MPS中速磨煤機密封系統布置方式優化研究

劉鵬祥 呂洪悅

北方重工集團有限公司電站設備分公司

MPS中速磨煤機密封系統布置方式優化研究

劉鵬祥 呂洪悅

北方重工集團有限公司電站設備分公司

文中簡要介紹北方重工生產的MPS型中速磨煤機的密封現狀，并提出了當前在建火電項目中中速磨煤機密封系統的改造方案，較之前的密封系統，更加有效地減少漏風和漏粉的現象，改善了粉塵較大工作環境，同時也降低了密封系統的制造成本。因此該改造方案對中速磨煤機的密封系統的設計制造具有借鑒和推廣的重要意義。

MPS中速磨煤機，密封系統，優化改造

1 概述

中速磨煤機作為將煤塊破碎并碾磨成煤粉的機械設備，是鍋爐制粉系統的主要設備之一。在日常運行過程中，中速磨煤機經常出現漏風漏粉及磨損磨煤機內部構件的現象，密封件的使用周期也比機組的大修期短得多。所以密封系統的優化改良也是中速磨煤機設計過程中需要加大關注的重要環節。本文旨在對北方重工生產的MPS型中速磨煤機中的密封風系統布置進行合理優化進行一個簡要論述。

現階段應用的中速磨煤機按入口壓力通常分為三類：正壓﹑微正壓﹑負壓。當前北方重工生產的磨煤機多應用于電站火力發電機組，磨煤機內為正壓(即磨內壓力高于磨外大氣壓力)，入口處壓力為8000-15000Pa，在磨煤機運行當中， 為了防止正壓的一次熱空氣攜帶粉塵泄漏， 需對磨煤機進行氣體密封，其密封位置共三處：分別為磨輥支架處，防止風粉進入磨輥軸承， 損壞磨輥軸承；磨煤機拉桿上﹑下密封組件處，防止拉桿處煤粉泄漏，提高拉桿壽命；磨煤機下架體動﹑靜密封處， 防止一次風粉外漏， 污染環境。針對固有密封風系統結構復雜，維護不便等不足，現從結構，密封性能，節約材料等方面做出改進。

2 原有的密封風系統管路布置

2.1 原磨輥處密封管路布置方式

中速磨煤機磨輥處的密封設置在中架體上方，分離器外圈，管路在分離器外部布置一周，分別從分離器開3處通孔引入磨輥處，在分離器外部盤繞管路，走線冗雜繁瑣，需核實平臺結構的干涉，留出足夠的拉桿檢修空間。

2.2 原拉桿處密封管路布置方式

管路從入口處接入，向下引出拉桿支路管，在拉桿水平高度位置繞中架體一周，其布置空間有限，需多處避讓中架體觀察門，因此布置困難，走線復雜。

2.3 原下架體密封環密封管路布置方式

一路總管引至下架體，以環管一周的形式布置，下架體密封環上的密封體上密封接口有4處，下架體密封環密封腔有限(200-300mm以內，下架體密封環垂直方向緊鄰減速機)，要求引入密封口處金屬軟管的韌性較高，布置困難。

3 密封風管路布置的分析依據以及全新設計方案針

對原有密封風管路布置方案空間利用率低﹑走線無序化等不足，推出的新結構能更好利用有限的空間，走線更加規范合理。整套方案本著精簡機構﹑簡單化﹑有序化﹑模塊化的宗旨并提高密封性能，進而保證磨煤機的高效運行。我們對密封風管路的結構進行分步剖析，單元化處理。最終重新核算壓降的合理性是否滿足密封性能的要求。

3.1 磨輥密封處全新布置方案

對磨輥密封處進行結構分析，需要解決的主要問題是繞線于分離器上的一圈環管，管路在外部放置時會對其他結構影響頗大，影響到拉桿的檢修，在不影響分離器內部空間的情況下，最終設計方案為內部走線，從而大大提高了空間利用率。新結構管路在分離器內部布置，結構簡單﹑模塊化﹑節省空間。

3.2 拉桿密封管路的全新布置方案

拉桿密封管路的布置，已有的走線方案雜亂無序，并且受限于外部架體門，同時也加大了風壓的損失，從而降低了密封的可靠性，我公司設計人員大膽試想在架體外圈走環形槽(即在架體上焊接槽式管，作用相當于管路)，再由環形槽引至拉桿密封處。此方案使走線更加有序，并加強了架體剛性，同時提高了拉桿密封處的密封性能。

新結構從入口處接入，向下引出拉桿支路，再由拉桿支路引入架體密封槽(架體上焊接一環形槽)，最后由密封槽引至3處拉桿密封位置。該結構既簡單規范，又能提高架體剛性。

3.3 下架體密封環處密封風管路的全新布置方案

由于狹小的安裝空間，增加了安裝人員的工作難度，大幅降低工作效率，在改善此處結構之前，我們須確認下架體密封處(4處)所需的最低風壓，經計算當接口面積符合，風壓即可滿足磨煤機的密封要求，最終方案確認為一處接口密封，成功解決了安裝難﹑維護難的問題。在下架體密封環的結構上也做出調整，力求結構可靠，節約材料。下架體密封環密封管路新結構亦是一根總管布置方式，在下架體合適位置進入下架體，密封接口為1處，結構新穎，巧妙的解決了空間狹小接管困難的問題。下架體密封環結構亦做出調整，節約鑄件300kg。

3.4 優化方案后密封風風量分配

我們還需核算總壓降和分路密封風量比例是否合理，磨輥﹑拉桿﹑下架體密封環3處密封的密封風風量是按比例50%：5%：45%分配，三支分路只需壓降無大變化即可滿足要求。磨輥處變更方案為管外置變為內置，不影響壓降，風量亦無增減；拉桿處密封有序化走線，壓降變化小，對風量影響微小；下架體密封環改為一路總管，下架體密封腔內部結構形式簡單，壓降影響不大，風量影響甚微。綜上密封管路總入口管徑不變，三支分路管徑不變。

4 優化布置后的密封風系統的前景及意義

隨著火力發電機組裝機容量不斷增大，發電效率不斷提高，密封性能要求也越來越高，密封性能的優良也直接影響的磨煤機的效率。在布置結構滿足的情況下，經過流體計算同等風量在結構中能更好的實現密封性能(結構能提供穩定密封風壓)。優化后的密封風結構已經陸續應用于在建的項目當中，相對于我廠原結構及維護成本，單臺磨每年節約近3萬元，并且密封性能有顯著提高。

此套新式密封風管路結構布置有序，安裝方便，維護簡單，能提供穩定的密封風壓因而很好地解決漏粉問題，在今后的密封系統方面值得參考借鑒，當然密封系統值得我們去深入分析不斷的發現問題，改善結構，提高性能。