电厂磨煤机热风风门结构选型研究

赵学斌，胡俊峰，高清平

（1.山西兴能发电有限责任公司，山西 太原 030206；2.山西河坡发电有限责任公司，山西 阳泉 030300；3.山西电力科学研究院，山西 太原 030001）

电厂磨煤机热风风门结构选型研究

赵学斌1，胡俊峰2，高清平3

（1.山西兴能发电有限责任公司，山西 太原 030206；2.山西河坡发电有限责任公司，山西 阳泉 030300；3.山西电力科学研究院，山西 太原 030001）

为保证磨煤机运行安全和停磨煤机后的备用或检修安全，对磨煤机入口热风调节门和热风隔绝门的结构选型进行了对比研究，在某发电公司二期工程中进行了应用，工程投产后热风调节门的开度与通过的风量有较好的调节特性，热风隔绝门在停磨煤机关门后阻断了进入磨煤机的热风和热量，磨煤机内温度小于40℃，达到了停磨煤机后的备用检修安全要求。

磨煤机；热风调节门；热风隔绝门

0 引言

为保证磨煤机的研磨和出粉效率，使磨煤机的一次风量与入磨煤机煤量相匹配，磨煤机的一次风调节门在运行过程中需频繁进行调节；同时，由于研磨件的磨损，常常需在机组运行过程中对磨煤机进行备用检修，这就要求磨煤机的一次风热风隔绝门可靠关闭，阻止并隔绝热风的热量传入处于备用或检修状态的磨煤机，保证磨煤机在备用和检修状态下的温度不得高于40℃。

某发电公司二期工程在磨煤机入口一次风热风道上设置了热风隔绝门和热风调节门，在一次风压力冷风道设置了冷风隔绝门和冷风调节门，冷热风混合后的风道上没有风门，热风门的设计参数为介质温度340℃，介质压力17.5 kPa。

1 热风调节门的选型对比

热风调节门位于磨煤机入口的一次风热风道上，结构通常采用美国CE公司技术制作的热风调节门，外形结构上大同小异，细节上差别较大。目前，市场上的热风调节门主要存在内漏、外漏、调节卡涩、调节开度线性与风量不匹配等缺陷。

1.1 门板之间和门板与风道壳体之间的密封结构选型

大多数热风调节门门板与门板之间采用硬质密封片，密封片无弹性；门板两侧端面与风道两侧壳体之间的密封采用1mm厚的不锈钢密封片，密封形式为门板两侧端面与不锈钢密封片挤压变形减少漏风量。在热态运行时由于密封片受热膨胀，挤压变形压力增大，密封间隙小会造成调节门卡涩，密封间隙大会造成调节门内漏量增大。

为减少内漏风量，在结构上要求门板与门板之间、门板与风道壳体之间采用正面压触式弹性密封和迷宫密封双重结构。

弹性密封焊接在门板与门板之间及门板两侧端面，门板两侧端面的弹性密封与风道壳体之间的间隙在2mm左右，热态膨胀后间隙更小，但门板与壳体之间不直接接触，避免了运行中受阻卡涩的问题；在壳体上焊接门板限位片，热风从弹性密封与风道壳体之间的间隙通过时遇限位片阻挡，增加漏风阻力，减少了漏风量；在热风调节门关闭后，弹性密封片正面压在限位片上，发生弹性变形，门板与门板之间、门板与风道壳体之间均因弹性密封片的变形压力密封，有效杜绝了关门后的漏风量。

1.2 风门门板轴封结构选型

市场上大多热风调节门的门板轴封通常采用图1结构，因无密封风，仅采用填料密封，填料在热风作用下，很快吹损，热风会从热风调节门的门板轴封漏出。由于热一次风从空气预热器中携带有灰分，热风从门板轴漏出后会将灰分吹入调节门轴承，导致调节门轴承内因积灰干涩而失效不能转动；吹入保温层中，会使保温层内积灰过重导致保温脱落失效；弥漫到空气中，导致热风调节门周围工作环境恶化。

图1 热风调节门门板轴封及轴承结构图

选型时，采用密封风与填料双重密封，且将轴承外移，在密封风压的作用下，热风不会从轴封泄漏，密封风对填料有冷却作用，填料寿命延长，杜绝了热风外漏。轴承外移远离热风道，工作温度降低，轴承使用寿命延长，避免了轴承卡涩损坏[1-2]。

1.3 调节门传动方式选型

市场上传统的热风调节门电动执行机构与调节门板之间采用拉杆连接，空余行程过多，电动执行机构上显示的开关度与门板的实际开度偏差过大。在保持一次风冷风调节门关闭和热风隔绝门全开的情况下，得出热风调节门开度与热风风速曲线。图2所示为某公司300MW机组磨煤机热风调节门开度与热风风速曲线，从图2中可以看出，在风门开度为0～10%时，热风风速均为40m/s，说明热风调节门空余行程在10%左右，内漏风量极大，调节性能极差。

图2 300MW机组热风调节门开度与热风风速曲线

选型时要求采用电动头与调节门门轴之间同轴直联方式，保证电动头与调节门的门板动作完全一致，同时，由于门板轴封上通有密封风，风道上加厚保温，有效保证了电动执行机构的安全工作环境，防止了高温损坏。

2 热风隔绝门的选型对比

热风隔绝门位于磨煤机入口一次热风道上，用来在停磨煤机时隔断热风和隔绝热量进入磨煤机。

传统热风隔绝门一般为气动单插板式隔绝门，气动锁紧，开启方式有垂直向上开启和水平开启两种方式。

由于是单插板，即使门板密封面无漏风，风道外面全包着保温层，热风的热量会通过钢制门板向磨煤机内传递。热风隔绝门与门体之间的密封使用软填料密封，软填料在使用一段时间后由于高温作用，填料老化，导致密封失效。在热风隔绝门关闭的情况下，冷风隔绝门打开，冷风调节门开启25.1%，磨煤机入口温度仍旧在140℃左右，磨煤机出口温度80℃左右。在磨煤机检修时由于检修人孔大开，漏入的一次风热风形成通道，磨煤机内温度更高。

2.1 门板与门框之间的密封选型

在热风隔绝门门板与门框之间的密封采用了的弹性钢片密封，保证密封面严密，这样密封永远不会损坏，虽不如填料密封刚开始密封的那么严，但却比填料密封失效时泄漏量小很多。

2.2 热风隔绝门门板结构的选型

热风隔绝门采用双门板，并在双门板之间通入一次风冷风，由于一次风冷风压力高于一次风热风，冷风完全抵销了热风作用在热风侧门板上的压力，冷风风压加上锁紧装置的压力，使通过门板密封漏过的热风量非常小。

一次风冷风还可以把通过门板传过来的热量传递到冷风母管中，同时，一次风冷风的压力与锁紧装置共同压在磨煤机侧的门板上，门板紧压在门座上，冷风漏入磨煤机的量也非常小，即使漏入磨煤机，也因为是冷风，对维修中的磨煤机和备用中的磨煤机均影响不大。反而对磨煤机中的维修人员起到保护作用，可以稀释磨煤机残留的一氧化碳。

两个门板之间的一次风冷风在关门时起到密封作用，在开门时起吹扫作用，防止一次风热风中的飞灰吹入隔绝门的门板仓体中，避免在停磨煤机关门后因门仓中积灰，导致再次开门时卡涩不到位。

2.3 隔绝门的开关和锁紧方式选型

开关和锁紧分别由开关门气缸和锁紧气缸进行操作，一个开关气缸同时控制两个门板开关行程，一个锁紧气缸同时控制两个门板锁紧，由于电磁换向阀的工作可靠性比连杆机构要好，运行时比单气缸加连杆机构更可靠，双插板门的气缸位于门仓后双插板的中线上，锁紧气缸位于风道水平侧面，均远离风道，且与风道之间有保温材料阻隔，工作环境下不再承受高温烘烤，气缸密封圈的寿命延长。

2.4 隔绝门的开关拉杆轴封和锁紧杆轴封选型

隔绝门的轴封和热风调节门一样采用了密封风和填料密封双重密封，密封风一方面可以压住热风不往外漏，同时可以对填料起到冷却作用。

2.5 隔绝门行程开关选型

碰触式行程开关由于受碰触压力和碰触位置的限制，经常无法准确显示热风隔绝门门板的开关状态；磁电感应式除能准确显示热风隔绝门门板的开关状态外，通过移动磁电感应式开关，还能判断事故状态下热风隔绝门门板所处的实际位置。

3 热风风门的使用

在进行选型招标后，新式热风隔绝门和热风调节门在某发电公司二期工程600MW机组的磨煤机上应用后，效果良好。

热风调节门性能试验时仍保持一次风冷风调节门关闭和热风隔绝门全开，得出新式热风调节门开度与热风风速曲线。图3为某发电公司二期工程600MW机组磨煤机热风调节门的开度与热风风速曲线，开度曲线0～50%时与热风风速曲线完全呈线性状态，调节性能极佳，没有任何内漏。

图3 600MW机组热风调节门开度与热风风速曲线

该公司3号炉A号磨煤机在停止备用检修状态时，测量热风隔绝门关闭后的磨煤机内温度仅有28℃左右，热风隔绝门完全隔绝了热风漏入和热量漏入，保证了在备用检修状态时磨煤机的安全。

4 结论

热风风门由于工作的温度在300℃以上，密封仅采用单一的填料密封不能保证密封的寿命和效果，因此，在内部密封面上采用弹性钢元件制作，既能保证漏风率，又能保证密封长时间可靠。

在动静密封的轴封上采用冷密封风加填料密封的形式，利用密封风的压力抵销热风的压力，延长填料密封使用寿命，可有效保证轴封不漏。

双插板式隔绝门不仅隔断了热风，而且隔绝了热量的传递，保证了备用和维修磨煤机处在安全温度40℃以下。

［1］ 何光艳，安雪忠，岳勇，等.热风挡板卡涩及漏风原因分析及处理［J］.电站系统工程，2006，11（6）：53-55.

［2］ 景江峰.锅炉一次风调节挡板漏灰、卡涩原因分析与对策［J］.山西电力，2005（1）：14-15.

Research on the Structure Selection of Hot Air Valve of Coal Pulverizer in Power Plant

ZHAO Xue-bin1，HU Jun-feng2，GAO Qing-ping3
（1.Shanxi Xingneng Power Co.，Ltd.，Taiyuan，Shanxi 030206，China；2.Shanxi Hepo Power Generation Co.，Ltd.，Yangquan，Shanxi 030300，China；3.Shanxi Electric Power Research Institute，Taiyuan，Shanxi 030001，China）

To ensure safe operation of coal pulverizer as well as the safety ofmaintenance after stopping the pulverizer， the structure selections of hotair damper and hotair isolation valve are compared.When the second phase project in a power plant is put into operation，the opening degree and passing air volume of hot air damper reached better regulating characteristics.The hot air and heat that comes into pulverizer are blocked by hotair isolation valve so that the temperature inside the pulverizer is lower than 40℃，which reached the safety requirements ofmaintenance after stopping the pulverizer.

coal pulverizer；hotair damper；hotair isolation valve

TK223.25

A

1671-0320（2012）04-0063-03

2012-04-10，

2012-06-15

赵学斌（1970-），男，山西新绛人，1994年毕业于华北电力学院电厂热能动力工程专业，工程师，从事电站锅炉检修工作；

胡俊峰（1972-），男，山西代县人，1997年毕业于北京电力专科学校电厂热能动力工程专业，工程师，从事电厂技术管理工作；

高清平（1965-），女，山西临县人，1988年毕业于山西电力职工大学热能动力专业，2007年毕业于中共中央党校经济管理专业，副编审，从事电力科技期刊责编工作。