ZGM 中速輥式磨煤機安裝要點分析及控制

趙忠民 元 濤

（上海電力安裝第二工程有限公司）

0 引言

ZGM中速輥式磨煤機主要由機座、減速機、磨盤、噴嘴環、機殼、磨輥、拉桿加載裝置、液壓加載系統、分離器及密封系統等部分組成。由于磨煤機由下至上各部件之間結構緊湊，而且對各處間隙的要求也相當嚴格，因此在磨煤機設備整個安裝過程中，需保證各部件的安裝標高、中心線、水平度、同軸度等數值誤差被限制在一定標準范圍內。為此，應對安裝工藝不斷進行改進與適當提高，從而保證磨煤機符合各項安裝標準，且運行指標具有一定的可靠性。

1 工作原理

ZGM磨煤機整體結構是由電動機直接帶動減速機，并以相應的減速比來傳動，3個獨立的磨輥則利用液壓加載裝置被向上頂起，和磨盤之間保持相對間距。在原煤從中心落煤管下落后，通過錐形罩均勻分布并完全填充了這個空隙之后，才能將磨輥放下，利用磨輥自身重量及液壓系統提供的加載力來增加碾磨壓力，對原煤進行碾壓。碾磨壓力主要來源于液壓油站提供動力的液壓缸，比例液流閥接受DCS給定的和給煤機同步的4～20mA指令，根據磨煤機出力大小，在線自動調節磨輥的加載力。三個磨輥沿圓周向均布在磨盤滾道上，并通過靜定的三點系統，碾磨力均勻作用至三個磨輥上。原煤的碾磨和干燥同時進行，一次風通過噴嘴環均勻進入磨環周圍，把經碾磨后切向飛出磨環的煤粉與鍋爐混合物烘干后運送至磨煤機上部的分離器，在分離器中進行分離，粗粉在重力作用下被分離回磨環重磨，而合格的細粉則被一次風帶出。不易碾磨的石子煤、三塊（石塊、木塊、鐵塊）等通過噴嘴環落到一次風室后，被刮板刮進排渣箱，由人工定期清理。

本文以某ZGM中速輥盤式磨煤機為例進行詳細分析，可以發現ZGM磨煤機工作的主要過程與重要裝置為：碾磨部分由旋轉的磨環和三個固定且能自轉的磨輥組成。需要加工的原煤通過磨煤機的中央落煤管墜在磨環上，旋轉磨環利用離心力作用使原煤運動至碾磨滾道上，再利用磨輥進行碾磨。碾磨力均勻作用至三個磨輥上，經磨環、磨輥、壓架、拉桿、傳動盤、減速機、液壓缸后通過底板傳至基礎。

2 安裝要點分析

ZGM磨煤機安全、平穩運行的基本要求：①振動不超過標準，動靜部件間無異常摩擦、卡澀、沖擊，軸承工作溫度不超溫，液壓油、潤滑油及冷卻水系統正常投運，無漏粉透風，磨輥油封無滲油等。②保證安裝質量，安裝中各項數值均需符合設計要求，考量部件的安裝方法、順序、控制是提高安裝質量的關鍵所在，包括基礎麻面鑿制、二次灌漿、減速機臺板水平、機座與減速機同軸、液壓油潔凈沖洗等。③磨煤機工藝質量，設備說明書是依據，施工措施是基礎，工藝改進和控制是關鍵，也是保證磨煤機工藝質量和運行指標得以實現的重要因素［1］。

3 安裝過程中的控制要點

3.1 基礎麻面鑿制

磨煤機基礎麻面鑿制是安裝前的首要工作，對提升基礎二次灌漿結合力有著重要的影響。在基礎麻面處理中，鑿制方法不當會對基礎麻面效果大打折扣，以致降低二次灌漿結合力，也為磨煤機試運中可能產生的異常振動埋下伏筆。所以，需通過改進和完善鑿制方式來提高基礎麻面的鑿制質量。

首先，在方法上采用機械和人工鑿制相結合方式，避免條狀鑿制，以三角錯開方式進行基礎麻面鑿制。先采用機械大規模鑿制，然后通過人工對剩余浮漿進行精細化鑿制清除，鑿制過程中所產生的浮灰利用壓縮空氣跟進吹掃或大型吸塵器吸附清除（如圖1所示）。其次，依據相關規范結合過往施工經驗所積累的數據擬定控制質量標準：鑿制范圍不少于基礎表面的90%，相鄰鑿制點距30mm左右，深度不小于15mm，且露出石子或堅硬混凝土表面，以保證磨煤機一次澆筑混凝土、二次灌漿、臺板三者之間結合力更加強固。

圖1 基礎麻面鑿制后清理

3.2 基礎臺板水平找正

減速機臺板水平度對磨煤機平穩運行有著直接影響，一旦水平值超標（標準為＜0.10mm／m），將會使坐落在減速機上方的磨盤與三個磨輥之間的運轉間隙產生不均，從而引起磨煤機運行中異常振動。

此外，臺板就位前，對粘附于臺板下方（反面）的油污、鐵銹、毛刺、灰塵等雜物應徹底清除，避免降低二次灌漿的附著力，應采用鋼刷、角磨機結合清潔液進行清理。

由于火電機組迅速發展，對磨煤機的需求量不斷增多，磨煤機基礎臺板多為鍛制件，廠家鑒于時間利益的考慮，一般不采用自然時效（大氣中至少放置半年，效果優于人工時效），均采用人工時效來消除鍛制臺板應力，后經車削后直接發運工程現場進行安裝，因此有時會導致水平值超標（大于0.10mm／m）現象。為此，安裝過程中臺板就位后不急于找正，而應采用鑄鋼長平尺檢查其平整度是否合規（如圖2所示）。在超標不多的情況下，為不影響安裝工期，可現場直接處理，采用紅丹粉結合平板推磨檢查，用鏟刀或角磨機輕度有序地對高出點進行修整。

圖2 臺板平整度檢查

臺板水平找正采用框式水平儀（如圖3所示），擺放位置以基礎臺板縱橫中心邊緣處為基準。為避免框式水平儀自身微量誤差而影響找正精度，在確定框式水平儀縱橫擺放位置后，用醒目的記號筆對框式水平儀位置進行劃定標注，以便于找正過程中180°反向來回復測，從而確保找正數據的精準性。

圖3 磨煤機臺板水平找正

在找正順序上，首先找正臺板縱橫中心上的標記與基礎縱橫中心對齊，再測定臺板標高是否符合相關的標準，最后找正臺板縱橫方向水平度符合≤0.10mm／m，按力矩分次對稱緊固地腳螺栓。

對于臺板地腳螺栓擰緊方式，按設計初緊力矩值的1／2逐步進行，不可一次擰緊至初緊力矩。擰緊過程中密切注意設置在臺板上的框式水平儀水泡偏移情況（如圖4所示），一旦發現偏移，立即停止繼續擰緊，應對其反向的地腳螺栓逐步擰緊且注意水泡位移。按上述方式來回擰緊至設計初緊力矩值，并記錄最終臺板水平數據。

圖4 臺板緊固中水平儀水泡偏移控制

3.3 基礎臺板二次灌漿

減速機臺板二次灌漿是在臺板水平找正且驗收合格后進行，漿料選用、灌漿流向、養護期限等相關因素對基礎灌漿質量有著一定的影響。

在灌漿前，復查地腳螺栓盒上端橡膠墊封堵是否嚴密，防止二次灌漿時漿料進入地腳螺栓匣內。用壓縮空氣和吸塵器對基礎表面再次進行吹掃、吸附干凈，提前12h對基礎表面充分灑水且濕潤。

在灌漿中，灌漿料應采用無氯化物、防油的抗收縮水泥，顆粒結構為0～8mm。灌漿順序依據現場實際情況，自行確定一端向另一端順流且無間斷落漿，灌漿過程中嚴禁外力沖擊基礎臺板。切勿為了趕進度，各處同時灌漿，致使臺板下方空氣不易排盡，從而導致底板出現空洞現象。經過不少于7天的養護，且強度達到要求后方可按力矩值對稱終緊地腳螺栓（如圖5所示）。

圖5 臺板灌漿后緊固清理

3.4 減速機安裝

減速機底平面清潔到位是減速機安裝的前提條件，為了保證施工中的安全，減速機清理工作前需要做好相對應的臨時支撐，利用過軌吊將減速機吊起后放在支撐架上進行清理，徹底清理掉減速機底面的毛刺、雜物。

在徹底清理減速機臺板加工面后，應徒手在臺板上抹一層薄薄的MoS2潤滑脂，既能保證臺板接觸面油膜的均勻性，又能檢測臺板上遺漏的毛刺及雜質，避免雜物致使結合面間隙超標。

減速機就位采用專用吊環，兩組對角起吊的鋼絲繩其一端必須采用鏈條葫蘆掛鉤，確保減速機就位過程中的水平可控（如圖6所示）。減速機就位后，使用千斤頂調整減速機位置，使減速機底部邊緣上的中心線標記與臺板上中心線標記相吻合，其中心線的最大允許誤差為±0.40mm。在自然結合狀態下，用0.05～0.10mm塞尺對減速機與臺板的結合面進行間隙檢查，結合間隙＜0.10mm，然后徒手帶緊臺板所有的支撐定位螺栓。在減速機與臺板連接螺栓緊固過程中，不排除減速機縱橫中心線與臺板縱橫中線產生微量位移，從而導致返工重新找正的情況。為此，在緊固過程中，一方面，應依據力矩值逐步分次對稱緊固，另一方面，檢查臺板支撐定位螺栓處于徒手帶緊狀態，切勿松動。

圖6 減速機就位中

3.5 機座與減速機同軸度、水平找正

機座與減速機的同軸度、水平度對磨煤機氣封密封及平穩運行有著重要的影響，尤其是同軸精度會對碳精密封使用壽命及漏粉漏風產生直接的影響，也是歷來同軸度找正較為棘手的問題。

傳統安裝方法是在基座就位后，其與減速機的同軸度、水平度找正采用吊線錘水平測量。該工藝對于同軸度的找正難度特別大（同軸度標準為＜0.5mm），整個找正過程不易把控，會過度消耗同軸度找正用時，而且找正精度又不高（人工觀測精度≥0.5mm），可以說在以往施工中同軸度找正＜0.5mm的記錄數據真實性不足。

針對上述情況，突破傳統思維，自制一套找正支架用于同軸度與水平度的找正（如圖7所示）。利用減速機上方輸出法蘭，通過連接螺栓安裝找正支架于輸出軸法蘭上，然后在機座密封周向和端平面上分別設置一只百分表。通過盤動減速箱（齒輪箱內按要求加油），找正機座與減速機的同軸度和水平度。該找正方法的應用，不僅顯著地提高了找正精度，而且還加快找正進度，節約了工期。對于同軸度為0.15mm的找正數據，按傳統工藝根本不可能實現。事實證明，采用自制找正支架，無論在精度上，還是在速度上明顯優于傳統方法，更重要的是對提高碳精氣封密封的使用壽命以及降低漏粉漏風量有著顯著的作用。

圖7 減速機與機座同軸度、水平度找正

3.6 磨輥安裝時的找正及壓架導向裝置間隙調整

磨輥安裝保持架固定在機殼上，在輥架上安裝磨輥起吊工具，把磨輥裝置吊入機殼就位。為了防止磨輥翻倒及順利開展下面找正工作，應使磨輥安裝保持架上的螺孔與輥架上的螺孔中心交匯，然后將磨輥與保持架用螺栓固定。需要注意的是，磨輥就位時應將輥芯上的放油孔之一轉到最低點，以便安裝就緒后將磨輥中的防銹油排放干凈。拆下磨輥起吊工具，將磨輥找正桿插入磨輥端蓋孔中，對磨輥初步找正，使三個找正桿尖端標高大概一致且對中。

壓架就位后通過鉸軸連接鉸軸座與輥架，拆下磨輥安裝保持架，此時磨輥應在磨盤滾道中。從上部引鉛垂線來確定磨煤機中心，調節導向板后的調整墊片，使三個找正桿尖端與磨輥中心線相交（如圖8所示），三個尖端的標高和對中偏差不超過8mm即可，再調整壓架與機殼導向裝置間的間隙，使機殼承載側導向板與壓架定位面間隙為零，機殼非承載側導向板與壓架定位面間隙為3～5mm，然后把壓架導向裝置用螺栓緊固在機殼上。

圖8 磨輥對中找正

3.7 液壓油管路潔凈沖洗

ZGM磨煤機安裝中，液壓管路安裝是設備中最為繁瑣且細致的工作。其中，液壓管路液壓油的潔凈沖洗尤為棘手，過度消耗時間一直是液壓管路沖洗上的難題，甚至會對磨煤機如期調試產生不利的影響。為此，如何利用最短的時間完成合格的沖洗是關鍵所在。

一方面，濾油機選型上以沖洗壓力不低于0.5MPa、沖洗量不低于200L／min的真空濾油機（能快速、高效除去油中的水分、雜質、烴類等有害成分）為主。沖洗介質以實際用油（46號液壓油）為原則，避免不同的殘留油而影響加載功效。濾油機濾芯采用多規格配置（≤10μm、≤5μm），沖洗時先粗后細。

另一方面，在沖洗工藝上，采用分流合一的方式制作不銹鋼小集箱（如圖9所示），既能單管沖洗又能多管同時沖洗，以小集箱壓力不低于0.2MPa為沖洗基準，當小集箱壓力低于0.2MPa時，通過控制閥切換關閉一條或幾條沖洗管路，確保在沖管路的壓力和流速，使整個沖洗過程可控。小集箱連接于濾油機和被沖洗的液壓管路之間，沖洗時，由小集箱上的控制閥對各路管道進行切換式沖洗。該工藝措施既規避了整臺磨煤機液壓管路需分多次拆裝沖洗的繁瑣工作，同時也防止了換拆液壓管路時對潔凈管路的二次污染。在臨時油箱選用上，以磨煤機液壓油箱作為沖洗儲油箱。沖洗過程中可啟用臨時加熱，加熱油溫至50℃左右，使油液黏度降低，減小管壁內污染物的附著，從而提高沖洗介質功效。

圖9 采用小集箱分配式沖洗示意圖

案列：2009年漕涇一期1000MW 機組1號爐6臺ZGM133G型磨煤機液壓管道通過上述沖洗方式，在選用2臺濾油機情況下，僅用20天就完成了液壓管路沖洗工作，且一次取樣化驗合格。按傳統沖洗，僅一臺磨煤機的液壓管路沖洗所耗時間就將近一周。

4 結束語

隨著科學技術的發展與安裝工藝的完善，對磨煤機安裝過程中的品質追求也在日益提高，需要在總結傳統安裝方法與經驗的同時，探求更合理、更高效的安裝工序和具體工藝。因此，從安裝角度分析磨煤機的各個要點以及控制措施，有針對性地進行質量控制和安裝工藝優化，對提高ZGM中速輥式磨煤機安裝質量可靠性、長壽命周期有著重要的意義。