300MW機組吹灰器防塵密封研究

林崇崢

摘要：廣東某電廠300MW機組水平煙道吹灰器常出現(xiàn)漏灰現(xiàn)象，嚴重影響機組的經(jīng)濟性和環(huán)保性能，該電廠針對吹灰器防塵密封的設計缺陷，設計出一款彈性鋼片組合式密封，有效的消除了漏灰現(xiàn)象。此技術改造耗費費用較小，改造難度較低，經(jīng)濟效益顯著，可供有類似問題的電廠參考

關鍵詞：吹灰器，漏灰，防塵密封

0.引言

“七漏”包括漏水、漏油、漏氣、漏風、漏煤、漏粉、漏灰，可別小看這“七漏”，漏掉的都是真金白銀，同時隨著環(huán)保形勢的日益嚴峻，污染環(huán)境的七漏整治問題更是增加了一重意義。鍋爐水平煙道漏灰問題，看起來是漏灰，實際上還包括漏煙氣，影響著機組的經(jīng)濟性和環(huán)保性能。

一.設備概況

現(xiàn)某公司330MW機組水平煙道吹灰器是湖北戴蒙德生產(chǎn)的IK-545型吹灰器，吹灰器孔在運行中會出現(xiàn)往外冒灰的情況，尤其在22支水平煙道區(qū)域吹灰器冒灰現(xiàn)象較嚴重，槍管上、鍋爐橫梁處均有積灰現(xiàn)象，導致熱量損失、威脅巡查巡檢人員人身安全、同時污染區(qū)域周邊環(huán)境。

二、原因分析

1、現(xiàn)狀調(diào)查

現(xiàn)有的防塵密封結(jié)構(gòu)經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，導致水平煙道區(qū)域吹灰器處冒灰現(xiàn)象主要有2個因素，一是爐膛負壓不足、經(jīng)常發(fā)生打正壓現(xiàn)象;二是吹灰器防塵密封裝置失效。爐膛負壓控制需要集控運行人員研究改進，而防塵密封裝置則是此次研究的方向。

2、現(xiàn)狀分析

吹灰器防塵密封的結(jié)構(gòu)屬于盤根式，其失效的原因主要是：

（1） 盤根在爐膛高溫環(huán)境中老化很快;

（2） 槍管存在彎曲變形，槍管投退時需要的間隙較大，盤根密封無法跟隨槍管的變化進行補償，而盤根過緊又會引起吹灰槍投退時卡澀;

（3） 機組運行時更換存在打正壓傷人風險，因此維護困難。

因此盤根密封不適用于長吹，必須進行改型[1]。

三 國內(nèi)外技術對比分析

1、盤根式密封技術

盤根式密封是國內(nèi)多數(shù)電廠吹灰器密封形，屬于早期技術，技術成熟，用于許多低壓的煙、風、水等介質(zhì)環(huán)境，通過填料壓蓋的壓緊程度來調(diào)節(jié)密封間隙。但是由于盤根在爐膛高溫環(huán)境中老化很快，槍管存在彎曲變形因此盤根過緊會引起吹灰槍投退時卡澀問題，若機組運行時更換存在打正壓傷人風險，多數(shù)處于失效狀態(tài)。

2、浮動式密封技術

國內(nèi)部分電廠吹灰器防塵密封采用浮動式密封技術，由8個浮子組合與槍管接觸，組合式接觸面下部暗藏彈簧，它的優(yōu)點是：不僅靜態(tài)時密封良好，同時實現(xiàn)吹灰器投退時的變形自補償;該裝置為剖分式組合結(jié)構(gòu)，安裝方便，裝置密封性能良好。缺點是：由于每個浮子之間以及浮子與殼體之間均存在活動間隙，粉塵會逐步滲入接觸面內(nèi)部導致彈簧卡死，因此使用壽命較短，且密封的成本高，每個成本約1000元。

3、活動密封盤技術

珠海電廠為進口三菱機組，其吹灰器使用的是美國COPES-VULCAN產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)與我廠的略有不同。珠海電廠的吹灰器孔處原設計有機械密封裝置，該密封盤是安裝在吹灰器孔外側(cè)，內(nèi)孔比吹灰槍管略大，掛在槍管上，由壓板限位。吹灰器在運行時，密封盤跟隨槍管轉(zhuǎn)動。該密封裝置使用良好，密封盤為普通材料，成本低，但安裝維護時須卸下槍管，維護不方便。

4、彈性鋼片組合式密封技術

彈性鋼片組合式密封結(jié)構(gòu)，采用剖分式結(jié)構(gòu)，由40片彈性鋼片組合成錐體形狀，大徑端與密封座相連，小徑與吹灰槍管接觸，它能夠適應爐膛高溫環(huán)境，不會發(fā)生老化，靜態(tài)時不漏灰;能夠?qū)崿F(xiàn)吹灰器投退時槍管的變形自補償，吹灰器投運時不漏灰;即使彈性鋼片靠爐內(nèi)方向上沾灰，也不會出現(xiàn)卡澀問題;采用剖分式結(jié)構(gòu)，安裝簡單，維護方便[2]。

綜上對比，改造采用的彈性鋼片組合式密封屬于國內(nèi)先進技術。

三、設備改造方案及技術特點

改型的吹灰器防塵密封必須滿足：

（1） 能夠滿足在高溫環(huán)境中的長期使用;

（2） 靜態(tài)時須密封同時能克服爐膛打正壓的沖擊;

（3） 動態(tài)時（吹灰器投退時）能夠克服槍管存在彎曲變形的情況;

1、改造方案

公司在2017年7月最終設計生產(chǎn)的彈性鋼片組合式密封結(jié)構(gòu)，采用剖分式結(jié)構(gòu)，由40片彈性鋼片組合成錐體形狀，大徑端與密封座相連，小徑與吹灰槍管接觸，其結(jié)構(gòu)見下圖1：

2、技術特點

整組彈性鋼片組合式密封存在以下優(yōu)點：

（1） 能夠適應爐膛高溫環(huán)境，不會發(fā)生老化，靜態(tài)時不漏灰;

（2） 能夠?qū)崿F(xiàn)吹灰器投退時槍管的變形自補償，吹灰器投運時不漏灰;

（3） 即使彈性鋼片靠爐內(nèi)方向上沾灰，也不會出現(xiàn)卡澀問題;

（4） 采用剖分式結(jié)構(gòu)，安裝簡單，維護方便。

四、實施效果

（1） 實施改造：2018年2月20日至2月29日在C修期間進行改造更換安裝，將舊密封裝置拆除后，清理調(diào)整好密封平面，將兩半密封組合連接，固定在吹灰器墻箱口部即可，安裝簡單快捷，共計完成22臺水平區(qū)域吹灰器防塵密封裝置改造。

（2） 效果跟蹤檢查：2018年3月1日至2019年7月30日進行改造效果跟蹤檢查，無論在吹灰器停運時還是投運時都不漏灰。

五、經(jīng)濟效益分析

改造后解決了水平煙道區(qū)域漏灰的問題，減少了散熱損失，經(jīng)測算降低0.2g煤耗，按標煤900元/噸計算，年可節(jié)約約180萬元。

六、結(jié)論

此次技術改造，通過采用彈性鋼片組合式密封的改造，有效提高300MW機組吹灰器防塵密封的可靠性，防止吹灰器漏灰，保證機組的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，為同類型機組的漏灰消除提供了寶貴經(jīng)驗。

參考文獻：

[1] 中國電力出版社，2009.

鄭體寬，楊晨.熱力發(fā)電廠[M].北京：中國電力出版社，2007.

[2] 葉江明.電廠鍋爐原理及設備[M].北京：中國電力出版社，2008