主頁(yè) > 軸承知識(shí)

中速磨煤機(jī)密封風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化

2018-01-08

　　對(duì)于正壓直吹冷一次風(fēng)機(jī)制粉系統(tǒng)的密封風(fēng)，采用了集中供風(fēng)、與一次風(fēng)的串聯(lián)設(shè)計(jì)。單臺(tái)密封風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，要確保所有磨煤機(jī)、給煤機(jī)、冷熱一次風(fēng)插板門(mén)及調(diào)節(jié)門(mén)密封風(fēng)量的要求。此類密封風(fēng)系統(tǒng)，在制粉系統(tǒng)中被廣泛運(yùn)用，但在結(jié)構(gòu)上也存在一些弊端。
　?。薄≈兴倌ッ簷C(jī)密封風(fēng)系統(tǒng)
　　１.１　密封風(fēng)系統(tǒng)的配置

　　機(jī)組制粉系統(tǒng)中的密封風(fēng)系統(tǒng)，常由２臺(tái)１００％容量的離心式風(fēng)機(jī)、管道及相關(guān)組件構(gòu)成。

　　正常運(yùn)行時(shí)，為１運(yùn)１備。密封風(fēng)機(jī)的入口風(fēng)，是由爐前制粉系統(tǒng)的冷風(fēng)母管道提供的常溫風(fēng)，經(jīng)過(guò)密封風(fēng)機(jī)增壓后，再送入爐前密封風(fēng)的母管。

　　密封風(fēng)機(jī)的出口有１條共用的密封風(fēng)母管。當(dāng)鍋爐負(fù)荷變化時(shí)，為了避免制粉系統(tǒng)密封風(fēng)源的壓力受到一次風(fēng)壓力波動(dòng)的影響，設(shè)備所需的密封風(fēng)，均取自密封風(fēng)母管。中速磨煤機(jī)密封風(fēng)系統(tǒng)的典型配置，如圖１所示。

　　１.２　密封點(diǎn)的設(shè)置

　　在中速磨煤機(jī)密封風(fēng)系統(tǒng)中，主要的密封點(diǎn)在機(jī)座密封、磨輥裝置、加載裝置和動(dòng)態(tài)分離器等部位。密封部位的分布，如圖２所示。

　　磨煤機(jī)下部密封風(fēng)的作用，是防止煤粉從轉(zhuǎn)動(dòng)的磨碗轂與機(jī)體的縫隙中漏出，會(huì)污染設(shè)備周邊的環(huán)境。有些煤粉還將順著減速機(jī)輸出法蘭盤(pán)的迷宮，卷入主減速機(jī)。

　　磨輥裝置處于磨煤機(jī)內(nèi)部高溫區(qū)，在正壓及高濃度煤粉的工況下運(yùn)行。磨輥輥套通過(guò)磨輥?zhàn)自谳S承中，繞著磨輥軸旋轉(zhuǎn)。磨煤機(jī)中部的密封風(fēng)，是為了防止煤粉進(jìn)入磨輥軸承系統(tǒng)。

　　通入外置式彈簧加載套筒或液壓加載壓力架密封風(fēng)，防止磨煤機(jī)內(nèi)部煤粉從加載桿泄漏。磨煤機(jī)頂部的密封風(fēng)，是用于動(dòng)態(tài)分離器軸承的密封。

　　為防止磨煤機(jī)內(nèi)的熱風(fēng)通過(guò)給煤機(jī)與磨煤機(jī)間的落煤管倒灌入給煤機(jī)中，需要提供給煤機(jī)密封風(fēng)。若磨煤機(jī)內(nèi)熱風(fēng)進(jìn)入給煤機(jī)后，將加速給煤機(jī)橡膠皮帶的老化，易造成給煤機(jī)內(nèi)原煤的自燃著火，而且，磨煤機(jī)內(nèi)熱風(fēng)的流失，使制粉系統(tǒng)的效率下降。

　?。病∶芊庀到y(tǒng)中常見(jiàn)的問(wèn)題
　　２.１　給煤機(jī)的搶風(fēng)現(xiàn)象

　　在實(shí)際運(yùn)行中，流入給煤機(jī)的密封風(fēng)量，遠(yuǎn)超出風(fēng)機(jī)選型時(shí)對(duì)給煤機(jī)密封風(fēng)量的選取值。在低負(fù)荷時(shí)，給煤量較低，磨煤機(jī)落煤管中的原煤較少，無(wú)法阻擋密封風(fēng)漏入磨煤機(jī)。

　　如給煤機(jī)的密封風(fēng)取自密封風(fēng)機(jī)出口，在檢修時(shí)，為防止落入給煤機(jī)底部的原煤發(fā)生自燃，必然將給煤機(jī)密封風(fēng)的手動(dòng)門(mén)開(kāi)度到Z大，大量的密封風(fēng)從落煤管泄壓至磨煤機(jī)內(nèi)，出現(xiàn)了給煤機(jī)搶密封風(fēng)的現(xiàn)象。

　　此時(shí)，極易造成給煤機(jī)皮帶上的原煤被吹落，引起給煤機(jī)內(nèi)部積煤，加重了清掃電機(jī)的負(fù)載。搶風(fēng)現(xiàn)象，也造成其它密封點(diǎn)的密封風(fēng)壓力不足，密封風(fēng)機(jī)將長(zhǎng)期運(yùn)行在高負(fù)荷下。

　　為彌補(bǔ)風(fēng)壓不足，往往是改選密封風(fēng)機(jī)，增大風(fēng)機(jī)流量，使風(fēng)機(jī)的能耗過(guò)大、噪聲高。

　?。?２　密封風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化措施
　　（１）改進(jìn)磨煤機(jī)密封點(diǎn)的結(jié)構(gòu)
　　中速磨煤機(jī)側(cè)機(jī)體與磨碗轂間的密封，是磨煤機(jī)所需密封風(fēng)量Z大的一處。普通的機(jī)械密封，存在嚴(yán)重的漏風(fēng)現(xiàn)象?？蓪C(jī)械密封改進(jìn)為盤(pán)根或炭精環(huán)密封。

　　改進(jìn)后，減少密封風(fēng)的外泄和壓力損失，杜絕了磨煤機(jī)縫隙氣封漏風(fēng)產(chǎn)生的蜂鳴噪聲。改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)形式，如圖３所示。經(jīng)核算，采用盤(pán)根密封形式后，每臺(tái)磨煤機(jī)所需密封風(fēng)量，降低約１０％。

　?。ǎ玻┙o煤機(jī)密封風(fēng)的旁路設(shè)計(jì)
　　設(shè)計(jì)的給煤機(jī)密封風(fēng)旁路，直接取自爐前制粉系統(tǒng)冷風(fēng)母道。一次冷風(fēng)的壓力和品質(zhì)，完全能滿足給煤機(jī)的密封要求。

　　從控制角度分析，給煤機(jī)密封風(fēng)略微高于磨煤機(jī)內(nèi)混合干燥風(fēng)的壓力，確保磨煤機(jī)內(nèi)部的熱風(fēng)不會(huì)泄漏至給煤機(jī)。給煤機(jī)的密封風(fēng)，來(lái)自爐前制粉系統(tǒng)的冷風(fēng)母管，壓力損失僅為管道阻力，而冷一次風(fēng)與熱風(fēng)混合后，經(jīng)過(guò)磨煤機(jī)動(dòng)風(fēng)環(huán)的壓力降，約為２ｋＰａ。這樣設(shè)置，就能確保給煤機(jī)密封風(fēng)的壓力高于磨煤機(jī)內(nèi)部壓力，約高２ｋＰａ。

　?。ǎ常┤∠ッ簷C(jī)出口處的氣封蝶閥
　　磨煤機(jī)出口處的氣封蝶閥，是為了磨煤機(jī)停機(jī)時(shí)，防止煤粉出口速關(guān)閥關(guān)閉不嚴(yán)密，高溫氣體將會(huì)進(jìn)入磨煤機(jī)內(nèi)，危害檢修人員。

　　隨著科技進(jìn)步，提升了煤粉出口速關(guān)閥的關(guān)斷性能，所以，磨煤機(jī)出口氣封蝶閥的作用不再突出，可取消磨煤機(jī)出口處的氣封蝶閥。

　?。ǎ矗┎捎脙x用壓縮空氣
　　冷熱一次風(fēng)插板門(mén)和調(diào)節(jié)門(mén)的密封風(fēng)，采用了儀用壓縮空氣，降低了對(duì)風(fēng)機(jī)密封風(fēng)量的需求。

　?。场?yōu)化后的密封風(fēng)系統(tǒng)
　　優(yōu)化后的中速磨煤機(jī)密封風(fēng)系統(tǒng)的布置，如圖４所示。

　　從一次風(fēng)機(jī)出口到中速磨煤機(jī)密封風(fēng)入口，密封風(fēng)經(jīng)過(guò)了一系列設(shè)備，各設(shè)備均具有獨(dú)特的功能。為了向系統(tǒng)提供清潔的密封風(fēng)，布置了可抽出清洗的金屬過(guò)濾網(wǎng)式過(guò)濾器，該型濾網(wǎng)的初始阻力較低。

　　當(dāng)濾網(wǎng)的前后壓差，高出設(shè)定值后，即可發(fā)出清洗濾網(wǎng)的警示信號(hào)。在系統(tǒng)中，設(shè)置了平行或?qū)χ檬饺~片形的密封風(fēng)機(jī)入口調(diào)節(jié)門(mén)，可隨時(shí)調(diào)節(jié)管網(wǎng)的特性曲線，確保運(yùn)行在額定工況點(diǎn)上。

　　在風(fēng)機(jī)啟動(dòng)前，調(diào)節(jié)門(mén)被處于Z小開(kāi)度，防止密封風(fēng)機(jī)的電機(jī)過(guò)載后燒毀。并聯(lián)設(shè)置了高壓離心通風(fēng)機(jī)，若密封風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中跳閘，或者一次風(fēng)與磨煤機(jī)密封空氣集管的差壓不足時(shí)，可自行啟動(dòng)備用密封風(fēng)機(jī)。

　　每臺(tái)風(fēng)機(jī)對(duì)應(yīng)１個(gè)風(fēng)機(jī)出口自動(dòng)擋板，依靠密封風(fēng)的壓力將其打開(kāi)。當(dāng)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后，相應(yīng)的擋板被自然打開(kāi)，依靠重力和彈簧力復(fù)位，滿足了并聯(lián)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行要求。在密封風(fēng)機(jī)出口處，設(shè)置了手動(dòng)關(guān)斷門(mén)。

　　在檢修前，可手動(dòng)切斷相應(yīng)的密封風(fēng)機(jī)。在磨煤機(jī)密封風(fēng)入口處，設(shè)置了手動(dòng)閥門(mén)，可在磨煤機(jī)檢修前，切斷相應(yīng)磨煤機(jī)的密封風(fēng)，也可以采用電動(dòng)蝶閥切斷密封風(fēng)。

　　在密封風(fēng)進(jìn)入磨煤機(jī)前，設(shè)置了逆止門(mén)，防止磨煤機(jī)內(nèi)部突然產(chǎn)生的高壓氣體竄入密封風(fēng)系統(tǒng)。

　　在一次風(fēng)與磨煤機(jī)密封空氣集管上，設(shè)置了差壓開(kāi)關(guān)，壓差開(kāi)關(guān)的設(shè)定值為１ｋＰａ。當(dāng)壓差小于設(shè)定值時(shí)，開(kāi)啟第二臺(tái)密封風(fēng)機(jī)。磨煤機(jī)密封空氣集管及磨煤機(jī)磨碗上下的壓差開(kāi)關(guān)設(shè)定值，為１.２５ｋＰａ，同時(shí)，將該壓差值設(shè)為磨煤機(jī)的啟動(dòng)條件。

　?。础∠到y(tǒng)優(yōu)化后的效果與分析
　?。?１　降低密封風(fēng)機(jī)的軸功率

　　改進(jìn)了磨煤機(jī)密封點(diǎn)的結(jié)構(gòu)后，每臺(tái)磨煤機(jī)所需密封風(fēng)量可降低約１０％。降低了所需的密封風(fēng)量后，可選擇轉(zhuǎn)速更低的離心風(fēng)機(jī)，降低風(fēng)機(jī)的噪聲。同時(shí)，還降低了密封風(fēng)機(jī)的軸功率。

　?。?２　旁路及管道閥門(mén)
　　采用了濾網(wǎng)式過(guò)濾器替代動(dòng)力式空氣過(guò)濾器，取消了動(dòng)力式空氣過(guò)濾器的反沖洗管道和過(guò)濾器的排氣控制閥門(mén)。建議濾網(wǎng)式的過(guò)濾網(wǎng)眼尺寸，為５０～１００μｍ，需定期清洗濾網(wǎng)。為給煤機(jī)的密封風(fēng)設(shè)計(jì)了旁路，已不再發(fā)生搶風(fēng)現(xiàn)象，磨煤機(jī)密封點(diǎn)的密封更為可靠。

　?。?３　改進(jìn)檔板門(mén)結(jié)構(gòu)
　　在常規(guī)中速磨煤機(jī)密封風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)出口處，設(shè)置有１個(gè)翻板式自動(dòng)換向門(mén)，靠流入的密封風(fēng)壓力，自動(dòng)切換并隔離風(fēng)機(jī)。

　　安裝翻板式換向門(mén)的“Ｙ”型結(jié)構(gòu)，需有足夠的安裝空間。翻板式換向檔板門(mén)的密封性能差，密封風(fēng)被倒灌至備用密封風(fēng)機(jī)，致使備用密封風(fēng)機(jī)的葉片倒轉(zhuǎn)，易使備用密封風(fēng)機(jī)損壞。

　　同時(shí)，增加了運(yùn)行風(fēng)機(jī)負(fù)荷，使密封風(fēng)母管的壓力下降。因此，將自動(dòng)換向檔板門(mén)改為２個(gè)各自對(duì)應(yīng)密封風(fēng)機(jī)出口的自動(dòng)檔板門(mén)，其擋板仍靠風(fēng)壓打開(kāi)，關(guān)閉時(shí)，則依靠自重和彈簧壓力，檔板門(mén)的密封性能良好，安裝空間小，布置方便。改進(jìn)后檔板門(mén)的結(jié)構(gòu)，如圖５所示。

　　５　結(jié)語(yǔ)
　　為解決中速磨煤機(jī)密封風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的密封問(wèn)題，取消了不必要的密封點(diǎn)，采用了冷一次風(fēng)旁路，并改進(jìn)了密封點(diǎn)結(jié)構(gòu)，有效降低了密封風(fēng)機(jī)的軸功率。通過(guò)優(yōu)化，降低了機(jī)組制粉系統(tǒng)的能耗、減少了噪聲污染，使密封風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更為合理。

　　參考文獻(xiàn)：

　　李治寶.中速磨煤機(jī)密封風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化[J].電站輔機(jī)，2017，38(3).