MPS中速磨煤机密封系统布置方式优化研究

刘鹏祥 吕洪悦

北方重工集团有限公司电站设备分公司

MPS中速磨煤机密封系统布置方式优化研究

刘鹏祥 吕洪悦

北方重工集团有限公司电站设备分公司

文中简要介绍北方重工生产的MPS型中速磨煤机的密封现状，并提出了当前在建火电项目中中速磨煤机密封系统的改造方案，较之前的密封系统，更加有效地减少漏风和漏粉的现象，改善了粉尘较大工作环境，同时也降低了密封系统的制造成本。因此该改造方案对中速磨煤机的密封系统的设计制造具有借鉴和推广的重要意义。

MPS中速磨煤机，密封系统，优化改造

1 概述

中速磨煤机作为将煤块破碎并碾磨成煤粉的机械设备，是锅炉制粉系统的主要设备之一。在日常运行过程中，中速磨煤机经常出现漏风漏粉及磨损磨煤机内部构件的现象，密封件的使用周期也比机组的大修期短得多。所以密封系统的优化改良也是中速磨煤机设计过程中需要加大关注的重要环节。本文旨在对北方重工生产的MPS型中速磨煤机中的密封风系统布置进行合理优化进行一个简要论述。

现阶段应用的中速磨煤机按入口压力通常分为三类：正压﹑微正压﹑负压。当前北方重工生产的磨煤机多应用于电站火力发电机组，磨煤机内为正压(即磨内压力高于磨外大气压力)，入口处压力为8000-15000Pa，在磨煤机运行当中， 为了防止正压的一次热空气携带粉尘泄漏， 需对磨煤机进行气体密封，其密封位置共三处：分别为磨辊支架处，防止风粉进入磨辊轴承， 损坏磨辊轴承；磨煤机拉杆上﹑下密封组件处，防止拉杆处煤粉泄漏，提高拉杆寿命；磨煤机下架体动﹑静密封处， 防止一次风粉外漏， 污染环境。针对固有密封风系统结构复杂，维护不便等不足，现从结构，密封性能，节约材料等方面做出改进。

2 原有的密封风系统管路布置

2.1 原磨辊处密封管路布置方式

中速磨煤机磨辊处的密封设置在中架体上方，分离器外圈，管路在分离器外部布置一周，分别从分离器开3处通孔引入磨辊处，在分离器外部盘绕管路，走线冗杂繁琐，需核实平台结构的干涉，留出足够的拉杆检修空间。

2.2 原拉杆处密封管路布置方式

管路从入口处接入，向下引出拉杆支路管，在拉杆水平高度位置绕中架体一周，其布置空间有限，需多处避让中架体观察门，因此布置困难，走线复杂。

2.3 原下架体密封环密封管路布置方式

一路总管引至下架体，以环管一周的形式布置，下架体密封环上的密封体上密封接口有4处，下架体密封环密封腔有限(200-300mm以内，下架体密封环垂直方向紧邻减速机)，要求引入密封口处金属软管的韧性较高，布置困难。

3 密封风管路布置的分析依据以及全新设计方案针

对原有密封风管路布置方案空间利用率低﹑走线无序化等不足，推出的新结构能更好利用有限的空间，走线更加规范合理。整套方案本着精简机构﹑简单化﹑有序化﹑模块化的宗旨并提高密封性能，进而保证磨煤机的高效运行。我们对密封风管路的结构进行分步剖析，单元化处理。最终重新核算压降的合理性是否满足密封性能的要求。

3.1 磨辊密封处全新布置方案

对磨辊密封处进行结构分析，需要解决的主要问题是绕线于分离器上的一圈环管，管路在外部放置时会对其他结构影响颇大，影响到拉杆的检修，在不影响分离器内部空间的情况下，最终设计方案为内部走线，从而大大提高了空间利用率。新结构管路在分离器内部布置，结构简单﹑模块化﹑节省空间。

3.2 拉杆密封管路的全新布置方案

拉杆密封管路的布置，已有的走线方案杂乱无序，并且受限于外部架体门，同时也加大了风压的损失，从而降低了密封的可靠性，我公司设计人员大胆试想在架体外圈走环形槽(即在架体上焊接槽式管，作用相当于管路)，再由环形槽引至拉杆密封处。此方案使走线更加有序，并加强了架体刚性，同时提高了拉杆密封处的密封性能。

新结构从入口处接入，向下引出拉杆支路，再由拉杆支路引入架体密封槽(架体上焊接一环形槽)，最后由密封槽引至3处拉杆密封位置。该结构既简单规范，又能提高架体刚性。

3.3 下架体密封环处密封风管路的全新布置方案

由于狭小的安装空间，增加了安装人员的工作难度，大幅降低工作效率，在改善此处结构之前，我们须确认下架体密封处(4处)所需的最低风压，经计算当接口面积符合，风压即可满足磨煤机的密封要求，最终方案确认为一处接口密封，成功解决了安装难﹑维护难的问题。在下架体密封环的结构上也做出调整，力求结构可靠，节约材料。下架体密封环密封管路新结构亦是一根总管布置方式，在下架体合适位置进入下架体，密封接口为1处，结构新颖，巧妙的解决了空间狭小接管困难的问题。下架体密封环结构亦做出调整，节约铸件300kg。

3.4 优化方案后密封风风量分配

我们还需核算总压降和分路密封风量比例是否合理，磨辊﹑拉杆﹑下架体密封环3处密封的密封风风量是按比例50%：5%：45%分配，三支分路只需压降无大变化即可满足要求。磨辊处变更方案为管外置变为内置，不影响压降，风量亦无增减；拉杆处密封有序化走线，压降变化小，对风量影响微小；下架体密封环改为一路总管，下架体密封腔内部结构形式简单，压降影响不大，风量影响甚微。综上密封管路总入口管径不变，三支分路管径不变。

4 优化布置后的密封风系统的前景及意义

随着火力发电机组装机容量不断增大，发电效率不断提高，密封性能要求也越来越高，密封性能的优良也直接影响的磨煤机的效率。在布置结构满足的情况下，经过流体计算同等风量在结构中能更好的实现密封性能(结构能提供稳定密封风压)。优化后的密封风结构已经陆续应用于在建的项目当中，相对于我厂原结构及维护成本，单台磨每年节约近3万元，并且密封性能有显著提高。

此套新式密封风管路结构布置有序，安装方便，维护简单，能提供稳定的密封风压因而很好地解决漏粉问题，在今后的密封系统方面值得参考借鉴，当然密封系统值得我们去深入分析不断的发现问题，改善结构，提高性能。