ZGM113G型磨煤機(jī)上拉桿密封結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

壽奎原，俞 逾

（浙能蘭溪發(fā)電有限責(zé)任公司，浙江 蘭溪 321100）

1 磨煤機(jī)運(yùn)行中存在的問(wèn)題

浙能蘭溪發(fā)電有限責(zé)任公司4×600 MW燃煤發(fā)電機(jī)組鍋爐由北京巴威公司設(shè)計(jì)制造，為超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行直流鍋爐，采用正壓冷一次風(fēng)直吹式制粉系統(tǒng)，每臺(tái)鍋爐配備6臺(tái)ZGM113G型中速輥式磨煤機(jī)。

磨煤機(jī)是北京電力設(shè)備總廠在引進(jìn)德國(guó)巴布科克公司MPS磨核心設(shè)計(jì)技術(shù)的基礎(chǔ)上，自主研發(fā)并創(chuàng)新設(shè)計(jì)的國(guó)產(chǎn)化磨煤機(jī)，主要技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 ZGM113G型磨煤機(jī)基本參數(shù)

機(jī)組投產(chǎn)一年后，磨煤機(jī)上拉桿密封裝置頻繁出現(xiàn)漏粉故障。對(duì)漏粉磨煤機(jī)進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)上拉桿和滑塊磨損嚴(yán)重，上拉桿局部磨損位置發(fā)生在與滑塊接觸部位，磨損情況見圖1。

圖1 磨煤機(jī)上拉桿的磨損

上拉桿嚴(yán)重磨損會(huì)使煤粉中的雜物進(jìn)入密封腔室，逐漸引發(fā)下密封芯損壞，直至造成煤粉外漏導(dǎo)致停磨的嚴(yán)重后果。因此，為了保證磨煤機(jī)的正常運(yùn)行，必須及時(shí)更換磨損的上拉桿、滑塊及下密封芯。

2 原因分析

影響磨煤機(jī)上拉桿密封裝置泄漏煤粉的主要原因有：

（1）燃用煤的質(zhì)量較差。由于目前供煤形勢(shì)緊張，機(jī)組先后試燒了蒙煤、俄煤、印尼煤等多種煤種，其中夾雜石子煤、黃鐵礦、鐵塊等雜物較多，加大了拉桿磨損的可能性。

（2）上拉桿密封風(fēng)量不足。磨煤機(jī)密封風(fēng)有3路，分別提供給磨輥密封、上拉桿密封和機(jī)座密封部位。機(jī)座密封和上拉桿密封管路上各裝有蝶閥，用于分配風(fēng)量，密封風(fēng)與一次風(fēng)的壓差設(shè)計(jì)值≥2 kPa。如果總的密封風(fēng)量偏小，或者機(jī)座密封和上拉桿密封蝶閥調(diào)節(jié)不當(dāng)、分配不勻，就會(huì)導(dǎo)致上拉桿密封風(fēng)量不足，無(wú)法將進(jìn)入拉桿間隙的細(xì)小鐵塊等雜物吹走，煤粉中的雜物也就會(huì)進(jìn)入密封腔室引起磨損。

對(duì)密封風(fēng)差壓及手動(dòng)調(diào)節(jié)閥開度進(jìn)行檢查，當(dāng)上拉桿密封蝶閥呈100%全開、機(jī)座密封蝶閥在40%～50%開度時(shí)，閥后密封風(fēng)與一次風(fēng)的壓差均可滿足≥2 kPa要求，因此可排除密封風(fēng)量不足的影響因素。

（3）拉桿上密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理。中速輥式磨煤機(jī)上拉桿密封主要是防止運(yùn)動(dòng)的上拉桿和靜止的上密封體之間積灰和煤粉泄漏，分為上、下密封兩部分。下密封采用填料函形式，上密封由平面活動(dòng)滑塊、密封蓋板和頂板構(gòu)成，依靠密封風(fēng)作用，保證煤粉等雜物不進(jìn)入上密封體腔室，見圖2。這種結(jié)構(gòu)形式最大的不足，是煤粉中的雜物易堆積在密封蓋板內(nèi)孔、滑塊上，引起滑塊與上拉桿的磨損；另外整體式的平面活動(dòng)滑塊磨損后，必須吊離上拉桿方能進(jìn)行更換。可見上拉桿上密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理才是造成上拉桿嚴(yán)重磨損、使用壽命短的主要原因。

3 改進(jìn)方案

針對(duì)故障原因，在不改變現(xiàn)有磨煤機(jī)上拉桿密封裝配結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對(duì)磨煤機(jī)上拉桿密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)（見圖3）。

（1）將滑塊內(nèi)緣加工成圓錐型中空凸臺(tái)，凸臺(tái)上平面徑向僅為1 mm寬，這種結(jié)構(gòu)減少了煤粒鐵絲等雜物在滑塊與上拉桿縫隙處堆積的可能性；滑塊增厚10.5 mm，加上凸臺(tái)的設(shè)計(jì)，滑塊與上拉桿接觸的密封風(fēng)軸向通道增加了30.5 mm，而滑塊與上拉桿間隙維持不變。

圖2 原拉桿上密封結(jié)構(gòu)圖

圖3 改進(jìn)后的拉桿上密封結(jié)構(gòu)圖

（2）在上密封體上方加裝圓錐型防護(hù)罩，防止煤粉中的雜物直接掉落到上密封體滑塊凸臺(tái)下沿與密封蓋板內(nèi)孔部位。防護(hù)罩用Q235碳素鋼制作，在現(xiàn)場(chǎng)定位完畢后與相配合的抱箍進(jìn)行焊接，通過(guò)抱箍、硅橡膠板固定在上拉桿，跟隨拉桿上下運(yùn)動(dòng)。防護(hù)罩的位置既要靠近上密封體端面起到更好的防護(hù)作用，又要留有一定間隙，避免拉桿上下運(yùn)動(dòng)時(shí)磕碰到密封蓋板。

雙重防護(hù)的設(shè)計(jì)理論上可有效減少雜物在上拉桿間隙處的堆積，降低其進(jìn)入上拉桿與滑塊間隙的可能性。為了便于現(xiàn)場(chǎng)檢修安裝，上述改進(jìn)部件均采用垂直剖分設(shè)計(jì)，螺栓固定。

4 改進(jìn)效果

為了驗(yàn)證改進(jìn)結(jié)構(gòu)后的實(shí)際使用效果，檢查了磨煤機(jī)在運(yùn)行6 000 h后上拉桿磨損情況，如圖4所示。

比較圖1和圖4，可以明顯看出，磨損情況得到了改善，上拉桿只受到輕微磨損，檢修期間不再需要經(jīng)常更換上拉桿。

對(duì)其余磨煤機(jī)陸續(xù)進(jìn)行相同的改進(jìn)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行，各臺(tái)磨煤機(jī)均未發(fā)現(xiàn)上拉桿磨損嚴(yán)重漏粉現(xiàn)象，該部件的使用壽命得以延長(zhǎng)，部分上拉桿在經(jīng)歷了一個(gè)磨煤機(jī)B修周期后仍可使用，上拉桿漏粉缺陷逐年下降（見圖5）。

圖4 改進(jìn)后磨煤機(jī)上拉桿磨損情況

圖5 2007-2009年上拉桿漏粉缺陷統(tǒng)計(jì)

通過(guò)上拉桿密封結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，不僅延長(zhǎng)了檢修周期，縮短了檢修工期，提高了磨煤機(jī)的可靠運(yùn)行能力，改善了現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境，還降低了檢修費(fèi)用，僅更換上拉桿備件一項(xiàng)，粗略估計(jì)每年的直接經(jīng)濟(jì)效益就達(dá)十余萬(wàn)。

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)磨煤機(jī)上拉桿密封體的改進(jìn)取得了良好的效果，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)周期的運(yùn)行實(shí)踐證明改進(jìn)是行之有效的。可為減緩?fù)愋椭兴佥伿侥ッ簷C(jī)上拉桿的磨損，提供一定的借鑒。

[1]北京電力設(shè)備總廠.ZGM113G型中速輥式磨煤機(jī)使用和維護(hù)說(shuō)明書[G].

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[3]李鳳嬌.大型火電設(shè)備手冊(cè)—煙風(fēng)與煤粉制備系統(tǒng)設(shè)備[M].北京∶中國(guó)電力出版社，2009.