MPS190HP-II中速磨煤機(jī)下架體密封及排渣系統(tǒng)改造

岳占斌，鄭希慶，葉 偉，張衛(wèi)寶，郭春源

河北大唐國際豐潤熱電有限責(zé)任公司，河北唐山 064000

0 引言

磨煤機(jī)是鍋爐制粉系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，隨著國內(nèi)外火電機(jī)組向大容量發(fā)展，中速磨煤機(jī)因系統(tǒng)簡(jiǎn)單、占地面積小、省電、操作方便和噪音低等優(yōu)點(diǎn)成為大型火電廠的主要制粉設(shè)備。目前，國內(nèi)電廠所使用的MPS系列磨煤機(jī)機(jī)座密封都采用動(dòng)靜結(jié)合式密封，受負(fù)荷大、可靠性差、難以適應(yīng)高溫，經(jīng)常出現(xiàn)漏風(fēng)、漏粉、磨損傳動(dòng)盤、密封件的使用周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于磨大修期的現(xiàn)象。此外，磨煤機(jī)石子煤就地開放式排放，嚴(yán)重污染周圍環(huán)境，降低了周圍電控設(shè)備的可靠性，影響磨煤機(jī)安全運(yùn)行。豐潤熱電#1、#2機(jī)組磨煤機(jī)引進(jìn)江蘇揚(yáng)中坤元電力設(shè)備公司專利技術(shù)對(duì)下架體密封進(jìn)行了合理改造，并且排渣系統(tǒng)由開放式改為全封閉式排放系統(tǒng)，徹底消除了磨煤機(jī)的漏風(fēng)、漏灰、漏粉現(xiàn)象，大大縮減了易損件開支，改善了生產(chǎn)環(huán)境。

1 磨煤機(jī)下架體密封改造

1.1 原設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

改造前磨煤機(jī)下架體密封如圖1所示，主要由密封風(fēng)室、碳精密封環(huán)等部件組成。碳精密封環(huán)共有兩層，每層碳精密封槽內(nèi)均布置有1條彈簧。緊箍著碳精密封環(huán)并圍繞傳動(dòng)盤一周，保證浮動(dòng)碳精環(huán)與傳動(dòng)盤能自動(dòng)調(diào)心，同時(shí)也保證每層碳精密封環(huán)內(nèi)側(cè)與傳動(dòng)盤表面隨時(shí)保持良好接觸。磨煤機(jī)在運(yùn)行中，密封風(fēng)將通過下架體密封環(huán)與傳動(dòng)盤之間的間隙進(jìn)入的熱一次風(fēng)阻擋在上層碳精密封環(huán)之上，防止碳精密封環(huán)遭到破壞，下層碳精密封環(huán)防止密封風(fēng)從傳動(dòng)盤下部泄漏。

圖1 改造前下架體密封

1.2 泄漏原因分析

1）下架體密封環(huán)與傳動(dòng)盤之間間隙過大。下架體密封環(huán)與傳動(dòng)盤之間間隙的設(shè)計(jì)值為單邊1mm，由于加工、安裝的偏差，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，此處間隙已達(dá)到8mm～10mm，個(gè)別部位超過10mm。過大的間隙不但削弱了熱一次風(fēng)經(jīng)過此間隙時(shí)的節(jié)流降壓效果，也影響了密封風(fēng)的密封效果，使一些顆粒較大的石子煤很容易進(jìn)入密封風(fēng)室。顆粒較大的石子煤夾在上層碳精密封環(huán)與傳動(dòng)盤之間狹小的縫隙內(nèi)，造成碳精密封環(huán)的快速磨損，密封風(fēng)與一次風(fēng)的壓差得不到保證，密封效果進(jìn)一步惡化。熱一次風(fēng)夾帶著更多的石子煤繼續(xù)破壞下層碳精密封環(huán)，很短的時(shí)間內(nèi)，碳精密封環(huán)全部損壞，傳動(dòng)盤一周嚴(yán)重磨損，出現(xiàn)深約3mm～5mm的環(huán)狀溝槽。由于各處密封位置磨損、遭到破壞，密封風(fēng)不但不能抵擋熱一次風(fēng)，同時(shí)也因?yàn)樘季芊猸h(huán)的損壞向外泄露，根本起不到密封效果，最終大量的灰塵、石子煤從傳動(dòng)盤噴出；2）密封形式過于簡(jiǎn)單。由于密封風(fēng)室僅靠下架體密封環(huán)與傳動(dòng)盤之間的間隙來防止石子煤的進(jìn)入，而且此處的間隙無法調(diào)整，密封形式過于簡(jiǎn)單，安全性能較差，一旦遭到石子煤的破壞，后果非常嚴(yán)重；3）石子煤量過大。磨煤機(jī)在運(yùn)行過程中，由于煤質(zhì)的不同，有時(shí)石子煤量很大，由于刮板室內(nèi)空間有限，若石子煤不能及時(shí)排放，不可避免的就要通過下架體密封環(huán)與傳動(dòng)盤之間的間隙進(jìn)入密封風(fēng)室，使碳精密封環(huán)、傳動(dòng)盤遭到破壞。

1.3 改造方法

改造后的下架體密封在下架體密封環(huán)與傳動(dòng)盤處新設(shè)計(jì)一迷宮式擋渣裝置（見圖2），用焊接的方式固定連接；在首層碳精密封環(huán)上部加裝一密封風(fēng)腔室，和外部密封風(fēng)管連接四根耐高壓密封風(fēng)管用以連接風(fēng)管與密封風(fēng)腔室的密封風(fēng)，密封風(fēng)腔室為獨(dú)特設(shè)計(jì)，可讓密封風(fēng)隨傳動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向上旋頂，以風(fēng)壓控制渣粉的下行；密封風(fēng)腔室下方用三層浮動(dòng)碳精密封環(huán)來完成對(duì)密封風(fēng)的密封過程，防止密封風(fēng)外泄，如圖2所示。此改造方案整個(gè)安裝過程約需2個(gè)工作日，以后的碳精密封環(huán)更換工作可在2個(gè)小時(shí)內(nèi)完成，施工過程不需要對(duì)磨煤機(jī)進(jìn)行解體。我公司在2010年3月對(duì)2A磨煤機(jī)進(jìn)行改造，目前已連續(xù)運(yùn)行15個(gè)月，未發(fā)現(xiàn)漏風(fēng)、漏粉現(xiàn)象；2011年4月結(jié)合機(jī)組檢修將1號(hào)爐5臺(tái)磨煤機(jī)全部改造，2011年10月結(jié)合機(jī)組檢修將2號(hào)爐剩余4臺(tái)全部改造，密封效果非常好，磨煤機(jī)下架體密封泄漏問題得到了徹底解決。

2 磨煤機(jī)排渣系統(tǒng)改造

2.1 存在問題

1）排放系統(tǒng)排渣時(shí)渣箱內(nèi)的正壓氣體攜帶大量粉塵噴出箱外，嚴(yán)重污染周圍環(huán)境，影響磨煤機(jī)正常穩(wěn)定運(yùn)行，鍋爐側(cè)的環(huán)境衛(wèi)生難以保持，6S管理無法有效推進(jìn)；

2）轉(zhuǎn)運(yùn)斗為敞口小車，出渣及轉(zhuǎn)運(yùn)過程中粉塵飛揚(yáng)，污染環(huán)境，存在嚴(yán)重安全隱患，大量粉塵嚴(yán)重?fù)p害工作人員的健康；

3）在廠房?jī)?nèi)倒渣裝車，揚(yáng)塵嚴(yán)重，對(duì)磨煤機(jī)周圍設(shè)備尤其是對(duì)高壓油站、潤滑油站、控制儀表造成嚴(yán)重?fù)p害；

4）實(shí)際燃用煤種偏離設(shè)計(jì)煤種，煤質(zhì)較硬，石子煤顆粒較多，導(dǎo)致石子煤排渣門長(zhǎng)期在開關(guān)工作狀態(tài)，設(shè)備磨損嚴(yán)重，使用壽命縮短，提高了設(shè)備采購及檢修成本；

5）排渣箱內(nèi)煤矸石自燃，存在火災(zāi)隱患。

2.2 改造方案

經(jīng)過查找相關(guān)資料并進(jìn)行研究論證，最終決定改為全封閉式中速磨煤機(jī)石子煤排放系統(tǒng)。該方案將磨煤機(jī)排渣出口法蘭以下包括電氣部分整體更換，在排渣閥下設(shè)有一個(gè)圓柱形全封閉密封渣箱，渣箱上設(shè)計(jì)料位計(jì)、溫度測(cè)點(diǎn)及噴水裝置，渣箱為固定渣箱，渣箱下部有一個(gè)清渣門。工作時(shí)，排渣門在開啟狀態(tài)，根據(jù)料位計(jì)的提示、報(bào)警需排渣時(shí)，關(guān)閉排渣門，打開噴淋水門噴水后，將密封罐清渣門打開進(jìn)行清渣。

石子煤箱上安裝一個(gè)料位計(jì)和鉑熱電阻，上傳DCS石子煤箱內(nèi)料位及溫度信號(hào)，并設(shè)計(jì)聲、光報(bào)警信號(hào)。箱體上部設(shè)有負(fù)壓接管及噴水接管，管道上分別安裝電動(dòng)閥門，料位報(bào)警后，可關(guān)閉排渣閥，開啟負(fù)壓系統(tǒng)，延時(shí)30S噴水30S，通過負(fù)壓和噴水這兩個(gè)過程可有效解決排渣揚(yáng)塵及石子煤溫度過高自燃問題。噴水結(jié)束后，可手動(dòng)打開清渣門清渣。改造后密閉排渣系統(tǒng)主要參數(shù)如下：

密封罐高度：1312mm；

密封罐直徑：φ1016mm；

密閉罐容積：0.45m3；

裝渣量：0.5噸。

系統(tǒng)改造前后對(duì)比圖如下：

圖1 原排渣箱

圖2 改造后排渣罐

3 結(jié)論

中速磨煤機(jī)漏粉是電廠常見的通病，其原因主要是制造廠的設(shè)計(jì)本身不完善，存在設(shè)計(jì)缺陷。河北大唐國際豐潤熱電有限責(zé)任公司對(duì)下架體密封和排渣系統(tǒng)進(jìn)行了合理改造。通過近2年的運(yùn)行觀察，從未再次發(fā)生過漏風(fēng)、漏灰、漏粉現(xiàn)象，大大縮減了易損件開支，減少了檢修人員的工作量，改善了生產(chǎn)環(huán)境，保證了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的安全。改造施工過程簡(jiǎn)單易行，投資少，社會(huì)效益明顯，取得了非常理想的效果。

[1]杜忠選，胡亞非，熊建軍，王啟立.中速磨煤機(jī)漏粉原因與密封改造[J].熱能動(dòng)力工程，2007(3).

[2]陳兆兵，張衛(wèi).中速磨煤機(jī)迷宮密封裝置改造[J].華東電力，2003(3).

[3]林加華.MBF-23中速磨煤機(jī)下部磨盤密封裝置改進(jìn)[J].福建電力與電工，2006(9).