對於正壓直吹冷一次風機製粉係統的密封風,采用了集中供風、與一次風的串聯設計(jì)。單台密封(fēng)風機的風量,要確保所有磨煤機、給煤機、冷熱一次風插板門及調節門(mén)密封風量的要求。此(cǐ)類密封(fēng)風係統,在製粉(fěn)係統中被廣泛運用,但在(zài)結構上也存在一些弊端。
1 中速磨煤機密封風係統
1.1 密封風係(xì)統的配置
機組製(zhì)粉係統中的密封風(fēng)係統,常由2台100%容量的離心(xīn)式風機、管道及(jí)相關組件構成。
正(zhèng)常運(yùn)行時,為1運1備。密封(fēng)風機的入口風,是由爐前製粉(fěn)係統的冷風母管道提供的常溫風,經過密封風機增壓後(hòu),再送入爐(lú)前密封風的(de)母管。
密封風機的出口有(yǒu)1條共用的密封風母管(guǎn)。當鍋爐(lú)負荷變化時,為了避免製(zhì)粉係統密封(fēng)風源的壓力受到一次風壓力波動的影響,設備(bèi)所需的密封風(fēng),均取自密封風母(mǔ)管。中速磨煤機密封風係統的典型配置,如(rú)圖1所示。
1.2 密封點的設置
在中(zhōng)速磨煤機密封風係統中,主要的密封點在(zài)機座密(mì)封(fēng)、磨輥(gǔn)裝置(zhì)、加載裝置(zhì)和動態分離器等部位。密封部位的分布,如圖(tú)2所示。
磨煤機下部密封風的作用,是防止煤粉(fěn)從轉動的(de)磨碗轂(gū)與機體的縫隙中漏出,會汙染設備(bèi)周(zhōu)邊的環境。有些煤粉還(hái)將順著減速機輸出法(fǎ)蘭盤的迷宮,卷入主減速(sù)機。
磨輥裝置處於磨煤機內部高溫區,在正壓及高濃度煤粉的工況下運行。磨輥輥套通過磨輥座(zuò)套(tào)在(zài)軸承中,繞(rào)著磨輥軸旋轉。磨煤機中部的(de)密(mì)封風,是為了防(fáng)止煤粉(fěn)進入(rù)磨輥軸承係統。
通入外(wài)置式(shì)彈簧加載套筒或液壓加載壓力架密封(fēng)風,防止磨煤機內部煤粉從加載杆泄漏。磨煤機頂部的密封風,是用於(yú)動態分離器軸(zhóu)承的密封。
為防止磨煤機內的熱風(fēng)通過給煤機與磨煤機間的落煤管倒灌入(rù)給煤機中,需要提供給煤機密封風(fēng)。若磨煤機內熱風進入給煤機後,將加速給煤機橡膠皮帶(dài)的老化,易造成給煤機內原煤的自燃著(zhe)火,而(ér)且(qiě),磨煤機內熱風的流失,使製粉係統的效率下降。
2 密封係統中常見的問題
2.1 給煤機的搶風現象
在(zài)實(shí)際運行(háng)中,流入(rù)給煤機(jī)的密封風量,遠超出風機選型時(shí)對給煤機密封風量的選取值。在低負荷時,給煤量較低,磨煤機落煤管中的原煤較少,無法阻擋密封風漏入磨煤機。
如給煤機的密封風取自密封風機(jī)出口,在檢修時,為(wéi)防(fáng)止落入給(gěi)煤機底部的原煤發生自燃,必然將給煤機密封風的手動門開(kāi)度到Z大,大量的密封風從落煤管泄壓至磨煤機內,出現了(le)給煤機搶密(mì)封風的現象。
此時,極易造成給煤機皮帶上的原煤被吹落,引(yǐn)起給煤機內部積煤,加重了清掃電機的(de)負載。搶風現象,也造成其它密封(fēng)點的密封風壓力不足(zú),密封風機將長期運行在高負荷下。
為彌補風壓不足,往(wǎng)往是改選密封風機,增大風機流量,使風機的能耗過大、噪聲高。
2.2 密封(fēng)風係統的優化(huà)措施
(1)改進磨(mó)煤機密封點的結(jié)構
中速磨煤機側機體與磨碗轂(gū)間的密封,是磨煤機(jī)所需密封風量Z大的一處。普通的機械密(mì)封,存(cún)在嚴重的漏風現象(xiàng)。可(kě)將機械密封改進為盤根或炭精環密封。
改進後,減少密封風的外泄和壓力損失,杜(dù)絕了磨煤機縫隙氣(qì)封漏風產生的蜂鳴噪聲。改進後(hòu)的結構(gòu)形式,如圖3所(suǒ)示。經核算,采用盤根密(mì)封形式後,每台磨煤機所需密封風(fēng)量,降低約10%。
(2)給煤機密封風的旁路設(shè)計
設計的給(gěi)煤機密封風旁路,直接取自爐前製粉係(xì)統冷風母道。一次冷風的壓力和品質,完(wán)全能滿足給煤機的(de)密封要求。
從控製角度分析,給煤(méi)機密封風略微高於磨煤機內(nèi)混合幹(gàn)燥風的壓(yā)力,確保磨煤機內部的熱風(fēng)不會泄漏(lòu)至給煤(méi)機。給煤機的密封風,來自爐前製粉係統的冷風(fēng)母管,壓力損失僅為管道阻力,而(ér)冷一(yī)次風與熱風混合後,經過磨煤機動風環的壓力降,約為2kPa。這樣設置,就(jiù)能確保給煤機密封風的壓力高於磨煤機內部壓力,約高2kPa。
(3)取消磨煤機出口處(chù)的(de)氣封蝶閥
磨煤機出(chū)口(kǒu)處的氣封蝶閥,是為了磨煤機停機時,防止煤粉出口速(sù)關閥關閉不嚴密(mì),高溫氣體將會進入磨(mó)煤機內(nèi),危害檢修人員。
隨著科技進步,提升(shēng)了煤粉出(chū)口速關閥(fá)的關斷性能,所以,磨煤機出口氣封蝶閥的作用不再突出,可(kě)取消磨煤機出(chū)口處的氣(qì)封蝶閥。
(4)采用儀用壓縮空氣(qì)
冷熱一次風插板門和調節門的密(mì)封風,采用了儀用壓縮空氣,降低(dī)了對風機密封風量的需求。
3 優化後的密封風係統
優化後的中速磨煤機密封風係統的布置,如圖4所示。
從一次風(fēng)機出口到中速磨煤機(jī)密封風入口,密封風(fēng)經過了一係列設備,各設備均具有獨特的功(gōng)能。為了向係統提供清(qīng)潔(jié)的密封風,布置了(le)可抽(chōu)出清(qīng)洗的金屬過濾(lǜ)網式過濾器,該型濾網的初始阻力較(jiào)低。
當濾網的前後壓差,高出設定值後,即可發出清洗濾網的警示信號。在係(xì)統中,設置了平行或對置(zhì)式葉片形的(de)密封風機入口調節門,可隨時調節(jiē)管網的特性曲線(xiàn),確保運行在額定工況點上。
在風機啟動前,調節門被處於(yú)Z小開度,防止密封風機的電機過載後燒毀。並聯設置了高(gāo)壓離心通風機,若(ruò)密封風機在(zài)運行中跳閘,或者一次風與磨煤機密封空氣(qì)集管的差壓不足時,可自行啟動備(bèi)用密封風機。
每台風機對(duì)應1個風機出口自動擋(dǎng)板,依靠密封風的(de)壓力將其打開。當風機啟動(dòng)後,相應的擋板被(bèi)自(zì)然打開,依靠重力(lì)和彈簧(huáng)力複位,滿足了並(bìng)聯風機的運行要求。在(zài)密封(fēng)風機出(chū)口(kǒu)處,設置了手動關斷門。
在檢修前,可手動切斷相應的密封風機。在磨煤機密封風入口處,設置了手動(dòng)閥門,可在磨煤機檢修前,切斷相應磨煤機的密封風,也(yě)可以采用電動蝶閥切斷密封風。
在密封風進入磨煤機前,設置了逆止門,防止磨煤機內部突然產生的高壓氣體竄(cuàn)入密封風係統。
在一次風與磨煤機密封空氣集管上,設置(zhì)了差壓開關,壓差開關的設(shè)定值為1kPa。當壓差小於設定值時,開啟第二台(tái)密封風機(jī)。磨煤機密封(fēng)空氣(qì)集管及磨煤機磨碗上下的(de)壓差開關設定值,為1.25kPa,同(tóng)時,將該壓差值設為磨煤機的啟動條件。
4 係統優化後的效果與分析
4.1 降低密(mì)封風機的(de)軸功率
改進了磨煤機密封點的結(jié)構(gòu)後,每台磨煤機所需(xū)密封風量可降低約10%。降低了所需的(de)密封風量後,可選擇轉速更(gèng)低的(de)離心風機,降低風機(jī)的噪(zào)聲。同時,還降低了密封風機的軸功(gōng)率。
4.2 旁(páng)路及管(guǎn)道閥門
采用(yòng)了濾網式過濾器(qì)替代動力式空氣(qì)過濾器,取消(xiāo)了動力式空氣過濾器的反衝洗管道和(hé)過濾器的排(pái)氣控製閥門。建議濾網式的過(guò)濾網眼尺寸(cùn),為50~100μm,需定期清洗濾網。為給(gěi)煤機(jī)的密封風設計了旁路,已不再發生(shēng)搶風(fēng)現象,磨煤機密(mì)封點的密封更為可靠(kào)。
4.3 改進檔板(bǎn)門結(jié)構
在(zài)常規中速磨煤機密(mì)封風係(xì)統的風機出口處,設置有1個翻板式自動換向門,靠流入的密封風壓力,自動切換並隔(gé)離風機。
安裝翻板式換向門的“Y”型結(jié)構,需有足夠的(de)安裝空間。翻板式換向檔(dàng)板門的(de)密封性能差(chà),密封風(fēng)被倒灌至備用密封風機,致使備用密封風機的葉(yè)片倒轉,易使備用密封風機損壞。
同時,增加了運行風機負荷,使密封風母(mǔ)管的(de)壓力下降。因此,將自動換向檔板門改為2個各自對(duì)應密封風(fēng)機出口的自(zì)動檔板門,其擋板仍靠風(fēng)壓(yā)打開(kāi),關閉時,則依靠自重和彈簧壓力,檔板門的密封性能良好,安裝(zhuāng)空間小,布置方便(biàn)。改進後檔板門的結構,如圖5所(suǒ)示。
5 結語
為解決中(zhōng)速磨煤機密封風係統運行中出現的密封問題,取消了不必要的密封點,采用了冷(lěng)一次風(fēng)旁路,並(bìng)改進了(le)密封點結構(gòu),有效降低了密封風機的軸功率。通過優化,降低了機組製粉(fěn)係統的能耗、減少了噪聲汙染,使密封風係統的設(shè)計更為合理。
參考(kǎo)文獻:
李治寶.中速(sù)磨(mó)煤(méi)機密封風係統的優化[J].電站輔機,2017,38(3).