直吹式制粉系統泄漏點的分析與處理

張明杰

(華電國際萊城發電廠，山東 萊蕪 271100)

直吹式制粉系統泄漏點的分析與處理

張明杰

(華電國際萊城發電廠，山東 萊蕪 271100)

針對某發電廠制粉系統因泄漏點增加降低經濟效益并造成環境污染的問題，找出了制粉系統泄漏點泄漏原因，提出并實施了綜合治理方案，消除了制粉系統的泄漏點，改善了文明生產環境，減少了檢修工作量，提高了機組運行可靠性。

制粉系統；泄漏點；密封改造；防磨改造

0 前言

某發電廠1期工程裝設2臺660MW燃煤汽輪發電機組，制粉系統為正壓直吹式制粉系統。每臺爐配備6臺磨煤機，磨煤機為沈陽重型機械廠生產的BBD3584型雙進雙出鋼球磨，每臺磨煤機配備2臺給煤機。給煤機為上海發電設備成套設計研究所生產的CS2024HP型電子稱重式給煤機。2臺機組分別于2007年4月和8月投產發電。

從機組投產至2013年，隨著制粉系統運行時間的增長，制粉系統各設備泄漏點數量逐漸增加，嚴重影響了設備的經濟效益；同時制粉系統漏粉漏煤污染環境，不利于保持現場的文明生產環境，對員工身體健康造成威脅。而頻繁停運制粉系統設備進行消缺工作，不僅增加了檢修人員的工作量，且停磨、倒磨操作還影響鍋爐的穩定燃燒，嚴重時甚至造成機組非計劃停運。

1 制粉系統泄漏部位及泄漏原因分析

為了解決制粉系統設備的泄漏問題，必須按設備部位詳細查找泄漏點，并對泄漏原因進行分析，以便制定出切實有效的治理方案。2臺爐的泄漏部位及產生泄漏原因如下。

(1) 磨煤機襯板螺栓孔漏粉。在運行中襯板螺栓松動或襯板磨損嚴重，導致螺栓緊力不足，煤粉從松動的螺栓孔處漏出。

(2) 落煤管漏煤漏粉。落煤管管壁長期受原煤沖刷，落煤管混料箱正對旁路風管的部位長期受一次風沖刷，導致落煤管管壁磨損減薄、破損，在運行中出現漏煤漏粉現象。

(3) 出粉管漏粉。磨煤機出粉管出口天圓地方和彎頭部位受煤粉直接沖刷嚴重磨損、破損，分離器出口煤粉分配器出口短管部位由于管道突然變細而一次風速較高，加劇該段管道磨損，造成漏粉。

(4) 磨煤機絞龍軸密封部位漏粉。原絞龍軸處的密封方式采用密封盒內通入密封風密封和絞龍軸加銅密封片密封的方式。在實際使用中，密封風可以保證絕大部分的煤粉不泄漏，但在磨煤機啟動過程中，密封盒內未形成有效密封風，此時漏粉比較嚴重；同時在正常運行中，密封風也不能保證絞龍軸處絕對嚴密。對于絞龍軸的銅密封，由于磨煤機絞龍軸存在磨損、偏心等因素，造成絞龍軸處密封磨損，動靜密封不嚴，在運行中出現漏粉漏熱風。

(5) 制粉系統各風門擋板門軸部位漏風漏粉。制粉系統各風門擋板門軸部位由于盤根吹損的緣故，導致門軸處漏風；長期泄漏又加劇門軸的吹損，導致門軸處越漏越大。

(6) 管道膨脹節部位泄漏。落煤管、出粉管、熱一次風管道的部分膨脹節設計不合理。其不合理的情況有2種：①膨脹節為插入式伸縮節，密封效果差；②膨脹節膨脹量不夠，熱態時發生拉裂。此外，還會因膨脹節導流筒磨損嚴重吹損不銹鋼波紋節造成漏粉。

2 綜合處理方案

通過對正壓直吹式制粉系統各泄漏部位泄漏原因的分析，結合各設備部位介質種類、所用金屬材料、運行溫度等的不同特點，該廠提出了針對性的綜合治理方案。

2.1 磨煤機襯板螺栓孔漏粉處理

首先，選擇合適的襯板材質，提高耐磨性能。一般選擇Cr含量在17%左右的襯板，可有效防止其在運行期間磨損和螺栓松動。其次，襯板螺栓應選用帶有止退型設計的螺帽和密封墊片，新安裝的襯板在使用中還需進行熱態緊固，保證螺栓緊力。最后，還應加強設備巡檢，發現筒體有漏粉現象時應及時停磨，對襯板螺栓逐一檢查緊固。

2.2 落煤管泄漏處理

落煤管漏點治理的主要方案就是對磨損嚴重的部位進行防磨改造。改造材料有合金和鑄石，從使用的效果來看，采用高鉻合金能夠取得良好的效果；采用鑄石落煤管在短期內沒有問題，但長期使用會發生開裂破碎，給泄漏點處理帶來更大麻煩。采用合金材質改造時，直管道一般采用鉻含量不低于20%的高鉻耐磨合金鋼管，混料箱部位厚度為10mm(外管厚6 mm，內壁耐磨層4 mm)的雙金屬耐磨管道，可大大提高落煤管的耐磨性能。

2.3 出粉管泄漏處理

出粉管泄漏主要是由風粉混合物沖刷造成的，使用耐磨合金管比使用碳鋼管能更有效地提高耐磨性能；但是貼陶瓷的耐磨效果比用耐磨金屬更好，且陶瓷具有任意切割形狀的優點，適用于煤粉分配器、粉管彎頭等不規則部位的防磨。防磨陶瓷的主要成分為氧化鋁，陶瓷采用先粘貼再釬焊的工藝，保證耐溫不低于300℃。在實際使用過程中，只要防磨陶瓷不發生機械性碰撞導致脫落，出粉管的使用壽命可提高至6-8年。

2.4 絞龍軸密封部位泄漏處理

首先，應找正絞龍軸中心，保證絞龍軸中心偏差不大于1 mm；其次，對絞龍軸密封進行改造，可利用水泵上使用的機械密封原理，在絞龍軸上加裝動密封，在密封盒處安裝靜密封，同時動靜密封靠彈簧緊力壓緊，在運行中保證密封嚴密。

2.5 制粉系統風門擋板軸部位泄漏處理

處理風門擋板門軸部位泄漏時，應根據門軸具體損壞情況進行處理。若門軸完好，僅僅是盤根損壞，可對盤根進行更換，更換時需采用陶瓷纖維等密封性能好且不易損壞的盤根;若門軸局部吹損，需首先對門軸進行修復再添加密封，或對門軸部位進行改造，即在門軸外形較好的部位重做密封。

2.6 膨脹節泄漏點治理

將給煤機上部和混料箱上部落煤管原設計的插入式膨脹節，改為金屬波紋節，提高密封效果。對出粉管因膨脹量不夠導致拉裂的膨脹節進行更換，仍采用不銹鋼金屬波紋節，但增加了波紋節，以提高熱膨脹的吸收量。對落煤管和部分出粉管導流筒磨損嚴重的膨脹節，將導流筒更換為耐磨合金的導流筒，以提高耐磨效果。

3 綜合治理效果

該公司在2013年1號機組大修和2014年2號機組擴大性小修期間，分別對1號爐和2號爐制粉系統泄漏點進行了綜合治理，對落煤管和出粉管進行防磨改造，對絞龍軸密封和風門門軸密封進行換型改造，對部分膨脹節進行更換，對襯板進行更換和螺栓緊固。綜合治理方案實施后，制粉系統未發生較大的漏粉漏風漏煤缺陷，檢修工作量明顯減少，現場文明生產水平得到大幅提升，工作環境也得到很大改善。

4 結束語

在火力發電廠中，消除正壓直吹式制粉系統的泄漏，是一項需長期持續不斷進行的工作。該項工作的效果直接影響現場的文明生產水平和員工的工作環境，對設備健康水平和能耗指標也有較大影響。分析制粉系統不同部位的泄漏原因，總結制粉系統消除泄漏的經驗，采取針對性的改造治理方案，是解決正壓直吹式制粉系統泄漏的有效措施。

1 吳景興，劉景軍，宋 浩，等．劣質煙煤鍋爐摻燒褐煤制粉系統的改造[J]．熱力發電，2012，41(6)：41-43.

2015-06-25。

張明杰(1971-)，男，工程師，主要從事火力發電廠運行調度方面工作，email：lcdc009@163.com。