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中速磨煤机全密封式排渣系统实践与应用
刘尚伟1，张宝武2，
内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司，内蒙古呼和浩特市，010206
E-mail：lsw1206@163.com
摘 要：中速磨煤机排渣系统存在漏风和排渣门卡涩现象，缺陷率较高，严重污染了锅炉厂房的环境，为了早日实现一流火力发电企业，改善锅炉厂房的环境，彻底治理泄漏点，提高设备利用率，把中速磨煤机排渣系统改造为全密封式排渣系统，对同类型排渣系统改造有借鉴意义。
关键词：磨煤机；插板门；倾倒装置 中图分类号：
1．概况
内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司（以下简称托电）装机容量8台600MW和2台300MW火力发电机组，制粉系统全部采用中速磨煤机正压直吹系统，共安装58台磨煤机，中速磨煤机排渣系统均存在漏风和排渣门卡涩现象，插板门漏一次风会造成排渣箱内的渣自燃，从泄漏处冒火星，并产生有害气体，危害现场人员的生产安全，同时严重污染了锅炉厂房的环境，增加了一次风机出力。
以托电一期为例，一期工程2台600WM火力发电机组，共安装12台美国福斯特惠勒公司生产的MBF24.0型中速磨煤机，每台锅炉配有6台中速磨，满负荷运行时5台磨煤机运行1台备用，因为是进口设备，备件价格昂贵，采购周期长，严重影响磨煤机的正常运行。为了早日实现一流火力发电企业，降低生产费用，改善锅炉厂房的环境，彻底治理泄漏点，提高设备利用率，对中速磨煤机排渣系统进行改造。
2．MBF24.0磨煤机制粉流程及原理
2.1磨煤机制粉流程如图1所示
图1 磨煤机风粉流程原理图
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2.2磨煤机原理及排渣过程
磨煤机原理：原煤通过给煤机送入磨煤机中心，并按离心方式向外送到旋转磨盘的槽内，在这里被三个磨辊磨成粉。一旦磨成粉，煤粉靠离心力向外输送，并由从喷品喷出高速一次热风气流带走，一次风由磨盘下方的磨煤机送气室，流过旋转喷嘴进入磨煤区，煤粉被一次风输送，沿着磨煤机壳体内侧，到达分离器段，在磨煤段未被磨得足够细的煤粒重新回到磨盘上再进一步磨细。离开磨煤段的风粉混合物，通过分离器的可调叶片，将环形路线内的风粉气流导向磨煤机出口，旋流运动给气流内煤粉颗粒施加离心力，迫使较重的煤粒走向外圈，受到阻力后并沿分离器段的锥面下滑到锥底的料斗内。剩余的较轻的煤粉带到磨煤机排出口，再通过煤粉管输送到燃烧器。在喷嘴环上方不能由一次风携带的黄铁矿及煤中铁块、石块落下，通过喷嘴环落到刮板室，磨盘底部装有两个刮板，当磨盘转动时，刮板随磨盘同步转动，黄铁矿和煤中铁块及石块被刮到排渣箱内，排渣箱容积为0.35立方米，能贮存一定量的渣，排渣箱入口和出口各安装一个气动插板门，两个插板门互相连锁，磨煤机运行时排渣室入口门开启，出口门关闭，当渣积累一定量时，人工关闭入口门，开启出口门，把渣排在石子煤小车上，人工运至室外的拉渣车上，并运输到指定地点。
3 磨煤机排渣系统存在的问题及原因分析
3.1 磨煤机运行时磨内压力为5Kpa左右，当入口插板门开启，出口插板门关闭时，出、入口插板门从插板密封填料处外漏，同时出口插板门内漏；当入口插板门关闭，出口插板门开启时，入口插板门内漏，插板门泄漏造成粉尘飞扬，严重污染环境，造成磨内一次风量降低，增加了一次风机出力。原因分析：托电是火力发电厂，燃用的煤种是无烟煤，一期锅炉设计满负荷时燃煤280T/H，实际满负荷时燃煤320-360T/H。由于能源紧缺，煤价上涨，煤质越来越差，多余的煤矸石等就从磨煤机排出，造成排渣量大，排渣次数增多，插板门频繁动作，插板门门板密封填料就容易损坏。另外插板门门板与门口密封为楔形硬密封，长期使用密封面磨损不严造成泄漏。
3.2由于排渣不及时，造成插板门门板变形，使插板门门板卡涩。原因分析：排渣方式为人工排渣，排渣人员责任心不强，长时间不排渣，渣在排渣室自燃，高温使插板门变形，门板卡涩。
3.3插板门气缸串气，造成插板门卡涩。原因分析：插板门泄漏出的一次风，风温较高，造成气缸胶圈老化，密封不严，气缸串气。
3.4排渣系统为美国福斯特惠勒公司配套的设备，备件费用较高。 3.5投产以来排渣系统缺陷占制粉系统缺陷的45%左右
4全密封式排渣系统应用
为了从根上解决原MBF24.0型中速磨煤机排渣系统上的泄漏、插板门卡涩等问题和降低备件费用，避免环境污染，进行国产化改造。
4.1全密封式排渣系统如图2所示
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图2 全密封式排渣系统图 排渣改造总图
4.2全密封式排渣系统工作原理
全密封式排渣系统把原排渣口天方地圆以下包括电气部分整体更换，在落渣管上设计一用一备两台专用排渣门，排渣门从结构设计上根本解决了排渣过程中出现的卡涩等问题，门板采用耐磨合金，能有效解决门板受热和石子煤燃烧引起的门板变形问题，并能达到较高的使用寿命，密封面采用堆焊材料，密封填料采用耐高温专用石墨盘根，排渣门板采用全密封结构，能有效解决插板门内漏、外漏，保证在工作及排渣过程中磨煤机排渣系统严密无泄漏。在排渣门下设计一密封盖板，盖板上设计料位报警装置、负压吸尘管、喷水装置，盖板下平面设计含有专用橡胶密封圈的密封结构；密封盖板下部空间设计专用电动提升及密封压紧机构；地面设计定位机构；石子煤箱设计为移动式石子煤箱，工作时由定位装置及提升密封装置定位提升压紧，保证工作中无泄漏。当石子煤小车内的渣达到料位高度时报警，排渣工人开始排渣。
4.3排出的石子煤有两种方案：
4.3.1在捞渣机旁设计专用提升倾倒装置，将石子煤小车推到装置上，然后启动升降车，石子煤小车升到位后自动将石子煤倒入捞渣机内，在捞渣机上部安装重锤式锁风阀，防止二次扬尘，见图3。
图3 石子煤小车提升倾倒装置
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4.3.2倾倒装置安装于厂房外建造一简易房，房内安装倾倒装置及渣仓，渣仓安装于倾倒装置旁边，渣仓容积10m3左右，最大储渣能力25吨左右，能满足一台锅炉五台磨煤机正常运行10小时排渣量（按每台磨煤机每小时排渣500kg计算），顶部距地面5.5m，工作时倾倒装置将石子煤小车提升至渣仓处，将石子煤直接倒入渣仓内，当渣仓盛满石子煤时，将运渣卡车开到渣仓下方，打开渣仓下方的闸板门，石子煤流入卡车内运至指定地点。
4.4工作流程
正常排渣流程： 料位报警石子煤箱下降
负压开启，延时关闭
喷水开启，延时关闭
关闭排渣阀负压开启，延时关闭喷水
开启，延时关闭
定时排渣流程： 关闭排渣阀石子煤箱下降（半小时动作一次，可视渣量调整时间） 不正常排渣流程：关闭排渣阀石子煤箱下降
倾倒流程： 石子煤箱定位吊起装置下降
下降到位吊起装置上升
石子煤箱移出
上升到位
倾倒开始
负压开启，延时关闭
喷水开启，延时关闭
4.5改造前后费用对比见表1。
表1 国产化改造前后费用对比
备件名称
进口价格（元） 国产化备件价格（元）
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气动插板门 54000 12000 气缸密封件 1250 230 石子煤小车胶轮 180 32
托电一期两台炉，每台炉安装6台MBF24.0型中速磨煤机，每台磨煤机安装2台气动插板门，共24台，插板门使用寿命2年，每年可节约504000元。每台气动插板门上有一套密封件，密封件使用寿命4个月，每年可节约73440元。每台磨配备2台石子煤小车胶轮，每台小车有4个车轮，共96个车轮，车轮使用寿命2个月，每年可节约85248元。国产化改造后每年可节约66.3万元。
4.6缺陷对比
国产化改造后排渣系统缺陷占制粉系统缺陷的5%左右，缺陷率大大降低。
4.7效果对比
改造后磨煤机排渣系统因有负压系统和喷淋水的作用，无扬尘现象，因密封严密无泄漏，减少一次风机风量，环境污染得到了彻底治理，改造前后排渣系统情况对比，见图4 图4 改选前后排渣系统对比
5应用结果
全密封式排渣系统是整体式全程密封状态，安装方便，操作简单，并从根本上杜绝了排渣系统的泄漏问题和厂房内的扬尘等问题，实现锅炉厂房的文明生产。而且该方案改造施工时不用停炉，不改变磨煤机基础结构，不用改动厂房内任何设备布置就能实现全部改造工作，进行国产化改造后，彻底解决了排渣系统存在漏风和排渣门卡涩现象，彻底治理泄漏点，改善锅炉厂房的环境，排渣系统缺陷率大大降低，提高设备可靠性，还可以节约大量资金，保证了磨煤机可靠性运行，为机组的安全稳定运行提供了可靠的保证。
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参考文献
[1] 张磊，张立华主编.燃煤锅炉机组［Z］.北京：中国电力出版社，2006，2.
作者简介：
刘尚伟（1973－），男，1998年毕业于中国农业大学，工程师，现任内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司设备部可靠性管理主管。
张宝武（1975－），男，1999年毕业于内蒙古电力学院，工程师，高级技师，现任内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司设备部锅炉高级点检员。
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