320MW机组磨煤机热风关断门优化改造

王昆

摘要：针对安徽池州九华电厂2×320MW 机组磨煤机入口热一次风关断门关不严、漏风、卡涩的情况，对热一次风关断门进行了改造，成功的解决了热一次风关断门关闭不严和备用磨煤机磨内温度过高的问题，不仅确保了磨煤机内部检修工作的顺利进行和提高了检修工作的安全性，同时也减少了热污染和漏风，改造效果显著。

关键词：磨煤机;热风关断门;故障;改造

中图分类号：TK223        文献标识码：A       文章编号：

0 引言

安徽池州九华发电有限公司一期2×320MW两台机组是采用美国燃烧工程公司（CE）的引进技术设计和制造的。锅炉为亚临界参数、一次中间再热、控制循环汽包炉，采用平衡通风、直流式燃烧器、四角切圆燃烧方式，配备正压直吹式制粉系统。每台炉配有四台HP803中速碗式磨煤机。

磨煤机是锅炉的重要辅机之一，其可靠性对锅炉的安全、稳定、经济运行有着重要的影响，特别是对于直吹式制粉系统而言。当磨煤机正常运行时，热一次风关断门全开，保证磨煤机满负荷时的风量;当磨煤机备用或检修时，关断门需要严密、可靠的关闭，保证热风无法进入磨煤机内部。磨煤机热一次风关断门的开关信号也是磨煤机起动的条件之一，只有当关断门处于全开状态时，磨煤机才具备起动条件。由于磨煤机热一次风关断门所处的工作环境温度高、风道截面大、受力大，同时关闭的严密性、可靠性要求高，关断门出现故障的概率较大，池州九华电厂在机组运行过程中，磨煤机热一次风关断门也出现过漏风、不能关闭、反馈不到位等故障。通过对热一次风关断门装置的技术改造，提高磨煤机运行的安全可靠性，降低检修的成本。

1 磨煤机热风关断门结构及存在故障

1.1 热一次风关断门结构

磨煤机入口一次风气动关断门主要由壳体、插板、传动装置、压紧机构、执行器及控制件等组成，如图1所示。插板在行程执行器作用下，沿壳体内设导轨滚轮移动，实现插板开关;插板关闭后，锁紧执行器动作，通过凸轮锁紧机构将插板压紧在壳体密封盘根上，实现关断，完成隔绝前后风道的作用。开启时，锁紧执行器动作，松开锁紧凸轮，随后插板行程执行器动作，将插板移至开启位置，过流通道完全打开。插板的移动和锁紧，通过控制系统实现协调互锁。

1.2 热一次风关断门存在故障

由于热一次风关断门所处环境恶劣，在制粉系统运行和备用过程中常发生以下故障：

1）热一次风关断门开关不到位。关断门开不到位，会影响磨煤机的正常启动运行，进而影响机组对电网负荷的响应要求，从而影响机组出力。热一次风关断门关不到位，将影响磨煤机的正常备用，使磨煤机内温度升高，从而导致磨煤机内积粉着火自燃，甚至会导致停磨时爆燃，同时由于热一次风关断门关闭不严，导致磨煤机检修工作无法进行，影响磨煤机的可靠性和经济性。这种现象的发生主要是由于热一次风关断门轨道内积灰、门板变形、气缸密封件损坏漏气等造成。

2）热一次风关断门关闭不严密漏风。关断门关闭不严密同样会导致磨煤机内温度升高从而影响磨煤机备用和检修，主要是由于密封盘根安装不到位、老化或密封盘根质量较差造成。偶尔发现门板变形，门板与门框结合不均匀造成的结构性内漏。从上述现象分析，在正常使用条件下，关断门内漏与密封盘根性能发生变化或盘根安装工艺有直接关系。

3）热一次风关断门外漏。这种情况多发生在连杆门轴处，外漏影响周围环境，造成风粉管道、平台栏杆、爬梯和零米地面积灰污染严重。泄漏的热一次风也容易使热控执行装置损坏，不能正常工作。泄漏的热一次风由于温度较高，也容易导致气缸密封件老化，造成气缸漏气，气缸不能正常动作，关断门无法开关和压紧。同时由于热一次风含灰且温度高，外漏同时会导致传动轴承损害、门杆积灰卡死等故障。

2 热风关断门优化改造方案

针对磨煤机热一次风关断门存在上述问题，需要对结构进行优化改造，保证开关更为灵活、严密、运行检修更为便捷，保证磨煤机运行、检修的可靠安全性。

2.1热风关断门开关不到位的优化改造

热一次风关断门插板在行程执行器作用下，沿壳体内设导轨滚轮移动，实现插板开关，由于关断门随磨煤机停止而关闭，对正常运行的磨煤机来说，关断门每次操作的时间间隔长达一周甚至一个月，同时热一次风带有灰分，长时间运行易在关断门导轨槽内积灰，如果积灰过多并发生板结就会造成导轨不通畅，关断门就会发生开关不到位或卡涩等问题。

通过在热一次风关断门插板箱导轨槽位置安装连接密封风管，密封风源取至于磨煤机密封风风管。磨煤机密封风的风压要比热一次风压大4000Pa以上，能有效隔离热一次风，起到密封吹扫作用，解决关断门导轨槽内积灰，从而消除关断门开关不到位、卡涩问题。

2.2热风关断门关闭不严密漏风的优化改造

热一次风关断门内漏处理。从上面分析情况看，热一次风关断门内漏主要都是盘根损坏造成，盘根的质量好坏是能否解决热一次风关断门内漏的关键因素。通过对热一次风关断门盘根使用情况看，石墨盘根、石棉编织绳根本不能在300℃的含灰条件下使用。使用石墨盘根为热一次风关断门内漏密封材料，使用后检查发现，盘根容易硬化一碰即碎，根本不具有使用前的弹性和柔性，且关断门底部盘根吹损严重。说明一般石墨盘根、石棉编绳不能作为300℃含灰环境中的密封材料。后来改用不锈钢复合盘根作密封材料有效解决了这一问题，使用寿命能达到一个检修周期，不发生盘根吹损老化等问题。而由盘根脱落引起的内漏，可用盘根槽加紧定钢钉加进行解决。

2.3热风关断门外漏的优化改造

热风关断门门轴位置外漏，是风门长期存在的难题。由于热一次风风温高达300℃左右，盘根室内的盘根在长时间高温的情况下，容易变干变脆甚至高温碳化。制粉系统起停磨时，热一次风关断门开关过程中，门轴前后运动，磨损轴封盘根产生间隙，开关过程中门轴晃动也容易使盘根与关断门轴之间产生间隙。在热一次风的风压作用下，使热风从其间隙处吹向风道外部。

對所有热一次风关断门轴封进行密封系统改造：1）关断门门轴密封系统采用对夹式结构：可在线更换填料和进行填料紧力调整，通过对关断门门轴密封填料结构合理设计，避免密封材料磨损产生间隙，避免门轴紧力过大导致关断门卡涩。2）采用新型填料如耐高温氟橡胶，消除普通石墨盘根易变干变脆甚至高温碳化，复紧后间隙无法自补偿问题。3）通过对关断门门轴气密封改造，就是在门轴上加装密封风室，磨煤机密封风的风压要比热一次风压大4000Pa以上，能有效隔离热一次风，起到密封作用，隔绝了热一次风与外界接触，既解决了热风外漏又解决了漏灰造成的卡涩问题。

3 优化改造效果

通过以上的优化改造，安徽池州九华发电有限公司#1、2机组磨煤机热一次热风关断门实现了就地控制柜和远方DCS上的均能正常操作，经过一年的运行观察，缺陷率由改造前的每天发生几次到现在每月偶尔一次，大大降低了设备的故障，减轻了维护人员的工作强度，带来了显著的环保效益和经济效益。实验证明，在热一次风关断门关闭状态时，磨煤机内部温度基本接近冷一次风温度，表明该关断门密封效果良好，完全能够实现在线检修的目的。改造后，不需要打开冷一次风隔离门，对备用磨煤机通冷一次风调节磨室温度，减少了磨煤机无用风量的损耗，提高了机组的经济性。

4 结论

热一次风关断门的可靠性影响着制粉系统正常运行和备用，甚至影响机组负荷，通过对磨煤机入口热一次风关断门的优化改造，能够有效进行系统隔离，且无向外漏风漏灰等缺陷，控制执行器无高温损坏，气缸无漏气，远控开关灵活，指令和位置反馈一致，全开全关无卡涩，实现了磨煤机事故状态下的在线检修和定期轮修，保证了机组能够长期高负荷稳定运行，同时在降低厂用电率，锅炉安全经济运行，降低发电成本等方面都有显著的效果。给企业带来了明显的经济效益，在节能降耗等方面也有很好的现实意义，为国内其他电厂类似磨煤机入口热一次风关断门改造提供了一定的借鉴经验。

参考文献

[1] 上海重型机械厂，HP763 Dyn-HP803 Dyn安装运行维护手册[M]

[2] 中国动力工程学会，火力发电设备技术手册[M].北京：机械工业出版社，1998.