hp型中速碗式磨煤機密封風系統(tǒng)優(yōu)化方案設計

1、<p>　　HP型中速碗式磨煤機密封風系統(tǒng)優(yōu)化方案設計</p><p>　　摘要：結合現(xiàn)場設備實際運行情況，針對某公司660MW超超臨界投產(chǎn)以來，HP型中速碗式磨煤機密封風系統(tǒng)運行中存在的問題進行分析，并提出系統(tǒng)優(yōu)化方案，同時從安全可靠性、經(jīng)濟性兩方面對方案進行比較。 </p><p>　　關鍵詞：密封風；設備管理；優(yōu)化 </p><p>　　中圖分類號：

2、TU81 文獻標識碼： A </p><p>　　HP型磨煤機是在RP磨煤機的基礎上改進、發(fā)展起來的一種新型中速磨煤機，它革新和創(chuàng)造了新型部件結構，同時吸收了其他中速磨煤機的優(yōu)點，采用了當今世界上一些成熟的先進技術。蕪湖發(fā)電有限公司#1機組自投產(chǎn)以來，磨煤機密封風系統(tǒng)安全可靠性始終難以達到運行控制要求，如何從設備管理創(chuàng)新入手對該系統(tǒng)進行優(yōu)化，在確保安全可靠性的同時提高經(jīng)濟性是該公司專業(yè)技術人員的努力方向。 <

3、;/p><p><b>　　一、設備簡介 </b></p><p>　　某公司五期#1機組于2010年底投產(chǎn)運行，鍋爐型號為：B&WB-2091/26.15-M660MW超超臨界鍋爐，配備6臺HP1063型中速磨煤機的正壓直吹式制粉系統(tǒng)，36只雙調風旋流燃燒器前后墻布置、對沖燃燒。制粉系統(tǒng)共設2臺9-26No11.2D型離心式密封風機，一運一備，每臺密封風機配電電

4、機電壓等級為380V，額定電流237A，額定功率132kW。密封風機為磨前冷一次風總管取風，進口裝有K917動力式空氣過濾器，通過密封風總管提供磨煤機和給煤機的密封風，風量42221m3/h，風壓6382Pa。 </p><p>　　二、密封風用途介紹 </p><p>　　該公司機組每套制粉系統(tǒng)所用密封風均取自密封風機出口母管。 </p><p>　　三、存在的主

5、要問題 </p><p>　　該公司機組投產(chǎn)運行后，密封系統(tǒng)存在的主要問題集中于以下幾點。 </p><p>　　1.密封風壓偏低，達不到運行控制要求 </p><p>　　機組正常運行時，一次風機出口壓力在10～11kPa，磨煤機熱風母管壓力控制在8.5kPa，密封風母管壓力只能維持在9.5～10.5 kPa，難以滿足運行控制要求。 </p><

6、;p>　　2.密封風機運行負荷大，易超電流 </p><p>　　密封風機額定電流為237A，實際運行中經(jīng)常超電流運行，最高曾達到255A，對電機安全運行構成風險。 </p><p>　　3.磨輥油封及彈簧加載污染較嚴重 </p><p>　　該公司#1機組自投產(chǎn)以來，兩臺磨煤機磨輥因磨輥油封及彈簧加載污染導致停轉，利用檢修機會對磨煤機進行檢查，發(fā)現(xiàn)6臺磨煤機

7、均存在磨輥油封及彈簧加載污染較嚴重現(xiàn)象。 </p><p><b>　　四、主要原因分析 </b></p><p>　　1.設備選型不合理 </p><p>　　由于制粉系統(tǒng)所有密封風均接自密封風母管，鍋爐正常運行時整體密封風耗用量大，密封風機所供風量偏小，導致密封風壓偏低，難達到運行要求，易造成設備被污染風險。 </p><

8、;p>　　2.系統(tǒng)結構設計不合理 </p><p>　?。?）從各路密封風的品質要求分析，磨輥油封氣封、磨彈簧加載氣封及熱風隔絕門氣封要求高，其余磨碗刮板室處氣封、磨出口粉閘氣封、給煤機氣封對品質要求適中即可，冷一次風品質就能滿足；從各路密封風風壓要求分析，磨輥油封氣封、磨彈簧加載氣封、磨碗刮板室處氣封對風壓的要求嚴格，磨出口粉閘氣封、給煤機氣封風壓滿足運行即可。但上述所有密封風均取自密封風母管，加大密封風

9、總量需求，加大密封風機負荷，存在一定的不合理性。 </p><p>　　（2）給煤機密封風量調整無參考依據(jù)。給煤機內下煤口處無風壓監(jiān)視儀表，給煤機密封風調整無明顯參考依據(jù)。從控制角度看，給煤機密封風適當高于磨煤機熱風壓力，保證熱風不反流。過高易造成給煤機皮帶原煤吹落，引起給煤機內部積煤，加重清掃電機負載，過低則存在熱風反流引起自燃的風險。運行中為了防止自燃發(fā)生，各給煤機密封風手動門開度大，使得密封風用量增加。 &

10、lt;/p><p>　　3.控制邏輯不合理 </p><p>　　（1）正常運行中磨煤機出口氣封蝶閥無法關閉。磨出口粉閘氣封用風主要起到隔離保護作用，該路控制氣動蝶閥必須保證鍋爐運行期間磨煤機停運及磨檢修隔離時開啟。磨煤機正常運行中由于磨煤機出口風壓遠遠高于爐內壓力，該路密封風在磨煤機正常運行時應關閉。由于密封風屬于冷一次風，磨煤機正常運行時該路密封風的開啟會對煤粉氣流會引起干擾，同時會降低煤

11、粉氣流溫度、提高著火熱，同時對火焰中心產(chǎn)生影響，冷風量的增加也對排煙溫度產(chǎn)生不利影響?，F(xiàn)場控制邏輯中該蝶閥“關允許”條件為“磨煤機出口粉閘全部關閉狀態(tài)”，磨煤機正常運行中該閥無法關閉，增加了密封風用量。 </p><p>　?。?）機組啟動過程中設備投入順序不當。機組啟動過程中從制粉系統(tǒng)投用步驟為：先通過磨煤機建立風道，然后啟動一次風機，再啟動密封風機。該啟動過程對于磨煤機來說是先供一次風，后供密封風。按照該邏輯

12、順序執(zhí)行，如果建立風道時磨煤機未吹掃干凈或跳閘磨內有存煤，易造成磨輥油封及彈簧加載被污染。 </p><p>　　4.制粉系統(tǒng)風門擋板缺陷多 </p><p>　?。?）磨煤機石子煤排放閥經(jīng)常存在內漏。特別是對于備用磨煤機來說，排放閥內漏加大了密封風用氣量，使得密封風壓下降，密封風機負荷加大。 </p><p>　?。?）備用密封風機入口門內漏。在投入連鎖情況下，備

13、用密封風機出口擋板為開啟狀態(tài)，該門內漏會導致風機倒轉，易造成備用密封風機損壞，同時使得運行風機負荷增加，密封風母管壓力下降。 </p><p>　?。?）其他風門擋板內漏。如給煤機下煤閘板、冷熱一次風隔絕風門及調整門經(jīng)常出現(xiàn)內漏現(xiàn)象。若在制粉系統(tǒng)投用及隔離時操作順序、步驟不正確，易導致磨輥油封及彈簧加載裝置被污染。 </p><p>　　五、磨煤機葉輪目前存在的主要問題及治理措施 <

14、/p><p>　　1）內塊打擊板磨損普遍比外塊打擊板嚴重。原因分析：根據(jù)磨煤機設計原理，因為煤在磨煤機內主要是靠打擊板內塊粉碎的，外塊主要起風機葉片的作用，因此內塊磨損嚴重，設計厚度為120mm，外塊由于磨損小，設計厚度為90mm。但由于我廠煤質較差，內打擊板磨損速度非?？?，因此需要提高內打擊板的抗磨性。治理措施：將打擊板內塊改為以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。此項目已經(jīng)在我公

15、司#2爐磨煤機中開展，應用效果良好，能夠有效的延長磨煤機運行時間（同期安裝堆焊打擊板的磨煤機運行時間對比安裝鑄鋼打擊板的磨煤機運行時間多出500小時以上），并能有效地保證磨煤機后期出力。 </p><p>　　2）葉輪打擊板磨損不均、局部磨偏問題，主要特征為靠近前盤根部外側約200mm范圍內磨損嚴重，呈月牙形狀，嚴重時開始磨損葉輪支柱。另外，靠近后盤根部打擊板工作面磨損嚴重，呈渦流坑狀，個別坑較深。原因分析：由于

16、磨煤機設計原理是由葉片的旋軸和軸向進煤、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，在葉輪內部設有一均流盤，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爐磨煤機結構取消了葉輪內部的均煤盤，增加了均煤防護罩，從目前打擊板磨損情況看，均煤防護罩下方的兩塊導葉沒有起到均煤作用，致使軸向進煤不均，使煤進入到內側打擊板時出現(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。靠前盤外側磨損，表面光華，弧線平滑過度，屬小顆?；蛎婷耗p特征。治理措施：恢復均煤防護罩下方的兩塊均煤導葉，并對其進行重新調節(jié)試驗，使其發(fā)揮均煤作用。另外，對大門室內密封圈進行改造，改變大門室落煤點，使煤盡可能均勻落入。 </p><p>　　3）機殼腔室流通截面中心線與葉輪中心線不吻合，測量偏差30mm。1990年為解決磨煤機出力不足問題，我廠專業(yè)技術人員在參考#2爐磨煤機殼體

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

19、的氣粉流線不均勻，在前側蝸線殼體部位形成渦流。 從而造成打擊板磨偏。治理措施：在保證機殼腔室1050mm截面尺寸不變的情況下，通過對機殼腔室前、后蝸殼改造，使葉輪中心線與機殼內通流面中心線保持同心。 </p><p>　　4）葉輪前盤磨損過快，葉輪每運行一個周期（約650小時）前盤磨損深度達2mm。原因分析：（1）大門室變形嚴重，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)測量上部間隙40mm，下部間隙

20、達到50mm左右。（2）前后側密封圈與葉輪外緣間間隙較大，經(jīng)測量在20—30mm（設計值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致氣粉流在機殼內產(chǎn)生回流，同時與高速旋轉的前盤工作面產(chǎn)生摩擦。造成了前盤各部磨損。治理措施：重新調整前、后側密封圈底座和密封圈間隙（可設計密封圈不同厚度或在密封圈內沿內弧線焊接圓鋼等措施來調節(jié)密封間隙），恢復密封間隙設計值15mm±3mm。葉

21、輪組裝后前、后盤螺栓孔封堵部位工作必須嚴格按原圖紙要求進行，焊接結束后必須磨平。待運行試驗前盤磨損下降后，需探討前盤周邊加裝護圈的可能性。 </p><p>　　5）葉輪后盤根部磨損過快，葉輪每運行一個周期（約650小時）后盤根部磨損深度達3mm。原因分析：1990年參考#2磨煤機結構將葉輪均煤盤改造成均煤防護罩后，由于均煤防護罩設計時結構尺寸不合理（葉輪護罩的外緣直徑2270mm與葉輪內徑直徑2400mm相差1

22、30mm），且與后盤密封面間隙過大，實際測量平均間隙50mm（標準間隙25mm），造成葉輪在運行時煤粉顆粒串入到后盤根部，與高速旋轉的后盤根部發(fā)生沖刷磨損。治理措施：對均煤罩重新進行設計，將葉輪護罩直徑由原來的2270mm，增大到2340mm。減少了葉輪護罩的外緣與葉輪內徑的間隙。重新調整均煤罩間隙達到標準間隙25mm?；謴秃蟊P根部的鑄造筋板。同時探討通過均煤罩三個圓鋼支柱向葉輪防護罩內部通自然通風（此項工作需對磨煤機配風進行計算后加裝