ZGM113G型磨煤機上拉桿密封結構的改進

壽奎原，俞 逾

（浙能蘭溪發(fā)電有限責任公司，浙江 蘭溪 321100）

1 磨煤機運行中存在的問題

浙能蘭溪發(fā)電有限責任公司4×600 MW燃煤發(fā)電機組鍋爐由北京巴威公司設計制造，為超臨界參數(shù)變壓運行直流鍋爐，采用正壓冷一次風直吹式制粉系統(tǒng)，每臺鍋爐配備6臺ZGM113G型中速輥式磨煤機。

磨煤機是北京電力設備總廠在引進德國巴布科克公司MPS磨核心設計技術的基礎上，自主研發(fā)并創(chuàng)新設計的國產(chǎn)化磨煤機，主要技術參數(shù)見表1。

表1 ZGM113G型磨煤機基本參數(shù)

機組投產(chǎn)一年后，磨煤機上拉桿密封裝置頻繁出現(xiàn)漏粉故障。對漏粉磨煤機進行解體檢查，發(fā)現(xiàn)上拉桿和滑塊磨損嚴重，上拉桿局部磨損位置發(fā)生在與滑塊接觸部位，磨損情況見圖1。

圖1 磨煤機上拉桿的磨損

上拉桿嚴重磨損會使煤粉中的雜物進入密封腔室，逐漸引發(fā)下密封芯損壞，直至造成煤粉外漏導致停磨的嚴重后果。因此，為了保證磨煤機的正常運行，必須及時更換磨損的上拉桿、滑塊及下密封芯。

2 原因分析

影響磨煤機上拉桿密封裝置泄漏煤粉的主要原因有：

（1）燃用煤的質(zhì)量較差。由于目前供煤形勢緊張，機組先后試燒了蒙煤、俄煤、印尼煤等多種煤種，其中夾雜石子煤、黃鐵礦、鐵塊等雜物較多，加大了拉桿磨損的可能性。

（2）上拉桿密封風量不足。磨煤機密封風有3路，分別提供給磨輥密封、上拉桿密封和機座密封部位。機座密封和上拉桿密封管路上各裝有蝶閥，用于分配風量，密封風與一次風的壓差設計值≥2 kPa。如果總的密封風量偏小，或者機座密封和上拉桿密封蝶閥調(diào)節(jié)不當、分配不勻，就會導致上拉桿密封風量不足，無法將進入拉桿間隙的細小鐵塊等雜物吹走，煤粉中的雜物也就會進入密封腔室引起磨損。

對密封風差壓及手動調(diào)節(jié)閥開度進行檢查，當上拉桿密封蝶閥呈100%全開、機座密封蝶閥在40%～50%開度時，閥后密封風與一次風的壓差均可滿足≥2 kPa要求，因此可排除密封風量不足的影響因素。

（3）拉桿上密封結構設計不合理。中速輥式磨煤機上拉桿密封主要是防止運動的上拉桿和靜止的上密封體之間積灰和煤粉泄漏，分為上、下密封兩部分。下密封采用填料函形式，上密封由平面活動滑塊、密封蓋板和頂板構成，依靠密封風作用，保證煤粉等雜物不進入上密封體腔室，見圖2。這種結構形式最大的不足，是煤粉中的雜物易堆積在密封蓋板內(nèi)孔、滑塊上，引起滑塊與上拉桿的磨損；另外整體式的平面活動滑塊磨損后，必須吊離上拉桿方能進行更換?？梢娚侠瓧U上密封結構設計不合理才是造成上拉桿嚴重磨損、使用壽命短的主要原因。

3 改進方案

針對故障原因，在不改變現(xiàn)有磨煤機上拉桿密封裝配結構的基礎上，對磨煤機上拉桿密封結構進行重新設計（見圖3）。

（1）將滑塊內(nèi)緣加工成圓錐型中空凸臺，凸臺上平面徑向僅為1 mm寬，這種結構減少了煤粒鐵絲等雜物在滑塊與上拉桿縫隙處堆積的可能性；滑塊增厚10.5 mm，加上凸臺的設計，滑塊與上拉桿接觸的密封風軸向通道增加了30.5 mm，而滑塊與上拉桿間隙維持不變。

圖2 原拉桿上密封結構圖

圖3 改進后的拉桿上密封結構圖

（2）在上密封體上方加裝圓錐型防護罩，防止煤粉中的雜物直接掉落到上密封體滑塊凸臺下沿與密封蓋板內(nèi)孔部位。防護罩用Q235碳素鋼制作，在現(xiàn)場定位完畢后與相配合的抱箍進行焊接，通過抱箍、硅橡膠板固定在上拉桿，跟隨拉桿上下運動。防護罩的位置既要靠近上密封體端面起到更好的防護作用，又要留有一定間隙，避免拉桿上下運動時磕碰到密封蓋板。

雙重防護的設計理論上可有效減少雜物在上拉桿間隙處的堆積，降低其進入上拉桿與滑塊間隙的可能性。為了便于現(xiàn)場檢修安裝，上述改進部件均采用垂直剖分設計，螺栓固定。

4 改進效果

為了驗證改進結構后的實際使用效果，檢查了磨煤機在運行6 000 h后上拉桿磨損情況，如圖4所示。

比較圖1和圖4，可以明顯看出，磨損情況得到了改善，上拉桿只受到輕微磨損，檢修期間不再需要經(jīng)常更換上拉桿。

對其余磨煤機陸續(xù)進行相同的改進，經(jīng)過一段時間運行，各臺磨煤機均未發(fā)現(xiàn)上拉桿磨損嚴重漏粉現(xiàn)象，該部件的使用壽命得以延長，部分上拉桿在經(jīng)歷了一個磨煤機B修周期后仍可使用，上拉桿漏粉缺陷逐年下降（見圖5）。

圖4 改進后磨煤機上拉桿磨損情況

圖5 2007-2009年上拉桿漏粉缺陷統(tǒng)計

通過上拉桿密封結構的改進，不僅延長了檢修周期，縮短了檢修工期，提高了磨煤機的可靠運行能力，改善了現(xiàn)場的環(huán)境，還降低了檢修費用，僅更換上拉桿備件一項，粗略估計每年的直接經(jīng)濟效益就達十余萬。

5 結語

對磨煤機上拉桿密封體的改進取得了良好的效果，經(jīng)過長周期的運行實踐證明改進是行之有效的?？蔀闇p緩同類型中速輥式磨煤機上拉桿的磨損，提供一定的借鑒。

[1]北京電力設備總廠.ZGM113G型中速輥式磨煤機使用和維護說明書[G].

[2]萬中華，王靖剛.ZGM95型磨煤機拉桿漏粉的原因分析及處理[J].寧夏電力，2005（5）∶18-20.

[3]李鳳嬌.大型火電設備手冊—煙風與煤粉制備系統(tǒng)設備[M].北京∶中國電力出版社，2009.