摘要：双进双出钢球磨大瓦密封装置对磨煤机的安全稳定运行至关重要，某电厂由于磨煤机大瓦密封装置密封效果不佳，造成漏粉现象频繁发生，一方面造成了环境污染，另一方面具有极大的安全隐患，容易发生煤粉自燃事件，对磨煤机大瓦密封装置的改造就显得非常必要。
关键词：磨煤机；双进双出；大瓦；密封
1 概况
某电厂2×640MW机组锅炉制粉系统采用正压直吹式系统，磨煤机为BBD4360型双进双出钢球磨煤机，由上海重型机械厂生产制造。磨煤机筒体是高温正压容器，旋转的筒体与相关件之间的旋转间隙的密封对磨机安全稳定运行至关重要。
在实际使用中发现，磨煤机大瓦密封装置密封效果不佳，封盖非正常磨损、密封风泄露量大以及煤粉泄露等密封装置的故障时有发生。密封装置的故障不仅影响机组稳定，煤粉泄露也污染现场环境，密封件的频繁更换也增加了设备维护成本。
2 改造项目及内容
2.1原设备系统与结构描述
该电厂密封风系统采用集中供风，进风源取自冷一次风母管，密封风机采用2台单吸离心式，每台密封风机按100％容量设计，正常运行时一备一用。
磨煤机端部耳轴密封结构：旋转的筒体中空轴与螺旋输送器中空管之间为动静结合的环形间隙，由于磨内为高温正压，这个间隙需要密封风压制，在环形间隙的端部为密封风腔，密封风腔内通入密封风，在密封风腔室内设有一耐磨耐高温密封盖，密封盖紧贴在筒体中空轴端面，形成密封保压作用。由于中空轴旋转对密封盖有磨损作用，同时有煤粉和高温湿热空气影响，密封盖的密封效果直接影响了密封效果。
2.2密封故障分析
由现场密封风腔处运行时的结构和状态分析可知：
1）由于密封风的作用，密封盖被吹出鼓起，与中空轴台阶磨损，寿命下降。
2）由于密封盖是平面结构，其内圈部鼓起过多时，会形成波浪形表面，然后密封盖与中空轴的贴合变差,密封风泄露量增大。
3）原厂密封盖为整环结构，磨煤机初始安装时可以整体安装，更换备件时无法整体安装，需要剪断后安装，由于密封垫为柔性材料，直径2米多，剪断逐段安装固定后，最后环形的拼接处由于各点安装松紧不均或者材料自身收缩原因经常有缝隙造成密封风泄露。
2.3改造内容
1）改进磨煤机耳轴密封压板，厚度采用3mm钢板，压板宽度增加6mm，整个环形分成4段。8台磨煤机需要16套（64块）压板。
2）更换全部磨煤机耳轴密封片16只。
3）从冷一次风母管引一路风管至密封风机出口，管径为Φ720×4mm，展开长度约为5米，管道中部加装一只管径为Φ700的电动阀门，控制逻辑优化，以实现远方及联锁操作。
3 改造必要性
该电厂每台机组有4台双进双出钢球磨，由于2016年下半年以来，煤价高涨，电厂大量掺烧煤泥，入炉煤发热量偏低，负荷450MW以上均需要4台磨运行，无备用磨，磨煤机中空轴密封装置的故障引起漏粉必须停磨处理，每次处理需要3天时间，对机组稳定运行和机组负荷均有较大影响。原密封装置压盖尺寸过窄，在密封风作用下，密封盖经常处于过度变形磨损状态，寿命大幅下降。改造压板方案简便易行，改造后密封件寿命可提高一倍以上。磨煤机密封风机运行时，电机运行消耗厂用电，在运行中过量的磨煤机密封风投入，又导致一次风机本身电耗增加。在保证磨煤机密封风与容量风差压的前提下，磨煤机密封风由一次风直接提供，停运密封风机、改造磨煤机中空轴密封装置可提高设备运行可靠性，并取得良好的节能效果。
4 改造原理
根据上述2.1、2.2条对磨煤机大瓦密封装置结构的分析，找出了密封不佳的根本原因，设计出优化的密封方案替代原密封装置中的密封盖及压板等零部件，改进方案及要求描述如下：
4.1对密封盖的要求
1）密封盖是密封装置的关键部分，材料应采用耐磨、耐高温、耐水汽的柔性材料，并有成熟应用业绩。
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2）密封盖供货状态为开口式，方便现场安装。开口拼接处为分层错位状，可自动适应安装或材料收缩造成的缝隙，避免漏风。
3）随设备提供密封盖现场拼接专用胶水。
4.2 对密封盖固定压板的设计要求
1）压板厚度3mm钢板，整个环形分成4段。
2）压板宽度适当调整以阻止密封盖过度鼓出磨损。
3）压板连接尺寸与原磨煤机相关尺寸保持不变。
3.改造含施工，包括原设备的拆除及新密封装置的安装，验收。
原有密封风机系统设备不变，通过管道增加一路冷一次风，与原系统连接。在两台机组平稳运行期间由冷一次风提供密封风，当锅炉启动、停运或一次风机及空预器出现故障时，关闭新增冷一次风电动门，恢复A、B密封风机备用。
从冷一次风母管引一路风管至密封风机出口，管径为Φ720×4mm，现场长度约为5米，在管道中部加装一只管径为Φ700的电动阀门及手动门各一只。
5 风险点分析及控制措施
5.1风险点
5.1.1在机组启停过程中，一次风机风压不稳定，可能造成磨煤机中空轴密封装置漏粉。
5.1.2当冷一次风母管压力低于4KPa，如单台一次风机故障时，可能造成磨煤机中空轴密封装置漏粉。
5.2控制措施
5.2.1密封风机控制逻辑需做以下调整，在机组启停期间，关闭密封风机旁路隔离门，由密封风机运行提供密封风。当一次风机运行正常后，打开密封风机旁路隔离门，密封风机的入、出口隔离门保持打开状态，密封风直接由冷一次风提供，密封风机停运备用。
5.2.2当冷一次风母管压力低于4KPa，控制逻辑联启密封风机，关闭风机旁路隔离门。
5.2.3磨煤机启停过程中，巡检加强就地的检查。
5.2.4机组启动过程中，保持密封风机运行，当机组并网带负荷正常后，开启密封风旁路电动阀，停运密封风机。
5.2.5机组滑停时，当负荷降至300MW以下时，及时启动密封风机运行，关闭密封风旁路。
5.2.6机组正常运行中，密封风机停运后，加强各台磨煤机油站油质的监视，定期化验。
6 实施情况
6.1该公司利用两台机组大修期间均进行了磨煤机大瓦密封的改造，并进行了逻辑修改，经过一段时间的试运，目前均正常良好，在磨煤机启停过程中未出现中空轴密封装置漏粉的情况，改造效果较好。
7 节能效果计算
密封风机停用每年节约电量与费用计算：
电压等级380V，正常运行电流在148A～186A之间，平均电流为167A，每小时耗电量为：P= ×U×I×cosφ=1.732*0.38*167*0.95=
104.4kWh。每年运行小时按5000小时计算，耗用厂用电量可达52.2万kWh。两台机组，密封风机保持备用，每年可节约费用为：2×52.2×0.3844元/ kWh=40.13万元。
8 结论
该电厂双进双出钢球磨煤机大瓦、耳轴密封改造对原设备改动较小，施工周期短，改造后密封件寿命可提高一倍以上，密封风机由冷一次风源替代，通过热控逻辑修改完全可以实现可靠运行。两台机组8台磨煤机大瓦密封的改造后的试运过程中，未出现漏粉等异常情况，目前均运行良好，节能效果显著。投资费用可在一年零二个月收回，该改造项目具有较好的参考价值。
参考文献
[1]岑可法.《大型电站锅炉安全及优化运行技术》.中国电力出版社．
[2]贾鸿祥.《制粉系统设计与运行》.水利电力出版社.
论文作者:许崇翔
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/11
标签：风机论文; 磨煤机论文; 机组论文; 装置论文; 压板论文; 旁路论文; 电厂论文; 《电力设备》2018年第18期论文;