hp型中速碗式磨煤機(jī)密封風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案設(shè)計(jì)

1、<p>　　HP型中速碗式磨煤機(jī)密封風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況，針對(duì)某公司660MW超超臨界投產(chǎn)以來(lái)，HP型中速碗式磨煤機(jī)密封風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出系統(tǒng)優(yōu)化方案，同時(shí)從安全可靠性、經(jīng)濟(jì)性兩方面對(duì)方案進(jìn)行比較。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：密封風(fēng)；設(shè)備管理；優(yōu)化 </p><p>　　中圖分類號(hào)：

2、TU81 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p>　　HP型磨煤機(jī)是在RP磨煤機(jī)的基礎(chǔ)上改進(jìn)、發(fā)展起來(lái)的一種新型中速磨煤機(jī)，它革新和創(chuàng)造了新型部件結(jié)構(gòu)，同時(shí)吸收了其他中速磨煤機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，采用了當(dāng)今世界上一些成熟的先進(jìn)技術(shù)。蕪湖發(fā)電有限公司#1機(jī)組自投產(chǎn)以來(lái)，磨煤機(jī)密封風(fēng)系統(tǒng)安全可靠性始終難以達(dá)到運(yùn)行控制要求，如何從設(shè)備管理創(chuàng)新入手對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，在確保安全可靠性的同時(shí)提高經(jīng)濟(jì)性是該公司專業(yè)技術(shù)人員的努力方向。 <

3、;/p><p><b>　　一、設(shè)備簡(jiǎn)介 </b></p><p>　　某公司五期#1機(jī)組于2010年底投產(chǎn)運(yùn)行，鍋爐型號(hào)為：B&WB-2091/26.15-M660MW超超臨界鍋爐，配備6臺(tái)HP1063型中速磨煤機(jī)的正壓直吹式制粉系統(tǒng)，36只雙調(diào)風(fēng)旋流燃燒器前后墻布置、對(duì)沖燃燒。制粉系統(tǒng)共設(shè)2臺(tái)9-26No11.2D型離心式密封風(fēng)機(jī)，一運(yùn)一備，每臺(tái)密封風(fēng)機(jī)配電電

4、機(jī)電壓等級(jí)為380V，額定電流237A，額定功率132kW。密封風(fēng)機(jī)為磨前冷一次風(fēng)總管取風(fēng)，進(jìn)口裝有K917動(dòng)力式空氣過(guò)濾器，通過(guò)密封風(fēng)總管提供磨煤機(jī)和給煤機(jī)的密封風(fēng)，風(fēng)量42221m3/h，風(fēng)壓6382Pa。 </p><p>　　二、密封風(fēng)用途介紹 </p><p>　　該公司機(jī)組每套制粉系統(tǒng)所用密封風(fēng)均取自密封風(fēng)機(jī)出口母管。 </p><p>　　三、存在的主

5、要問(wèn)題 </p><p>　　該公司機(jī)組投產(chǎn)運(yùn)行后，密封系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題集中于以下幾點(diǎn)。 </p><p>　　1.密封風(fēng)壓偏低，達(dá)不到運(yùn)行控制要求 </p><p>　　機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，一次風(fēng)機(jī)出口壓力在10～11kPa，磨煤機(jī)熱風(fēng)母管壓力控制在8.5kPa，密封風(fēng)母管壓力只能維持在9.5～10.5 kPa，難以滿足運(yùn)行控制要求。 </p><

6、;p>　　2.密封風(fēng)機(jī)運(yùn)行負(fù)荷大，易超電流 </p><p>　　密封風(fēng)機(jī)額定電流為237A，實(shí)際運(yùn)行中經(jīng)常超電流運(yùn)行，最高曾達(dá)到255A，對(duì)電機(jī)安全運(yùn)行構(gòu)成風(fēng)險(xiǎn)。 </p><p>　　3.磨輥油封及彈簧加載污染較嚴(yán)重 </p><p>　　該公司#1機(jī)組自投產(chǎn)以來(lái)，兩臺(tái)磨煤機(jī)磨輥因磨輥油封及彈簧加載污染導(dǎo)致停轉(zhuǎn)，利用檢修機(jī)會(huì)對(duì)磨煤機(jī)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)6臺(tái)磨煤機(jī)

7、均存在磨輥油封及彈簧加載污染較嚴(yán)重現(xiàn)象。 </p><p><b>　　四、主要原因分析 </b></p><p>　　1.設(shè)備選型不合理 </p><p>　　由于制粉系統(tǒng)所有密封風(fēng)均接自密封風(fēng)母管，鍋爐正常運(yùn)行時(shí)整體密封風(fēng)耗用量大，密封風(fēng)機(jī)所供風(fēng)量偏小，導(dǎo)致密封風(fēng)壓偏低，難達(dá)到運(yùn)行要求，易造成設(shè)備被污染風(fēng)險(xiǎn)。 </p><

8、;p>　　2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理 </p><p>　?。?）從各路密封風(fēng)的品質(zhì)要求分析，磨輥油封氣封、磨彈簧加載氣封及熱風(fēng)隔絕門氣封要求高，其余磨碗刮板室處氣封、磨出口粉閘氣封、給煤機(jī)氣封對(duì)品質(zhì)要求適中即可，冷一次風(fēng)品質(zhì)就能滿足；從各路密封風(fēng)風(fēng)壓要求分析，磨輥油封氣封、磨彈簧加載氣封、磨碗刮板室處氣封對(duì)風(fēng)壓的要求嚴(yán)格，磨出口粉閘氣封、給煤機(jī)氣封風(fēng)壓滿足運(yùn)行即可。但上述所有密封風(fēng)均取自密封風(fēng)母管，加大密封風(fēng)

9、總量需求，加大密封風(fēng)機(jī)負(fù)荷，存在一定的不合理性。 </p><p>　?。?）給煤機(jī)密封風(fēng)量調(diào)整無(wú)參考依據(jù)。給煤機(jī)內(nèi)下煤口處無(wú)風(fēng)壓監(jiān)視儀表，給煤機(jī)密封風(fēng)調(diào)整無(wú)明顯參考依據(jù)。從控制角度看，給煤機(jī)密封風(fēng)適當(dāng)高于磨煤機(jī)熱風(fēng)壓力，保證熱風(fēng)不反流。過(guò)高易造成給煤機(jī)皮帶原煤吹落，引起給煤機(jī)內(nèi)部積煤，加重清掃電機(jī)負(fù)載，過(guò)低則存在熱風(fēng)反流引起自燃的風(fēng)險(xiǎn)。運(yùn)行中為了防止自燃發(fā)生，各給煤機(jī)密封風(fēng)手動(dòng)門開(kāi)度大，使得密封風(fēng)用量增加。 &

10、lt;/p><p>　　3.控制邏輯不合理 </p><p>　　（1）正常運(yùn)行中磨煤機(jī)出口氣封蝶閥無(wú)法關(guān)閉。磨出口粉閘氣封用風(fēng)主要起到隔離保護(hù)作用，該路控制氣動(dòng)蝶閥必須保證鍋爐運(yùn)行期間磨煤機(jī)停運(yùn)及磨檢修隔離時(shí)開(kāi)啟。磨煤機(jī)正常運(yùn)行中由于磨煤機(jī)出口風(fēng)壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于爐內(nèi)壓力，該路密封風(fēng)在磨煤機(jī)正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)關(guān)閉。由于密封風(fēng)屬于冷一次風(fēng)，磨煤機(jī)正常運(yùn)行時(shí)該路密封風(fēng)的開(kāi)啟會(huì)對(duì)煤粉氣流會(huì)引起干擾，同時(shí)會(huì)降低煤

11、粉氣流溫度、提高著火熱，同時(shí)對(duì)火焰中心產(chǎn)生影響，冷風(fēng)量的增加也對(duì)排煙溫度產(chǎn)生不利影響?，F(xiàn)場(chǎng)控制邏輯中該蝶閥“關(guān)允許”條件為“磨煤機(jī)出口粉閘全部關(guān)閉狀態(tài)”，磨煤機(jī)正常運(yùn)行中該閥無(wú)法關(guān)閉，增加了密封風(fēng)用量。 </p><p>　?。?）機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中設(shè)備投入順序不當(dāng)。機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中從制粉系統(tǒng)投用步驟為：先通過(guò)磨煤機(jī)建立風(fēng)道，然后啟動(dòng)一次風(fēng)機(jī)，再啟動(dòng)密封風(fēng)機(jī)。該啟動(dòng)過(guò)程對(duì)于磨煤機(jī)來(lái)說(shuō)是先供一次風(fēng)，后供密封風(fēng)。按照該邏輯

12、順序執(zhí)行，如果建立風(fēng)道時(shí)磨煤機(jī)未吹掃干凈或跳閘磨內(nèi)有存煤，易造成磨輥油封及彈簧加載被污染。 </p><p>　　4.制粉系統(tǒng)風(fēng)門擋板缺陷多 </p><p>　　（1）磨煤機(jī)石子煤排放閥經(jīng)常存在內(nèi)漏。特別是對(duì)于備用磨煤機(jī)來(lái)說(shuō)，排放閥內(nèi)漏加大了密封風(fēng)用氣量，使得密封風(fēng)壓下降，密封風(fēng)機(jī)負(fù)荷加大。 </p><p>　?。?）備用密封風(fēng)機(jī)入口門內(nèi)漏。在投入連鎖情況下，備

13、用密封風(fēng)機(jī)出口擋板為開(kāi)啟狀態(tài)，該門內(nèi)漏會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)倒轉(zhuǎn)，易造成備用密封風(fēng)機(jī)損壞，同時(shí)使得運(yùn)行風(fēng)機(jī)負(fù)荷增加，密封風(fēng)母管壓力下降。 </p><p>　?。?）其他風(fēng)門擋板內(nèi)漏。如給煤機(jī)下煤閘板、冷熱一次風(fēng)隔絕風(fēng)門及調(diào)整門經(jīng)常出現(xiàn)內(nèi)漏現(xiàn)象。若在制粉系統(tǒng)投用及隔離時(shí)操作順序、步驟不正確，易導(dǎo)致磨輥油封及彈簧加載裝置被污染。 </p><p>　　五、磨煤機(jī)葉輪目前存在的主要問(wèn)題及治理措施 <

14、/p><p>　　1）內(nèi)塊打擊板磨損普遍比外塊打擊板嚴(yán)重。原因分析：根據(jù)磨煤機(jī)設(shè)計(jì)原理，因?yàn)槊涸谀ッ簷C(jī)內(nèi)主要是靠打擊板內(nèi)塊粉碎的，外塊主要起風(fēng)機(jī)葉片的作用，因此內(nèi)塊磨損嚴(yán)重，設(shè)計(jì)厚度為120mm，外塊由于磨損小，設(shè)計(jì)厚度為90mm。但由于我廠煤質(zhì)較差，內(nèi)打擊板磨損速度非?？欤虼诵枰岣邇?nèi)打擊板的抗磨性。治理措施：將打擊板內(nèi)塊改為以16Mn鋼為母板，在母材上作耐磨堆焊處理，將鑄鋼打擊板改為堆焊打擊板。此項(xiàng)目已經(jīng)在我公

15、司#2爐磨煤機(jī)中開(kāi)展，應(yīng)用效果良好，能夠有效的延長(zhǎng)磨煤機(jī)運(yùn)行時(shí)間（同期安裝堆焊打擊板的磨煤機(jī)運(yùn)行時(shí)間對(duì)比安裝鑄鋼打擊板的磨煤機(jī)運(yùn)行時(shí)間多出500小時(shí)以上），并能有效地保證磨煤機(jī)后期出力。 </p><p>　　2）葉輪打擊板磨損不均、局部磨偏問(wèn)題，主要特征為靠近前盤根部外側(cè)約200mm范圍內(nèi)磨損嚴(yán)重，呈月牙形狀，嚴(yán)重時(shí)開(kāi)始磨損葉輪支柱。另外，靠近后盤根部打擊板工作面磨損嚴(yán)重，呈渦流坑狀，個(gè)別坑較深。原因分析：由于

16、磨煤機(jī)設(shè)計(jì)原理是由葉片的旋軸和軸向進(jìn)煤、徑向出粉形成的氣粉流線容易使煤的顆粒將打擊板磨成深溝，為避免打擊板的磨損不均勻，在葉輪內(nèi)部設(shè)有一均流盤，其作用是防止氣流壓向后盤，使之在打擊板上均勻分布。1990年參考#2爐磨煤機(jī)結(jié)構(gòu)取消了葉輪內(nèi)部的均煤盤，增加了均煤防護(hù)罩，從目前打擊板磨損情況看，均煤防護(hù)罩下方的兩塊導(dǎo)葉沒(méi)有起到均煤作用，致使軸向進(jìn)煤不均，使煤進(jìn)入到內(nèi)側(cè)打擊板時(shí)出現(xiàn)兩頭多，中間少的現(xiàn)象。從打擊板的磨損外觀看，靠后盤磨損部位突凹不

17、平、表面不光滑，屬大塊煤磨損特征?？壳氨P外側(cè)磨損，表面光華，弧線平滑過(guò)度，屬小顆?；蛎婷耗p特征。治理措施：恢復(fù)均煤防護(hù)罩下方的兩塊均煤導(dǎo)葉，并對(duì)其進(jìn)行重新調(diào)節(jié)試驗(yàn)，使其發(fā)揮均煤作用。另外，對(duì)大門室內(nèi)密封圈進(jìn)行改造，改變大門室落煤點(diǎn)，使煤盡可能均勻落入。 </p><p>　　3）機(jī)殼腔室流通截面中心線與葉輪中心線不吻合，測(cè)量偏差30mm。1990年為解決磨煤機(jī)出力不足問(wèn)題，我廠專業(yè)技術(shù)人員在參考#2爐磨煤機(jī)殼體

18、形式的基礎(chǔ)上對(duì)#1爐磨煤機(jī)機(jī)殼蝸線殼體進(jìn)行了改造。在磨煤機(jī)機(jī)殼腔室內(nèi)加裝了前、后蝸殼，將機(jī)殼腔室寬度由原設(shè)計(jì)1170mm縮小至970mm。改造后出現(xiàn)了葉輪打擊板磨偏現(xiàn)象。2001年重新對(duì)磨煤機(jī)機(jī)殼進(jìn)行改造，去掉機(jī)殼前側(cè)蝸線殼體，將后側(cè)蝸線殼體后移20mm，前側(cè)密封圈由280mm改為240mm寬，機(jī)殼腔室由970mm增加至1050mm，同時(shí)全面調(diào)整了機(jī)殼內(nèi)部間隙。但取得效果有限。原因分析：葉輪中心線與機(jī)殼內(nèi)通流面中心線不吻合，會(huì)造成腔室內(nèi)

19、的氣粉流線不均勻，在前側(cè)蝸線殼體部位形成渦流。 從而造成打擊板磨偏。治理措施：在保證機(jī)殼腔室1050mm截面尺寸不變的情況下，通過(guò)對(duì)機(jī)殼腔室前、后蝸殼改造，使葉輪中心線與機(jī)殼內(nèi)通流面中心線保持同心。 </p><p>　　4）葉輪前盤磨損過(guò)快，葉輪每運(yùn)行一個(gè)周期（約650小時(shí)）前盤磨損深度達(dá)2mm。原因分析：（1）大門室變形嚴(yán)重，致使葉輪前盤與大門室密封面不平行，上下間隙相差較大，經(jīng)測(cè)量上部間隙40mm，下部間隙

20、達(dá)到50mm左右。（2）前后側(cè)密封圈與葉輪外緣間間隙較大，經(jīng)測(cè)量在20—30mm（設(shè)計(jì)值15mm）。（3）葉輪組裝后前、后盤螺栓孔封堵部位突起不平。（4）這些間隙的增大和盤體螺栓孔的突起導(dǎo)致氣粉流在機(jī)殼內(nèi)產(chǎn)生回流，同時(shí)與高速旋轉(zhuǎn)的前盤工作面產(chǎn)生摩擦。造成了前盤各部磨損。治理措施：重新調(diào)整前、后側(cè)密封圈底座和密封圈間隙（可設(shè)計(jì)密封圈不同厚度或在密封圈內(nèi)沿內(nèi)弧線焊接圓鋼等措施來(lái)調(diào)節(jié)密封間隙），恢復(fù)密封間隙設(shè)計(jì)值15mm±3mm。葉

21、輪組裝后前、后盤螺栓孔封堵部位工作必須嚴(yán)格按原圖紙要求進(jìn)行，焊接結(jié)束后必須磨平。待運(yùn)行試驗(yàn)前盤磨損下降后，需探討前盤周邊加裝護(hù)圈的可能性。 </p><p>　　5）葉輪后盤根部磨損過(guò)快，葉輪每運(yùn)行一個(gè)周期（約650小時(shí)）后盤根部磨損深度達(dá)3mm。原因分析：1990年參考#2磨煤機(jī)結(jié)構(gòu)將葉輪均煤盤改造成均煤防護(hù)罩后，由于均煤防護(hù)罩設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)構(gòu)尺寸不合理（葉輪護(hù)罩的外緣直徑2270mm與葉輪內(nèi)徑直徑2400mm相差1

22、30mm），且與后盤密封面間隙過(guò)大，實(shí)際測(cè)量平均間隙50mm（標(biāo)準(zhǔn)間隙25mm），造成葉輪在運(yùn)行時(shí)煤粉顆粒串入到后盤根部，與高速旋轉(zhuǎn)的后盤根部發(fā)生沖刷磨損。治理措施：對(duì)均煤罩重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，將葉輪護(hù)罩直徑由原來(lái)的2270mm，增大到2340mm。減少了葉輪護(hù)罩的外緣與葉輪內(nèi)徑的間隙。重新調(diào)整均煤罩間隙達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)間隙25mm。恢復(fù)后盤根部的鑄造筋板。同時(shí)探討通過(guò)均煤罩三個(gè)圓鋼支柱向葉輪防護(hù)罩內(nèi)部通自然通風(fēng)（此項(xiàng)工作需對(duì)磨煤機(jī)配風(fēng)進(jìn)行計(jì)算后加裝