摘　要：应用引进的风扇式磨煤机，打击轮的各部件厦轮毂上的部分易磨损部件，应用中局部发生磨损严重，使用寿命短，磨煤出力下降的现象影响机组发电，而且维修工作量大，费用高。经观察分析找出原因，采取可行的先进技木进行改造。使存在问题得到了解决，确保了机组安全，经弃运行。
　　关键词：风扇式磨煤机；易磨损件；耐磨；提高寿命；探讨
　　1　概述
　　伊敏发电厂两台500MW机组，全套设备均由俄罗斯进口，锅炉制粉设备配的是MB3400/900/490型风扇式磨煤机，每台炉装8台。风扇磨煤机是用于火电厂中为燃煤锅炉提供燃料的制粉设各，集干燥、制粉、输粉于一身，在燃煤电厂制粉系统中是新型的磨煤机，其特点是效率高，耗能低，适合于以褐煤为燃料的锅炉。1#、2#机分别于1998年11月、1999年9月投产，到现在分别累计运行24000H、24100H。前苏联共同体的工业实力强大，将德国的风扇式磨煤机技术进行了改造，打击轮的主要易磨损件打击板，由原设SGMNl2改为在高韧性母材上，堆焊硬质合金耐磨层做工作面的堆焊复合打击板，其几何尺寸比原设计减薄了二分之一左右，其重量下降了50％左右，这就使打击轮的转动惯量大大地降低。则打击轮的前后轮盘及连接梁等承力部件，在保证原设计安全系数不变的条件下，其几何尺寸均可以减少，故将原打击轮技术变成了轻型结构，比原打击轮重量下降了30％左右，这一技术收到了节省钢材、降低磨煤机电耗、提高电机的使用寿命等经济效益。另外把风扇式磨煤机的出入口管道截面积增大5-6倍，降低风烟、风粉混合物的通流阻力，比原型号为3400的风扇磨煤机的通风量增大一倍，由12500m³/h提高到25000m³/h，所以降低抽热炉烟的温度，又能确保干燥出力。
　　我厂燃用伊敏露天矿年轻的褐煤，其磨损指数<1，则相对风扇式磨煤机的主要易磨损件——打击板、护钩、护甲等磨损较大；为降低费用，增加经济效益，提高上述易磨损件的利用率，我们对磨损严重的部件仔细观察，认真研讨分析。采取合理的新技术措施，对存在问题的部位进行一系列改造，收到磨损减缓，使用寿命提高，磨煤机满出力时间延长，降低维修费用，减轻了设各维修的劳动强度，稳定机组安全、经济运行。
　　2　主要易磨损件的磨损情况及原因分析
　　2.1 叶轮是风扇磨煤机的主要装配件，固定于轴承箱的悬臂端。它是由前盘、后盘、连接梁、打击板等件组成，其结构类似于风机的叶轮，打击板相当于叶片，后盘是叶轮的重要支撑件，通过后盘上的锥孔与轴承箱主轴配合。我厂风扇磨煤机型号为MB-3400/900/490，叶轮直径为Ø3400mm，打击板有效宽度为900mm，转速为495r/min。
　　后盘是叶轮的重要支撑件，直径为Ø3400mm的大型铸钢件，材质为17CrMo55，铸造工艺十分复杂，在大型车床上加工而成，其造价昂贵。由于设计原因，后盘中央Ø2400mm的部位裸露，叶轮高速旋转，原煤自入口管道标高28m落下，介质温度近500℃的风粉混合物以速度为7m/s直接撞击冲刷叶轮后盘裸露部位，在Ø1600-Ø2400mm的区域造成严重的磨损，仅二个周期（约6000小时）下来，磨出不规则的沟槽，宽为150mm-240mm，Z深为25mm-30mm，若再继续运转，便有叶轮断裂的危险。此时便采取补焊的方法，对叶轮后盘Ø1600mm-Ø2400mm的区域进行大面积的补焊，因工件巨大，不能进行焊后热处理，补焊区域的组织不能得到细化，焊接应力不能消除，焊后缺陷增多，严重时叶轮报废，严重影响了叶轮的正常使用。
　　我厂风扇磨煤机自投入运行以来，叶轮后盘磨损比较严重，直接影响叶轮的使用寿命，虽然经过对叶轮磨损处进行焊补，但焊补两次后不能再进行补焊，只能将叶轮报废。我厂2台炉16台磨煤机，俄罗斯供17套叶轮，因后盘磨损严重，均补焊2次，已有6套叶轮因内部缺陷严重而报废，其余11套叶轮也均有不同程度的缺陷，运行时问Z短的仅为10000小时，还不足正常寿命的50％，1套叶轮国内定价为35万元，仅1个叶轮后盘也为18万元，若不采取措施进行技术改进，势必会造成巨大的资金浪费。
　　2.2 打击轮前轮盘的外缘，随着设备运行的时问增加，磨损的程度逐渐加重，当累计运行8000-10000小时时，径向磨损10mm左右，由于这一动静通流间隙增大后，加之前盘外侧设有防磨背筋，形成正压，则造成大量的风粉混合物在其形成内循环，不仅降低磨煤机出力，大量的流动的煤粉硬质点，加速磨损运动中的前盘外圆部位，同时外圆轴向磨损为8mm-10mm，范围在外圆100mm左右。
　　2.3 打击轮主要易磨损件打击板，为高韧性钢材堆焊硬货合金耐磨层做工作面。随机组供货在装的打击板使用寿命长的达4000H左右，但随机组供货5年期备件的打击板的使用寿命平均为2200H左右。通过对设备运行磨损情况观察分析确认，打击板磨损不均，靠后盘侧150mm-300mm部位磨损严重，当磨损接近连接粱时，整套打击板报废，这是使用寿命短其中的一个主要原因。造成局部磨损严重的主要原因，均煤盘不能把进入磨煤机内的原煤均匀分散到打击板的工作面上，出现局部煤流集中的部位，则磨损就快。其次影响打击板使用寿命低的原因是堆焊硬质合金层工艺问题，堆焊层在运行中局部脱落或大面积脱落，以及堆焊层硬度低、不耐磨等。
　　3　防磨机理
　　3.1 改变结构，防止煤粉直接冲刷叶轮，形成涡流磨损。
　　3.2 增强叶轮及各个耐磨部件材质硬度及耐磨性。
　　3.3 缩小各部间隙，增强密封风强度，抑制内部再循环，减少二次磨损。
　　3.4 提高金属的有效利用率。
　　4　采取防磨技术措施及效果
　　4.1 为此，自2002年起，在我厂防磨小组的领导下，针对磨煤机叶轮后盘磨损问题，经过逐步的探索和实践，已基本完成叶轮的防磨工作，采取的步骤及方法如下所述：在大门上加装原煤均流罩（见附图1），其形状如大锅固定在大门上，扣在打击轮后轮盘轮毂上，直径Ø2200MM，当大门关上时原煤均流罩距打击轮后盘轮毂25mm±3mm，即不影响通风量，又能保护后轮盘轮毂防磨损问题。该均流罩上设有原煤导流板，能将轴向进入磨煤机的原煤，均匀地扩散到打击板的工作面上，从而解决了原设计的均煤盘不能均匀的将原煤分散到打击板工作面上，造成局部磨损严重，使用寿命短的问题。 　　4.2 因叶轮在高速旋转，而均流罩则静止固定在磨煤机大门上，均流罩与叶轮Z小间隙在40-50mm，叶轮旋转时，在叶轮中央为负压区，煤粉通过均流罩与叶轮间隙漏入后盘，在涡旋气流的作用下，冲刷叶轮后盘，在叶轮后盘接近均流罩的部位有局部严重磨损的现象，其危害也同样严重。
　　为此，在叶轮后盘上加装盆形的均煤罩（见附图2所示），改变涡旋气流的方向，阻止煤粉进入均流罩与后盘之间。经过运行试验，对均煤盘也进行了进一步的改进，为减轻均煤盘的磨损，在均煤盘散檐上焊一层耐磨层，延长均煤盘的寿命；为解决均煤盘下后盘磨损，将磨损部位用钢板遮盖，在均煤盘上面及下面沿周向焊若干块钢板，在叶轮旋转是形成正压，阻止煤粉进入后冲刷叶轮，从而更有效的起到保护叶轮的作用。
　　4.3 叶轮前盘外圆磨损后直径变小，采取将磨损的叶轮装卡在立车上后，把前盘车削后焊加工的钢圈，然后在立车上切削至设计尺寸的办法。保证了叶轮前盘与前挡粉圈的间隙，提高磨煤机的有效出力。
　　4.4 改造风扇磨煤机密封管道，原设风扇式磨煤机前、后轮盘的密封风，是由一根管供给，由于风扇式磨煤机，后盘侧的负压大，密封风则进入后盘侧的风量大，形成通过前后轮盘外圆与对应护板间的风粉混合物循环量增加，从而加速对前后轮盘的外圆磨损问题，同时机内内循环风量加大，又造成风扇式磨煤机的出力下降。改前盘侧的密封风，由炉二次风道引入，原密封风管道专供后盘侧，这样将前后轮盘的密封风分开，能减少轮盘外圆与对应衬板间的风粉循环量，便减少了轮盘外圆的径向磨损，提高其使用寿命，又能确保机组长时问在满出力下运行。
　　4.5 选择耐磨寿命长的打击板。德国原技术打击板为SGMNl2，这一配件国产化转化为ZGMn13，高韧性高锰钢。电力部在20世纪80-90年代组织钢铁专家、各学府材料力学教授及风扇磨用户召开会议，三位一体研究探讨打击板的磨损机理，得出的结论是冲刷、犁削、凿削等综合性磨损，在其运行工况下构不成对ZGMn13加工硬化条件，故只是利用它的抗冲击的高韧性，所以用该材质做风扇式磨煤机打击板是高材劣用，将由新材质所代替，90年代末我国研究的堆焊复合打击板，这一新技术的出现正是前人所预料到的。
　　我厂从俄罗斯进口的风扇式磨煤机打击板属于新技术堆焊复合打击板，经研讨及实际应用得出结论，复合打击板用材必须确保有足够的韧性，耐磨层具备高硬度，按这一结论，对这一配件国产化，选几个生产厂家，堆焊不同硬质合金耐磨层的堆焊复合打击板，分别装机进行耐磨试验研究，选择寿命能达到整机各易损件匹配的产品，达到机组安全、稳定经济运行的目的，同时又能减少维修工作量及维修费用。
　　叶轮打击板在运行中，出现内打击板靠近后盘的部位局部磨损严重的问题，影响打击板的使用周期，使打击板的寿命缩短约1/10以上。经过分析，由于原煤进入磨煤机大门后，沿斜坡滑入叶轮内，其落点集中在靠近叶轮后盘处，使内打击板靠近后盘的部位局部磨损严重。为解决这一问题，在加装的均流罩上，依次加装两块挡煤板，使原煤打到挡煤板上后，改变方向，较均匀的落在打击板的全长段上，使打击板磨损均匀。经过一段时间运行，将挡煤板的位置几经调整，固定在Z佳位置，使打击板的磨损均匀，达到Z佳状况。
　　4.6 对已磨损的部件进行修补，打击轮轮盘外圆，磨损部位贴外圈修复达原设计几何尺寸，轮盘外圆对应衬板磨损超标的进行更换，确保打击轮外圆的动静间隙为16+1mm的原设计技术尺寸。及时更换护钩确保与打击轮外圆间的动静间隙为25mm-30mm。对于后轮盘外圆对应的固定衬板磨损超标更换困难的，按被磨损的形状补焊上钢板，确保达到原几何尺寸等。通过努力控制机组动静间隙的技术指标不变，能大大地减少风粉在机内循环量，能较长时间确保其满出力运行。
　　4.7 对已磨损严重的后轮盘轮毂Ø1600-Ø2400mm部位，进行大面积堆焊修补，由于堆焊工作受到现场的条件限制，造成后轮盘有一定的变形量，运行中产生轴向窜动。从上述情况看今后轮盘大面积堆焊，是应继续研讨的课题。
　　4.8 经技术改造的部件均提高使用寿命（见附表1）。 　　5　结论
　　对在装的高速风扇式磨煤机，虽然设备大小，结构及生产厂家有所不同，同时磨制原煤的磨损指数大小，又有很大的差异，故易磨损件的使用寿命也相差很大，均可对磨损较快部件、仔细认真观察，不断地探讨分析，找出原因所在，采取相应的技术措施，改变其几何形状，应用表面堆焊或喷涂硬面焊材处理技术。进行更新改造，一定能使原设备更上一层楼，保证机组安全稳定运行。