MPS190HP-II中速磨煤機下架體密封及排渣系統改造

岳占斌，鄭希慶，葉 偉，張衛寶，郭春源

河北大唐國際豐潤熱電有限責任公司，河北唐山 064000

0 引言

磨煤機是鍋爐制粉系統的關鍵設備，隨著國內外火電機組向大容量發展，中速磨煤機因系統簡單、占地面積小、省電、操作方便和噪音低等優點成為大型火電廠的主要制粉設備。目前，國內電廠所使用的MPS系列磨煤機機座密封都采用動靜結合式密封，受負荷大、可靠性差、難以適應高溫，經常出現漏風、漏粉、磨損傳動盤、密封件的使用周期遠遠小于磨大修期的現象。此外，磨煤機石子煤就地開放式排放，嚴重污染周圍環境，降低了周圍電控設備的可靠性，影響磨煤機安全運行。豐潤熱電#1、#2機組磨煤機引進江蘇揚中坤元電力設備公司專利技術對下架體密封進行了合理改造，并且排渣系統由開放式改為全封閉式排放系統，徹底消除了磨煤機的漏風、漏灰、漏粉現象，大大縮減了易損件開支，改善了生產環境。

1 磨煤機下架體密封改造

1.1 原設計簡介

改造前磨煤機下架體密封如圖1所示，主要由密封風室、碳精密封環等部件組成。碳精密封環共有兩層，每層碳精密封槽內均布置有1條彈簧。緊箍著碳精密封環并圍繞傳動盤一周，保證浮動碳精環與傳動盤能自動調心，同時也保證每層碳精密封環內側與傳動盤表面隨時保持良好接觸。磨煤機在運行中，密封風將通過下架體密封環與傳動盤之間的間隙進入的熱一次風阻擋在上層碳精密封環之上，防止碳精密封環遭到破壞，下層碳精密封環防止密封風從傳動盤下部泄漏。

圖1 改造前下架體密封

1.2 泄漏原因分析

1）下架體密封環與傳動盤之間間隙過大。下架體密封環與傳動盤之間間隙的設計值為單邊1mm，由于加工、安裝的偏差，根據現場測量，此處間隙已達到8mm～10mm，個別部位超過10mm。過大的間隙不但削弱了熱一次風經過此間隙時的節流降壓效果，也影響了密封風的密封效果，使一些顆粒較大的石子煤很容易進入密封風室。顆粒較大的石子煤夾在上層碳精密封環與傳動盤之間狹小的縫隙內，造成碳精密封環的快速磨損，密封風與一次風的壓差得不到保證，密封效果進一步惡化。熱一次風夾帶著更多的石子煤繼續破壞下層碳精密封環，很短的時間內，碳精密封環全部損壞，傳動盤一周嚴重磨損，出現深約3mm～5mm的環狀溝槽。由于各處密封位置磨損、遭到破壞，密封風不但不能抵擋熱一次風，同時也因為碳精密封環的損壞向外泄露，根本起不到密封效果，最終大量的灰塵、石子煤從傳動盤噴出；2）密封形式過于簡單。由于密封風室僅靠下架體密封環與傳動盤之間的間隙來防止石子煤的進入，而且此處的間隙無法調整，密封形式過于簡單，安全性能較差，一旦遭到石子煤的破壞，后果非常嚴重；3）石子煤量過大。磨煤機在運行過程中，由于煤質的不同，有時石子煤量很大，由于刮板室內空間有限，若石子煤不能及時排放，不可避免的就要通過下架體密封環與傳動盤之間的間隙進入密封風室，使碳精密封環、傳動盤遭到破壞。

1.3 改造方法

改造后的下架體密封在下架體密封環與傳動盤處新設計一迷宮式擋渣裝置（見圖2），用焊接的方式固定連接；在首層碳精密封環上部加裝一密封風腔室，和外部密封風管連接四根耐高壓密封風管用以連接風管與密封風腔室的密封風，密封風腔室為獨特設計，可讓密封風隨傳動盤轉動，同時向上旋頂，以風壓控制渣粉的下行；密封風腔室下方用三層浮動碳精密封環來完成對密封風的密封過程，防止密封風外泄，如圖2所示。此改造方案整個安裝過程約需2個工作日，以后的碳精密封環更換工作可在2個小時內完成，施工過程不需要對磨煤機進行解體。我公司在2010年3月對2A磨煤機進行改造，目前已連續運行15個月，未發現漏風、漏粉現象；2011年4月結合機組檢修將1號爐5臺磨煤機全部改造，2011年10月結合機組檢修將2號爐剩余4臺全部改造，密封效果非常好，磨煤機下架體密封泄漏問題得到了徹底解決。

2 磨煤機排渣系統改造

2.1 存在問題

1）排放系統排渣時渣箱內的正壓氣體攜帶大量粉塵噴出箱外，嚴重污染周圍環境，影響磨煤機正常穩定運行，鍋爐側的環境衛生難以保持，6S管理無法有效推進；

2）轉運斗為敞口小車，出渣及轉運過程中粉塵飛揚，污染環境，存在嚴重安全隱患，大量粉塵嚴重損害工作人員的健康；

3）在廠房內倒渣裝車，揚塵嚴重，對磨煤機周圍設備尤其是對高壓油站、潤滑油站、控制儀表造成嚴重損害；

4）實際燃用煤種偏離設計煤種，煤質較硬，石子煤顆粒較多，導致石子煤排渣門長期在開關工作狀態，設備磨損嚴重，使用壽命縮短，提高了設備采購及檢修成本；

5）排渣箱內煤矸石自燃，存在火災隱患。

2.2 改造方案

經過查找相關資料并進行研究論證，最終決定改為全封閉式中速磨煤機石子煤排放系統。該方案將磨煤機排渣出口法蘭以下包括電氣部分整體更換，在排渣閥下設有一個圓柱形全封閉密封渣箱，渣箱上設計料位計、溫度測點及噴水裝置，渣箱為固定渣箱，渣箱下部有一個清渣門。工作時，排渣門在開啟狀態，根據料位計的提示、報警需排渣時，關閉排渣門，打開噴淋水門噴水后，將密封罐清渣門打開進行清渣。

石子煤箱上安裝一個料位計和鉑熱電阻，上傳DCS石子煤箱內料位及溫度信號，并設計聲、光報警信號。箱體上部設有負壓接管及噴水接管，管道上分別安裝電動閥門，料位報警后，可關閉排渣閥，開啟負壓系統，延時30S噴水30S，通過負壓和噴水這兩個過程可有效解決排渣揚塵及石子煤溫度過高自燃問題。噴水結束后，可手動打開清渣門清渣。改造后密閉排渣系統主要參數如下：

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。

系統改造前后對比圖如下：

圖1 原排渣箱

圖2 改造后排渣罐

3 結論

中速磨煤機漏粉是電廠常見的通病，其原因主要是制造廠的設計本身不完善，存在設計缺陷。河北大唐國際豐潤熱電有限責任公司對下架體密封和排渣系統進行了合理改造。通過近2年的運行觀察，從未再次發生過漏風、漏灰、漏粉現象，大大縮減了易損件開支，減少了檢修人員的工作量，改善了生產環境，保證了生產現場的安全。改造施工過程簡單易行，投資少，社會效益明顯，取得了非常理想的效果。

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

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

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