中速輥式磨煤機(jī)加載拉桿密封設(shè)計結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

王新

大唐淮南洛河發(fā)電廠鍋爐檢修分公司，安徽 淮南 232008

中速輥式磨煤機(jī)加載拉桿密封設(shè)計結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

王新

大唐淮南洛河發(fā)電廠鍋爐檢修分公司，安徽 淮南 232008

我廠三期鍋爐磨煤機(jī)為北京電力設(shè)備廠制造的中速輥式磨煤機(jī)（型號：ZGM-113N），而其加載系統(tǒng)為意大利Atos公司配套的液壓加載機(jī)構(gòu)，自投運以來，加載拉桿上、下密封漏煤嚴(yán)重，并將拉桿軸頸磨損，經(jīng)過對密封結(jié)構(gòu)解體和研究，找出原因并進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)，消除了長期泄漏的設(shè)計缺陷。

加載拉桿；密封結(jié)構(gòu)；改進(jìn)設(shè)計；消除漏點

概述

隨著火電機(jī)組的快速發(fā)展，中速磨煤機(jī)已取代鋼球磨煤機(jī)，成為大型發(fā)電廠的主要制粉設(shè)備，中速磨煤機(jī)的優(yōu)點有：投資少、運行電耗低、噪音小、操作方便等，但也有它的缺點：主磨件易磨損、設(shè)備大修周期短、檢修時間長、不能與鍋爐檢修周期同步。磨煤機(jī)制粉能力的大小直接關(guān)系著機(jī)組的出力，因此，可通過對中速磨煤機(jī)冗余設(shè)計來保證機(jī)組運行的可靠性和安全性。

磨煤機(jī)液壓變加載系統(tǒng)是中速磨煤機(jī)的重要組成部分，由高壓油泵站、油管路、蓄能器、加載油缸、拉桿等部件組成。其功能如下：液壓系統(tǒng)為磨輥提供隨負(fù)荷而變化的碾磨壓力，磨煤機(jī)拉桿作為磨煤機(jī)加載系統(tǒng)的主要設(shè)備，在系統(tǒng)中相當(dāng)重要。磨煤機(jī)拉桿所處工作區(qū)域粉塵濃度大、受拉伸應(yīng)力大，同時對密封性要求高。

圖1 磨煤機(jī)原有設(shè)計的拉桿密封圖

1 設(shè)備概況

磨煤機(jī)拉桿密封在設(shè)備運行時，水平及軸向產(chǎn)生晃動，內(nèi)部粉塵濃度大，流速高。且磨煤機(jī)拉桿受壓緊力載荷大，最大可達(dá)到15Mpa。一般磨煤機(jī)拉桿密封要求密封性能好、密封件彈性好、運行周期長，在設(shè)備運行中不易出現(xiàn)泄漏。如果出現(xiàn)泄漏，高速的煤粒會造成拉桿的損傷，損傷的拉桿更容易泄漏，相互疊加影響，拉桿處無法密封，造成煤粒大量泄漏影響運行經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境的污染。以我廠＃5爐A磨煤機(jī)拉桿密封為例來說明通過適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)改進(jìn)后密封效果大大改善，在以后的維護(hù)中，只需要定期更換密封圈即可。磨煤機(jī)原有設(shè)計的拉桿密封主要由上密封護(hù)套、上密封卡箍、下密封填料及密封風(fēng)系統(tǒng)組成（如圖1所示）。

下密封填料主要用石棉盤根填充，石棉盤根彈性差、受擠壓能力差，易松散，當(dāng)磨煤機(jī)拉桿上、下運動和水平方向晃動時，石棉盤根受擠壓松散、破損，由于內(nèi)部密封風(fēng)壓力較高，破損的石棉盤根被吹出，當(dāng)下密封填料吹損到一定程度時，密封風(fēng)的大部分從下密封處漏出，密封風(fēng)與磨煤機(jī)內(nèi)部的壓力相等甚至稍低一點，起不到氣封作用。大量的煤粒從下密封處漏出并對拉桿進(jìn)行機(jī)械磨損，最大凹坑深度達(dá)到5mm以上（如圖2所示）。損傷的拉桿更容易泄漏，相互疊加影響，拉桿處無法密封，造成煤粒大量泄漏影響運行經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境的嚴(yán)重污染。

圖2 損傷的拉桿軸頸

2 拉桿密封高可靠性的改進(jìn)方案及實現(xiàn)

由于磨煤機(jī)拉桿密封可靠性能要求高，針對2年來磨煤機(jī)拉桿密封在使用中存在各種問題進(jìn)行分析，對磨煤機(jī)拉桿密封作如下改造（參見圖3、圖4）

圖3 磨煤機(jī)上密封結(jié)構(gòu)圖

2.1 取消上密封護(hù)套及上密封卡箍，采用彈性性能好的整體式密封體，密封體外部用錐形護(hù)套固定，使其與拉桿緊密配合，錐形護(hù)套與壓板固定的墊子有15毫米的間隙，保證其水平運動的間隙。磨煤機(jī)拉桿在運行中水平運動的方向為拉桿、密封體及錐形護(hù)套整體沿水平方向運動，垂直運動的方向為拉桿與密封體之間的相對滑動，接觸面用二硫化鉬潤滑，因此消除了對密封體的擠壓而造成的變形、失效，從而消除了煤粉從上拉桿密封處泄漏入下密封處。

圖4 磨煤機(jī)下密封結(jié)構(gòu)圖

2.2 由于盤根填料密封的滑動性能好，抗擠壓能力差，受拉桿水平方向的擠壓會使其產(chǎn)生變形、松散等現(xiàn)象，使盤根填料與拉桿表面產(chǎn)生間隙，密封風(fēng)起不到氣封作用。對其進(jìn)行改用彈性好防擠壓能力強(qiáng)的橡膠整體密封，可消除盤根的不利因素，保證密封風(fēng)的密封作用，對磨煤機(jī)拉桿密封內(nèi)部形成有效的氣封作用。

2.3 磨煤機(jī)拉桿在運行中水平方向上的晃動量與導(dǎo)向板、導(dǎo)向塊的間隙有關(guān)，在設(shè)備運行時，導(dǎo)向板、導(dǎo)向塊承力側(cè)無間隙，導(dǎo)向板、導(dǎo)向塊非承力側(cè)的間隙過大時，水平方向晃動量大，對導(dǎo)向板與殼體間加墊片，保證非承力側(cè)的間隙小于6mm，確保了錐形護(hù)套與密封體的水平晃動值在15mm范圍內(nèi)，防止壓板螺栓受剪切而損壞造成上密封件的失效。

2.4 另外考慮到表面受損的磨煤機(jī)拉桿與下密封相對運動時結(jié)密封件的損傷，對表面受損的磨煤機(jī)拉桿堆焊后進(jìn)行車削、打磨處理，使磨煤機(jī)拉桿與下密封填料良好的配合，消除了拉桿表面凹坑引起下密封填料損傷而造成的漏粉現(xiàn)象。

2.5 對密封風(fēng)進(jìn)口手動閥加裝鎖緊裝置。由于密封風(fēng)進(jìn)口閥在運行中會出現(xiàn)自閉現(xiàn)象，造成磨煤機(jī)拉桿密封氣封失去作用，對磨煤機(jī)密封風(fēng)進(jìn)口閥調(diào)整好合適風(fēng)壓（大于磨煤機(jī)內(nèi)風(fēng)壓2000pa）后，對其進(jìn)行鎖緊，避免了密封風(fēng)閥門在運行中的自閉。

3 結(jié)語

根據(jù)上述磨煤機(jī)拉桿密封的精細(xì)化設(shè)計與改進(jìn)，在2008年10月對我廠12臺中速磨煤機(jī)加載拉桿密封全部進(jìn)行改造，實踐證明該拉桿密封基本上達(dá)到密封嚴(yán)密，拉桿沒出現(xiàn)過損傷，消除了拉桿密封外漏問題，達(dá)到了預(yù)想效果，滿足對磨煤機(jī)拉桿的使用要求。當(dāng)然了，密封材料也是有劣化周期的，根據(jù)使用情況，我們基本掌握了其使用周期約是2年，正好是我廠2個小修周期，只需更換密封件即可，且簡單易行，提高了磨煤機(jī)運行的經(jīng)濟(jì)性及避免了環(huán)境的污染。

[1] 鄒輝.利用激光熔敷技術(shù)修復(fù)齒輪軸.安徽銅都銅業(yè)金昌冶煉廠.風(fēng)機(jī)技術(shù)雜志,2006年第六期

[2] 影響電站軸流風(fēng)機(jī)可靠性的幾個因素及防范對策.中國風(fēng)機(jī)技術(shù)網(wǎng)

[3] 王俊.耐磨工程陶瓷在引風(fēng)機(jī)和排粉機(jī)上的應(yīng)用.中國風(fēng)機(jī)技術(shù)網(wǎng)

[4] 顧樸，鄭懷芳，謝惠玲.材料力學(xué). 1985年出版

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.09.091

王新（1964年1月），學(xué)歷：本科，職稱：高級技師，職位：班長。