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????? MPS-190 磨煤機底部密封裝置改造

????? 作者：黨龍…

????? 文章來源：陜西華電蒲城發(fā)電有限責任公司

????? 更新時間：2008-3-4

????? MPS-190 磨煤機底部密封裝置改造

????? 黨龍（陜西華電蒲城發(fā)電有限責任公司，陜西渭南 715501 ）

????? 摘要：文章針對引進技術(shù)的磨煤機原底部密封因遭破壞而造成頻繁漏風、
漏粉現(xiàn)象的原因分析，并從結(jié)構(gòu)上加以根本的改造，而且經(jīng)濟效益十分顯著，可
作同行們經(jīng)驗交流。

????? 關鍵詞：磨煤機漏粉底部密封改造

????? 陜西華電蒲城發(fā)電有限責任公司二期2 ×330MW 機組采用的鍋爐為北京巴
威公司生產(chǎn)，亞臨界參數(shù)、中間再熱、自然循環(huán)鍋爐，單爐膛、平衡通風、固態(tài)
排渣全懸吊結(jié)構(gòu)，分別于2002年12月、2003年12月投產(chǎn)運行。設計燃料為蒲白、
澄合貧煤，制粉系統(tǒng)采用正壓直吹式制粉系統(tǒng)，每臺鍋爐配備5 臺MPS-190 磨煤
機，前后墻對沖燃燒方式，并配置巴威標準的雙調(diào)風PAX 型旋流煤粉燃燒器。露
天帶帽布置，燃燒器以下緊身布置，在尾部豎井下布置兩臺三分倉容克式空氣預
熱器。

????? 磨煤機是沈陽重型機械集團有限責任公司利用德國BABCOCK 公司專利設計
制造的MPS-190 型磨煤機，底部密封裝置為石墨碳精密封。自磨煤機投運以來，
頻繁出現(xiàn)磨煤機傳動盤部位漏風、漏粉現(xiàn)象。情況嚴重時，有大量石子煤從傳動
盤底部噴出，甚至有火星冒出。減速機、液壓缸亦被大量石子煤掩埋，減速機米
希爾軸承室油溫持續(xù)上升，直接威脅到了磨煤機液壓油系統(tǒng)、潤滑油系統(tǒng)的安全，
磨煤機無法維持正常運行，且泄漏后難以徹底處理，多次造成因磨煤機底部漏粉
嚴重而導致磨煤機提前解體大修，給公司正常生產(chǎn)帶來嚴重影響。為解決磨煤機
底部泄漏問題，對原石磨碳精密封進行了徹底改造，采用了可拆卸底部密封裝置、
并在該裝置上加裝了可調(diào)銅片密封、傳動盤上加裝保護罩等措施，徹底消除了磨
煤機底部漏粉這一頑疾，取得了令人滿意的效果。

????? 1 設備概況

????? 1.1 磨煤機主要參數(shù)

????? 制造廠家：沈陽重型機械集團有限責任公司

????? 磨煤機型號：MPS-190

????? 減速機型號：KV2800

????? 電機額定功率：450kW

????? 電壓：6000V

????? 電機轉(zhuǎn)速：990r/min

????? 磨盤轉(zhuǎn)速：26.5r/min

????? 分離器類型：動態(tài)SLS200

????? 額定出力：36t/h

????? 最大出力：52t/h

????? 通風阻力：≤6.38kPa

????? 密封風與一次風壓差：＞1.2kPa

????? 一次風量：16.75kg/s

????? 密封風量：2.05Nm3/s

????? 1.2 煤質(zhì)條件

????? 鍋爐燃用蒲白、澄合貧煤，原煤粒度≤40mm，煤質(zhì)特性見表1

????? 表1 煤質(zhì)特性

????? 項目符號單位設計煤種校核煤種

????? 收到基碳 Car % 51.84 45.05

????? 收到基氫 Har % 3.10 2.90

????? 收到基氧 Oar % 3.85 2.91

????? 收到基氮 Nar % 1.06 0.9

????? 收到基硫 St.ar % 1.95 2.35

????? 收到基灰份 Aar % 30.10 38.15

????? 全水分 Mt % 8.10 7.74

????? 空氣干燥基水分 Mad % 0.62 0.60

????? 干燥無灰基揮發(fā)份 Vdaf % 12.67 10.28

????? 收到基低位發(fā)熱量 Qnet.ar kJ/kg 20175 17726

????? 灰變形溫度 DT ℃ 1210 ＞1400

????? 灰軟化溫度 ST ℃ 1300 ＞1400

????? 灰熔融溫度 FT ℃ 1400 ＞1400

????? 煤的可磨性指數(shù) HGI— 80 70～75

????? 煤的磨損指數(shù) Ke — 2.43 2.43

????? 2 改造前密封型式簡介

????? 改造前磨煤機底部密封型式采用機械密封與迷宮式密封相結(jié)合的原理［1
］。主要由迷宮室、碳精環(huán)、氣封室等部件組成。如圖1 所示。

????? 碳精密封環(huán)共有四層，上部一層，下部三層，上下之間為氣封室，通入密
封風進行密封。碳精密封環(huán)分別布置在四層迷宮室內(nèi)。迷宮室每層碳精密封槽內(nèi)
均布置有1 條彈簧，緊箍著碳精密封環(huán)并圍繞傳動盤一周，保證浮動碳精環(huán)與傳
動盤能自動調(diào)心，同時也保證了每層碳精密封環(huán)內(nèi)側(cè)與傳動盤表面隨時保持良好
接觸。磨煤機在運行中，由于最上層碳精密封環(huán)的下側(cè)開有一定坡度，氣封室內(nèi)
部的密封風由此可將最上層碳精密封環(huán)撐開很小的間隙，密封風經(jīng)過該間隙，將
穿過密封座圓環(huán)和傳動盤之間的間隙通來的熱一次風阻擋在最上層碳精密封環(huán)之
上，防止碳精密封環(huán)遭到破壞，下三層浮動碳精環(huán)用來防止密封風從傳動盤底部
泄出。

????? 圖1 改造前密封裝置簡圖

????? 3 磨煤機底部漏粉原因分析

????? 根據(jù)現(xiàn)場對磨煤機解體檢查的情況，磨煤機底部頻繁泄漏主要有以下幾個
主要原因：

????? 3.1 密封座圓環(huán)與傳動盤之間間隙過大

????? 該處間隙的設計值為4mm ，據(jù)現(xiàn)場測量，由于加工、安裝的偏差，該處間
隙實際達到了8 ～10mm. 因為間隙過大，不但削弱了熱一次風經(jīng)過該間隙時的節(jié)
流降壓效果，影響密封風的密封效果，也直接造成了顆粒較大的石子煤能較容易
的進入第一層碳精密封部位。顆粒較大的石子煤顆粒夾在碳精密封環(huán)與傳動盤之
間的狹小間隙內(nèi)，很快就會造成密封損壞，密封風與熱一次風的壓差得不到保障，
密封效果進一步惡化，熱一次風夾帶更多的石子煤繼續(xù)破壞下三層碳精密封，導
致很短時間內(nèi)碳精密封全部損壞，傳動盤一周嚴重磨損，出現(xiàn)深約5mm 的環(huán)狀溝
槽。由于各處密封位置嚴重磨損，間隙增大。密封風不僅抵擋不住熱一次風，而
且同時也通過已經(jīng)遭到破壞的下三層碳精密封向外泄漏，根本起不到密封效果，
最終結(jié)果是大量的石子煤從傳動盤底部噴泄而出。

????? 3.2 石子煤量過大

????? 由于煤炭市場的變化，近年來鍋爐燃煤煤質(zhì)有所惡化，磨煤機在運行過程
中，石子煤量明顯增加，由于石子煤腔室空間有限，也無其他可靠的阻隔措施，
石子煤若得不到及時排放，不可避免地就要進入密封座圓環(huán)與傳動盤之間的間隙，
造成密封破壞。

????? 3.3 迷宮式碳精密封這一密封型式過于脆弱

????? 由于最上層碳精密封環(huán)以前，僅靠密封座圓環(huán)與傳動盤之間的間隙來防止
石子煤穿越，且該處間隙無法調(diào)整，這種密封型式結(jié)構(gòu)單一，安全性能差，一旦
遭到石子煤顆粒的破壞，就是毀滅性的后果。應該在石子煤腔室內(nèi)、傳動盤上、
底部密封座上再作文章，設計并安裝更多、更合理的密封型式，提前產(chǎn)生一定的
密封作用，最大可能的保護碳精密封環(huán)不致遭到破壞。

????? 另外，磨煤機在運行當中由于一次風風量配置的變化，也會直接影響密封
效果，不過這一問題在運行當中能及時發(fā)現(xiàn)并進行調(diào)整，不是造成磨煤機底部頻
繁泄漏的主要原因。

????? 磨煤機底部泄漏后，剛開始是漏風、漏粉，很快就會發(fā)展到大量石子煤直
接從傳動盤處向外噴泄?，F(xiàn)場環(huán)境遭到嚴重污染。磨煤機內(nèi)部風量、風壓的控制
受到很大影響，磨煤機運行經(jīng)濟性變差。熱風夾帶石子煤以較高速度從磨煤機內(nèi)
部噴泄而出，導致工作人員無法接近磨煤機檢查清理，時間不長就會造成液壓缸、
減速機被石子煤掩埋，液壓缸漏油、減速機米希爾軸承油室溫度高等缺陷大量出
現(xiàn)，磨煤機無法正常運行。

????? 由于磨煤機底部密封裝置不可拆卸，密封僅靠四層碳精密封環(huán)來完成，密
封型式單一。以前針對磨煤機底部泄漏后難以處理這一問題，曾在底部密封座下
方加裝了兩層聚四氟乙烯盤根密封，在泄漏后更換這兩層密封，但都堅持不了多
長時間，只有進行磨煤機解體大修才能徹底處理，磨煤機運行的可靠性一直難以
提高，同時因為磨煤機被迫提前大修、頻繁進行傳動盤修復和更換破壞的碳精密
封環(huán)，給公司也帶來了巨額經(jīng)濟損失，磨煤機底部漏粉一度成為制約制粉系統(tǒng)正
常運行的瓶頸問題。據(jù)統(tǒng)計，磨煤機部件漏粉是造成磨煤機非計劃停運的首要因
素，2004年全國磨煤機因漏粉造成的非計劃停運次數(shù)占磨煤機非計劃停運總數(shù)的
17.4％［2 ］。對磨煤機底部密封進行改造勢在必行，不僅解決我公司實際問題，
也可以給全國同行作以借鑒。

????? 4 改造后密封型式簡介

????? 改造后的磨煤機底部密封除保留迷宮式碳精密封外，新加裝了傳動盤保護
罩、可調(diào)銅片密封，并將底部密封座改造為可拆卸式，考慮到檢修空間，碳精密
封環(huán)由四層改為三層。改造后的密封裝置由保護罩、可調(diào)銅片密封、碳精密封環(huán)、
氣封室等組成，如圖2 、圖3 所示。

????? 圖2 改造后密封裝置簡圖

????? 圖3 可調(diào)銅片密封部位簡圖

????? 磨煤機在運行中，由于傳動盤保護罩與石子煤腔室的間隙僅為3mm 左右，
石子煤腔室被一分為二。石子煤被阻擋在傳動盤保護罩以外的空間，熱一次風在
經(jīng)過該間隙時進行節(jié)流降壓，這道密封對阻礙石子煤起到很關鍵的作用?？烧{(diào)銅
片密封裝置用一圈螺栓固定在密封座上，螺栓孔為橢圓形，可以在安裝時進行精
密調(diào)整，可調(diào)銅片與傳動盤之間的間隙調(diào)整為1.3 ～1.65mm，熱一次風前進的步
伐在該間隙處被氣封室的密封風徹底阻擋。氣封室下方的三層浮動碳精密封用來
完成對密封風的密封過程，防止密封風外泄。

????? 若傳動盤保護罩在運行中受到嚴重磨損，導致部分石子煤從保護罩下方間
隙竄入保護罩內(nèi)部，也會在銅片密封部位遇到阻擋，相當于在石墨碳精密封環(huán)前
方加裝了兩道保險，這個時候可以通過修復傳動盤保護罩和調(diào)整銅片間隙來恢復
密封結(jié)構(gòu)，而且由于底部密封裝置已經(jīng)改造為可拆卸型式，萬一遇到因檢查處理
不及時，碳精密封環(huán)遭到破壞的情況，不必再進行磨煤機解體大修，半天內(nèi)即可
完成舊碳精環(huán)的拆除和新碳精環(huán)的安裝，勞動強度大為降低。我公司№4 爐E 磨
經(jīng)過如此改造后，運行情況非常好，磨煤機底部漏粉問題得到了徹底解決。

????? 5 改造過程

????? 2006年5 月，結(jié)合№4 爐E 磨改造工作，對底部密封裝置進行了徹底改造，
具體過程如下：

????? 5.1 、修復磨損的傳動盤，將磨損部位車掉，熱裝修復套，并將原密封座
圓環(huán)對應傳動盤部位向上車40mm，裝配一個大法蘭。

????? 5.2 、將組裝好的密封環(huán)殼體與密封圈吊裝在機座頂板上，注意密封風入
口要與密封風管角度對正。以減速機輸出法蘭止口為基準，檢查碳精密封環(huán)殼體
中心孔內(nèi)表面與減速機輸出法蘭旋轉(zhuǎn)中心同心度，同心度允差小于0.3mm ，檢查
密封環(huán)殼體上加工平面的水平度，水平度允差0.2mm/m ，必要時可在密封環(huán)殼體
與機座頂板間結(jié)合面上加裝墊片。完成找正后將密封環(huán)殼體與機座頂板焊接。焊
接時采用小直徑焊條，小電流。在機座頂板兩側(cè)同時施焊，以防止焊接變形。焊
縫要確保氣密性要求。同時檢測密封圈上緣可調(diào)整的密封銅片與傳動盤外表面的
間隙應為1.3 ～1.65mm. 密封環(huán)殼體與支承環(huán)之間涂抹601 密封膠。

????? 5.3 、把碳精密封塊裝入密封裝置碳精環(huán)滑動槽內(nèi)，同時用塑料膠紙粘在
外殼的內(nèi)壁上及殼體外，限制碳精環(huán)滑出槽外。這樣做的目的，是為了下一步安
裝傳動盤時不會損壞碳精密封環(huán)。

????? 5.4 、回裝傳動盤，并在先前安裝的大法蘭上安裝保護罩，保護罩的喇叭
口下緣與石子煤腔室下表面間隙保持在3mm 左右。

????? 6 改造效果

????? 改造后的磨煤機投運以后，底部幾乎看不見漏風、漏粉現(xiàn)象，由于在二期
磨煤機改造中，將噴嘴由靜態(tài)改為動態(tài)旋轉(zhuǎn)型式，因為旋轉(zhuǎn)噴嘴動環(huán)葉片角度、
型線、和喉口流速的改進，改善了磨煤機內(nèi)部的空氣動力場，通風阻力相應降低
20％左右［3 ］，熱一次風分配更加合理，所以磨煤機石子煤量大為減少，進一
步保證了密封效果。

????? 改造一臺磨煤機的底部密封，需投資約15萬元，而在一個磨煤機大修周期
內(nèi)，僅減少傳動盤修復、更換碳精密封環(huán)、液壓缸修復各一次就可節(jié)約12.5萬元
左右，底部密封改為可拆卸型式后，磨煤機大修工期可提前2 天，非停時間減少
4 天，可以多發(fā)電1152萬kWh ，直接創(chuàng)造效益92.2萬元。可以看到，底部密封改
造后取得的經(jīng)濟效益十分明顯。

????? 7 結(jié)論

????? 磨煤機底部密封裝置改造后，從根本上解決了磨煤機底部漏風、漏粉現(xiàn)象
的發(fā)生，延長了磨煤機大修間隔，縮短了大修工期，減輕了現(xiàn)場施工的勞動強度，
而且極大地改善了現(xiàn)場環(huán)境，經(jīng)濟效益明顯，磨煤機運行更加安全、可靠，改造
取得了成功。

????? 參考文獻：

????? ［1 ］陳兆兵、張衛(wèi)。中速磨煤機迷宮密封裝置改造。華東電力[J].2003
（3 ）：17～19.

????? ［2 ］ 2005 年電力可靠性指標。 2004 年20萬千瓦及以上容量火電機組
主要輔助設備運行可靠性指標[M].中電聯(lián)電力可靠性管理中心，2005.

????? ［3 ］鄧賢東、王振根、吳寶富。提高ZGM95G型磨煤機性能的途徑。中國
電廠設備網(wǎng)。

????? 作者簡介：

????? 黨龍，（1976—），男，工程師，碩士學位，華電蒲城發(fā)電有限責任公司
鍋爐分場專工、生產(chǎn)技術(shù)部鍋爐檢修專工，。