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                        中輥磨液壓變加載系統故障分析綜述
                         
                        瀏覽次數:2777次  添加時間:2017-6-19 16:26:37
                         

                           某電廠兩臺600 MW燃煤機組采用正壓直吹式制粉系統,單臺鍋爐配套6臺ZGM113N型中速輥式磨煤機,液壓加載系統為意大利阿托斯(ATOS)公司提供的液壓變加載油系統,液壓系統主要完成磨煤機啟動過程中磨輥升降,磨煤機運行中給磨輥合適的加載力,并設計有定、變加載方式切換,提高液壓系統可靠性,且可零負荷啟動,降低電動機啟動力矩,降低了設備損耗。與固定式加載系統相比,其具有制粉系統單位電耗小,節約能源;磨煤機振動小,設備使用壽命長;碾磨件磨輥磨盤磨損小,檢修維護工作量;磨煤機出粉顆粒均勻,有助于鍋爐燃燒。變加載系統技術先進,經濟可靠,已成為ZGM型磨煤機的一大特色。

                         1. 結構與原理

                         液壓變加載系統為ZGM113N型磨煤機的一個重要組成部分,由油箱、高壓油泵、油過濾器、閥體組(含比例溢流閥、電磁切換閥、溢流閥)、液控閥、油管路、加載油缸、蓄能器、冷油器、壓力溫度測點等組成。每臺磨煤機均布配置3個加載油缸,油缸中活塞與磨煤機拉桿連接,加載油壓作用在3個活塞上,同步帶動拉桿向下拉動壓架和懸吊的磨輥,實現磨輥對磨盤上煤層的碾磨。加載力由比例溢流閥根據機組負荷變化的指令信號來控制液壓系統的壓力來實現,指令信號一般情況下取自給煤機煤量。給煤量轉化為4~20mA電流信號,調節比例溢流閥的開度,使液壓油系統壓力、油缸壓力、蓄能器壓力維持在4~15MPa。變加載系統的液壓碾磨力在4~15MPa可調,確保系統在不同工況下達到最佳碾磨力,保證碾磨出符合要求細度和水分的煤粉。此液壓系統可靠性很好,當變加載模式故障時,通過電磁換向閥切換為定加載模式,維持系統加載壓力恒定在10MPa,保證磨煤機正常運行,減少磨煤機被迫停運。變加載系統技術含量高,設備關鍵度高,其可靠運行對機組穩定運行有著很大的意義。

                        2. 具體實施方式

                         在機組運行期間,變加載系統故障時有發生,技術人員通過分析匯總油系統故障情況,其故障點主要集中在:加載油泵,比例溢流閥,定變切換閥,油缸蓄能器;并對其故障現象和處理措施進行了論述。

                         2.1  加載油泵

                          故障現象:磨煤機穩定運行,加載壓力為14MPa,在變加載指令不變的情況下加載油壓緩慢降低至7MPa,檢查就地壓力表均顯示正常。定變加載切換后,定加載壓力也僅約7MPa,無法達到設定壓力10MPa;進一步升降磨輥,發現升輥壓力也僅約7MPa,無法達到設定壓力。

                          分析處理:變加載壓力,定加載壓力,升輥壓力均為7MPa左右,基本可判斷為加載油泵異常導致系統油壓偏低,解體油泵發現,入口管處有棉布堵塞,導致油泵出力降低,進而影響系統油壓。除此之外,油泵入口管漏空,油泵齒輪磨損,均會導致加載油泵出力降低。

                          另須注意,在磨煤機正常運行中,一旦發現加載油泵停運,切不可隨意操作相關電磁閥,因油泵出口單向閥存在,加載壓力會維持現狀,磨煤機仍可繼續運行。待油泵重啟后,須查驗定變切換電磁閥閥芯位置正確。

                         2.2  比例溢流閥

                          故障現象:磨煤機變加載狀態下穩定運行,加載壓力12MPa,在變加載指令不變的情況下加載油壓緩慢降低。切換為定加載模式后,定加載壓力為10MPa,滿足系統要求;再恢復變加載狀態后,變加載壓力短時保持穩定,一段時間后,壓力逐漸下降。(經過一次定變加載模式切換后,變加載壓力恢復穩定,壓力不再降低)

                           分析處理:此類故障情況一般是由比例溢流閥異常引起的,前一種情況為,比例溢流閥主閥的錐閥芯磨損或絮狀物卡澀閥芯,導致比例溢流閥無法調節,油壓持續卸去而降低,需更換或清理比例溢流閥;后一種情況為,比例溢流閥閥芯臟污,調節性變差引起的,經定變加載切換,高壓油快速卸去帶走閥芯表面臟污,比例溢流閥調節性恢復。

                          另注意,在磨煤機運行中,一旦發生油站控制回路斷電或電磁閥失電情況,電磁閥閥芯會錯位,加載壓力、變加載壓力、定加載壓力、升降輥壓力會顯示異常,恢復系統時須查驗電磁閥閥芯位置正確。

                         2.3  定變切換閥

                          故障現象:磨煤機穩定運行,DCS遠傳壓力和就地加載壓力均為7MPa,變加載壓力卻為5MPa,增大變加載指令后,變加載壓力仍較加載壓力低約2 MPa,檢查就地壓力表均指示正常。定變加載切換后,加載壓力達設定壓力10MPa,定加載壓力僅約8MPa,定加載壓力與加載壓力相差約2MPa。

                           分析處理:增大變加載指令,加載壓力隨之增大,排除加載油泵和比例溢流閥故障的可能性,進一步試驗,定加載壓力也較加載壓力低,將故障點集中在定變切換閥處;停運油站,解體定變切換閥,發現定變切換閥閥芯處有絲絮狀異物,清理閥芯后,啟動油站,壓力顯示正常。

                         2.4  油缸蓄能器

                           故障現象一:磨煤機在正常運行中,DCS變加載指令不變的情況下,變加載在高油壓15MPa指令下油壓波動大,波動值達0.7~1.5MPa,超過正常波動0.5MPa的限值,引起液壓拉桿上下竄動,磨煤機振動增加,在切換定加載模式后,油壓仍在10MPa附近大幅波動,未見明顯較小,且加載油壓多次超越系統最大設定油壓,達15MPa以上。

                           分析處理一:無論變加載還是定加載模式,加載油壓波動都較大,基本排除比例溢流閥異常引起的油壓波動,分析認為油缸蓄能器氮氣不足,壓力偏低,對油壓起不到緩沖作用。停運加載油泵,對蓄能器測氮氣壓力(油泵運行中,蓄能器缺壓現象無法查驗),發現#1、#2蓄能器壓力基本為0,補充氮氣壓力至4MPa后,啟動加載油泵,再次檢查蓄能器氮氣壓力與加載油壓相符,排除蓄能器皮囊損壞失效現象,待磨煤機啟動后,加載油壓在高油壓指令下波動減小至0.5MPa,油壓波動現象消除。

                          故障現象二:磨煤機在正常運行中,DCS變加載指令不變的情況下,變加載在低油壓4MPa指令下油壓波動大,波動值達0.6~1.0MPa,超過正常波動0.5MPa的限值,進一步提高加載壓力,油壓波動減小至正常范圍。

                           分析處理二:加載油壓在提高油壓后,波動情況較小,基本排除比例溢流閥異常引起的油壓波動,分析認為油缸蓄能器氮氣壓力高于4MPa,蓄能器皮囊無法收縮以吸收油壓波動。檢查蓄能器氮氣壓力,發現#2蓄能器氮氣壓力達5MPa,#1、#3蓄能器氮氣壓力為4MPa,將#2蓄能器排氣至4MPa,啟動磨煤機,加載油壓在低油壓指令下波動減小至0.5MPa,油壓波動現象消除。

                         3.結束語

                           阿托斯(ATOS)液壓變加載油站結構緊湊、調節穩定,只要日常維護工作得力,系統故障率較低。在匯總分析油站故障現象及處理措施的基礎上,作好油站的維護工作,才能保證系統安全穩定運行。

                         1)加強油質管理,提高油品清潔度。油質要每月定期化驗,保證清潔度達到NAS1638 標準八級,發現超標現象,及時組織在線濾油;依據現場經驗,在線濾油時長為磨煤機油站運行時長的8%,可保證油質。

                         2)作好定檢工作,降低設備故障率。定期組織檢查工作,檢查過濾器濾芯,預防濾芯破損失效;檢查蓄能器壓力,預防油壓擺動;檢查定變切換閥臟污,預防油壓異常;檢查控制回路,預防突然失電;檢查油站系統密封性,防止粉塵污染油品。


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