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磨煤机泄漏的探讨


磨煤机泄漏的探讨
曹文
(大唐户县第二热电厂, 陕西 西安, 710302)

(Tel: 13572033590, Email: liwenlong@hxstp.cn) 摘要: 本文从锅炉磨煤机材质结构及工作环境、运行特点等方面着手,结合大唐户县第二热 电厂(以下简称我厂)磨煤机运行的实际情况,对造成磨煤机泄漏的原因进行了全面分析, 并制定了相应的防范措施,对有效控制磨煤机泄漏具有一定指导意义。 关键词:磨煤机泄漏,材质,一次风冲刷,防磨瓷片

Discussing on the Wind Powder Leakage of Coal Mill
CAO Wen
(Datang Huxian Second Thermal-elecric Plant, Xi’an 710302, China)

Abstract: Based on the actual operation situation of the ten coal mills of Datang Huxian second thermal power plant NO.1 and NO.2 units, this paper fully analysed the cause of the coal mill wind powder leakage, and formulated the corresponding preventive measures from several aspects such as material structure, working environment and running characteristics. This paper has certain guiding significance for effectively controlling coal mill wind powder leakage. Keyword: wind powder leakage of coal mill, material structure, first wind scouring, wear resistant ceramic.

一 引言
我厂2×300MW机组锅炉由哈尔滨锅炉厂有限责任公司制造,型号为HG- 1025/17.5-YM。磨煤机由北京电力设备厂制造,型号为ZGM95K型中速辊式磨, 每台机组配5台,4用1备。制粉系统为正压直吹冷一次风机系统。密封风采用目 管制形式,石子煤采用人力形式运出。我厂所用燃料煤质严重偏离设计煤种,在 大负荷时就必须5台磨煤机全部运转才能保证锅炉燃料量的需求, 使用煤质较差, 渣量偏大。我厂2台机组自2005年12月底投产后,因为受机组负荷、煤质等因素 影响,1 、2 号锅炉共10台磨煤机的出粉管均存在磨损严重、频繁漏粉的故障, 对锅炉厂房污染较严重,影响着锅炉运行的安全性和经济性。我厂高度重视,积

极组织相关技术人员调查分析研究。 本文从以往磨煤机泄漏的特点和规律出发, 结合相关磨煤机防磨防漏技术 资料, 总结了磨煤机泄漏的原因并制定了有效的防范措施和改造方案,使磨煤机 处于良好的运行状态,最大限度地减少磨煤机泄漏次数。

二 磨煤机漏泄的原因分类及解决措施
通过我厂10台ZGM95K型中速辊式磨煤机漏泄统计, 并结合相关的防止磨煤机 漏泄的技术资料。 我个人对影响磨煤机漏泄的原因进行了分类,认为影响磨煤机 漏泄的原因有以下几个方面,并且对对各类原因进行具体分析讨论。 (1)磨煤机密封风压力不足 (2)磨煤机碳精密封环损坏 (3)磨煤机下排渣门石棉密封条不严 (4)焊工的焊接质量 (5)一次风携带灰量大,冲刷磨损磨煤机出口管管壁[1] 1.磨煤机密封风压力不足 1.1 原因分析 我厂原计划5台磨煤机配一台密封风机,另一台密封风机作为备用,密封风 分别用于磨煤机传动盘处、 拉杆关节轴承处和磨辊处的密封。 磨煤机正压运行时, 为确保密封作用,必须保证密封风压高于一次风室内一次风压值大于2kPa[2],该 压差值是受监控的。 密封风绝大部分经密封壳体上部间隙吹入被密封部位,仅极 少部分漏到大气中, 这样就起到了防止磨煤机一次风和粉尘向外泄漏的作用,改 善磨煤机周围环境。但我厂磨煤机运行实践表明:当5台磨煤机全部运行时,一 台密封风机的密封风风压很难保证与一次风的差压大于2kPa, 这样就起不到应有 的密封作用,易发生磨煤机煤粉外泄。 1.2 措施 根据多次运行使用试验, 确立了磨煤机运行台数与密封风机运行台数的优化 方案,即磨煤机四台运行时,保持一台密封风机运行,但当第五台磨煤机要启动 运行时, 必须先启动备用密封风机, 以保持足够的密封风压力。 优化方案实施后, 长期实践证明, 磨煤机传动盘处、 拉杆关节轴承处和磨辊处的煤粉漏泄几乎绝迹。

2.磨煤机碳精密封环损坏 2.1 原因分析 我厂磨煤机机座密封装置由密封环壳体、碳精密封环和弹簧等组成。整个装 置通过密封环壳体安装在机座顶板上。密封环壳体、碳精密封环和传动盘形成密 封风室,由密封空气入口向内供气。碳精密封环内部的两圈石墨密封环分为18 个扇形段, 靠弹簧箍紧在传动盘上形成浮动式密封,以防止安装和运行中轴的偏 心所引起的损坏。 采用石墨材料制成的密封环, 具有密封效果好、 耐磨损等优点。 此外, 采用石墨密封环有利于现场维修更换,在一定范围内有自动补偿磨损的作 用。但在磨煤机磨制劣质煤,石子煤过多、过硬,如果不及时提高一次风压,不 及时增加一次风量, 及不时排出石子煤,均会对磨煤机的碳精密封环产生本质的 损伤,造成大量煤粉从密封环处漏出。 2.2 措施 采用了可拆卸底面密封装备、并加装可调铜片密封,保护罩,对磨煤机碳精 密封环进行了全面改造[3]。针对磨煤机由于监视不到位或排石子煤不及,制定定 期检查规定。同时对磨煤机实施设备定修。实践证明该措施实施后,由于磨煤机 碳精密封环损伤造成磨煤机漏泄停运大修的事故率大幅度下降。 3 磨煤机下排渣门石棉密封条不严 3.1 原因分析 我厂磨煤机的排渣门分为上排渣门与下排渣门,连接方式为串联布置。磨煤 机运行排渣时,上排渣门关闭,下排渣门开启。磨煤机运行不排渣时,上排渣门 开启,下排渣门关闭。当下排渣门石棉密封条不严,磨煤机运行不排渣时,会从 不严处漏出一次风和煤粉, 不但造成生产文明造成污染,还对排渣工作人员的人 身安全造成威胁。 3.2 措施 发现磨煤机下排渣门漏风粉时,积极联系检修。利用设备备用时,及时更换 磨煤机下排渣门石棉密封条。 4 焊工的焊接质量 4.1原因分析 在磨煤机漏泄缺陷处理过程中,可能由于焊工的焊接标准不高,使焊接质量

达不到规定要求,焊后的质量检测不到位等形成以后在该部位发生爆管的隐患。 4.2措施 加强对焊工的业务培训,提高焊接质量标准,严格执行焊接工艺要求,焊后 探伤处理要仔细,确保不留事故隐患。 2.5一次风冲刷磨损磨煤机出口管管壁 5.1 原因分析 其冲刷磨损机理:管壁受到冲刷磨损是煤粉粒子和壁面间的不断冲击及不断 剪切同时作用的结果。设灰粒以速度W在图(1)上的A点处撞击管壁,煤粉粒子 速度方向和A点壁面所成夹角为α ,称为攻角。
PN=Rsinα PN PZ=Rcosα α A PZ 图(1)冲刷磨损机理

A点处粒子和壁面的冲击力R可分解为法线方向力PN和切线方向力PZ, 显然在 法向力作用下,煤粉粒子渗入表面某一深度,此深度和被刨下来的微粒厚度成正 比,而在切向力作用下把此刨屑撕下来。显然,攻角α 愈大,则在法向力作用下 煤粉粒渗入表面的深度愈大,形成的刨屑厚度愈大。然而,形成的刨屑厚度大并 不意味着磨损严重。还需有一定的切向力作用,以将形成的刨屑撕掉,才能构成 磨损。因而,只有当在某一攻角下,所需要的撕下剪切力正好等于所能提供的切 向分力时,磨损最为严重。大量的实验结果及运行表明,一般当α =30°~40° 时,磨损最为严重。此外,研究表明流速对磨损的影响较为显著,同时气流中灰 粒的浓度对磨损同样有影响,磨损量正比于煤粉粒子的浓度。? 综上所述,可以发现,影响磨损的因素主要有三个: (1)攻角α ,通常当α =30°~40°时磨损最为严重; (2) 流速W是对磨损影响较大的一个因素, 流速增加之后磨损速度急剧上升; (3)气流中灰粒的浓度,磨损量与灰粒的浓度成正比。 对于我厂1、2号机组锅炉一次风管系统来讲,凡是冲刷磨损严重的区域,均 是受上述因素影响大的区域.即磨煤机分离器出口弯管处。 5.2 措施

要减小管壁的磨损状况,在不改变原始管路设计的前提下,主要是减小一次 风灰粒浓度和在攻角大、流速较高部位采取必要的防磨手段来达到目的 起初我厂利用机组负荷调整间隙,对10台磨煤机磨损最严重的部分,磨煤机 分离器出口弯管处逐一进行重新制作和更换。更换后漏粉现象虽稍有改观,但随 着设备运行时间增长,磨损加剧,管路受损严重,检修人员疲于焊补磨损点,维 护工作量颇大,这种更换“治标”的方法证明无效。 防磨防漏需从根本入,引进采用新的防磨材料:一次风管道内MT耐磨抗蚀陶 瓷片的应用[1]。MT型螺栓连接陶瓷片是由多种强硬材料经高压成型,高温烧结而 成的抗蚀耐磨陶瓷组成。其技术指标为:莫氏硬度≥8.5(相当于布氏硬度1 500 以上),抗压强度≥550 MPa,体积密度≥3.5g/cm2,因而耐磨性高、抗冲蚀性 好,其耐冲刷磨损性能至少是铬铸铁的6倍以上,为16 Mn钢材的至少30倍以上, 耐温范围≤800 ℃。 陶瓷片一般采用有机胶粘剂粘贴在工作面上,但在高温部位 由于热交变应力的作用,胶粘剂易分解老化而失效。现改造连接方案:将陶瓷片 钻两个孔, 用埋头螺栓固定。 采用专用进口焊机把陶瓷片通过埋头螺栓牢牢地固 定工作面上,其结合强度高,可达60 MPa以上。这样就彻底解决了陶瓷片在高温 交变应力作用下易脱落的问题。 运行方面不断试验降低一次风压,取得风压降低最大化。

三 结论
在防止磨煤机泄漏工作中, 通过以上措施的实施, 做到超前预测, 加强预防, 收到了良好的效果:磨煤机泄漏事故降低,机组运行的安全经济性大大提高,生 产现场的卫生文明得到显著的提高。

参考文献
[1] 王秋林. 磨煤机的技术改造与制粉系统的优化调整[J].能源技术,2008 ,29 (3); [2] 大唐户县第二热电厂主机规程.2009-06-10年发布; [3] ZGM95型中速辊式磨煤机使用说明书.北京电力设备总厂.2004年10月;


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