检修门，使设计更加合理。
(2)隔音材料由原来的单一岩棉板改为岩棉板与软质复合隔音材料组合式结构，以提高其隔音性能。
(3)对内壁拉链铁丝式的固定结构改为厚115mm的铁皮多孔板，多孔板孔径为10mm，平均每m2布置约60个孔。
(4)外壁仍用厚115mm的普通铁皮制作。通过改进隔音罩，以及磨煤机的综合治理，其噪音大幅降低，维持在68dB左右。
三.结论
多年来，通过对钢球磨煤机在运行中所发生的故障进行实事求是的分析，我们是定了现场切实可行的措施，并通过日常大、小修进行了综合治理，磨煤机的运行工况、设备健康水平稳步提高。
近几年来，磨煤机运行工况稳定，综合性能良好，运行中从未发生过任何影响磨煤机正常运行和经济性运行的故障，各项综合治理取得了成功。