正压式制粉系统的密封风系统

京能集团运行人员培训教程

BEIH Plant Course

正压式制粉系统的密封风系统

SEAL FAN

HHW TD NO.100.2

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目录

1、 密封风的作用 .......................................................................................................................... 3 2、 系统构成及流程 ............................................................................................................ 4 3、 密封风系统的运行 ......................................................................................................... 5 4、 常见的密封风压的调整方案 .......................................................................................... 9 5、 密封风系统常见故障 ................................................................................................... 10 6、 延伸阅读 ..................................................................................................................... 11 7、 标准试题库 .................................................................................................................. 17

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1、 密封风的作用

密封风系统的任务，是给正压运行的制粉设备的相关部件提供高于制粉系统运行压力的密封空气：

1.1 中速磨密封风分三路,磨煤机下部密封风是为了防止煤粉传动盘处漏出，上部是为了防止煤粉进入磨辊轴密封处，中间为防止拉杆漏粉，给煤机密封风则是防止磨内热空气窜入给煤机内损坏给煤机皮带。

1.2 磨煤机在运行时，磨内与外部存在压力差，为防止煤粉外漏和污染磨辊内部油腔，磨煤机设有密封风系统，主要的密封点有磨辊、拉杆、机座密封等部位。各个密封点的要求如下：

1.2.1 磨辊密封：除保证磨煤机运行时磨辊密封所需的正常风量外，当停磨以后应保持一定时间密封风，以防止停磨后飞扬的煤粉对磨辊油封产生不良影响。密封风保持时间见停磨煤机程序要求。密封风量约占总风量的50%。

1.2.2 拉杆密封：拉杆密封主要是防止密封环之间积粉，密封风量约占总风量的5%。 1.2.3 机座密封：为防止一次风从转动的传动盘处泄漏，密封风室的密封风压必须大于一次风室内的一次风压力，密封风量约占总风量的45%。

1.2.4 磨一次风入口检修隔绝门密封：检修隔绝门是磨煤机停运时用于隔绝一次风，其作用有二个，其一是保证磨煤机定期维护、检修及事故停磨后的检修。其二是防止漏风污染磨辊油封和漏风量大使磨内温度升高产生不利影响。

1.3 给煤机密封

在正压运行系统中，给煤机本身密封可靠，可以认为无泄漏。给煤机需要通过密封空气来防止磨煤机热风通过排料口回入给煤机。密封空气压力为磨煤机进口压力加上60～245Pa，所需密封空气量则为通过进料落煤管由煤斗部分的空气泄漏量，加上给煤机与磨煤机进口间的压力差所需的空气量。

密封空气的进口位于给煤机机体进口处的下方，法兰式接口供用户接入密封空气用。 密封空气压力过低会导致热风从磨煤机回入给煤机内，这样，煤灰将容易积滞在门框或其它凸出部分，从而引起自燃。密封空气压力过高和风量过大，又会将煤粒从胶带上吹落，从而使称量精度下降，并增加清理刮板的负荷，密封空气量过大也容易使观察孔内产生尘雾的不利于观察，因此应当适当调整密封空气的压力。

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2、 系统构成及流程

2.1 常见密封风系统种类

2.1.1 独立密封风系统：每台磨煤机各自配置一套密封风机及其管路和附件，各制粉系统之间的密封风系统相互独立。在早期的正压式制粉系统中，由于密封材料和工艺较差，对密封风的要求比较高，因此多采用此种密封风系统；但随着技术的发展，为了降低系统的复杂程度、检修维护量、运行耗电率和投资费用，当前已基本不再采用这一方案。

2.1.2 密封风机增压方案：一次风机出口的冷一次风经密封风机增压后，由一根密封风母管，通过加装了电动门的分支管路分别送到各台磨煤机，然后再通过分支管路向各密封点供风。给煤机密封风仍直接取自冷一次风母管。当前该种方案应用较为广泛。

2.1.3 冷一次直接密封系统：密封风系统不设置专门的密封风机，通过管路阻力计算，利用一次风冷风和磨煤机入口风压差值，直接由冷一次风母管接至密封。

有的电厂的改造方案是在密封风机进出口增加旁路管道，利用冷热一次的压差达到密封效果，密封风机一般不投入运行。

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2.2 密封风机增压密封系统：

密封风机采用离心式，一般设计安装2台，一运一备。

密封风机 密封风机叶轮结构图

密封风机主要有调节门、集流器、机壳、转子、传动组、联轴器组及电动机、空气过滤器、出口三通门、进出口软连接等组成。

出口三通的作用时：当运行风机风压降到一临界值时，备用风机启动，出口三通门自动实现两风机的切换。

空气过滤器：可以防止颗粒较大的粉尘进入磨煤机轴承，净化气体介质。

3、 密封风系统的运行

由于大部分电厂把磨煤机密封风差压取作磨煤机的保护跳闸值，因此当密封风差不正常时，会引起比较严重的制粉系统跳闸甚至是全部制粉系统跳闸的事件，因此密封风系统的运行维护和控制逻辑非常重要。 3.1 密封风机启动前的检查：

3.1.1 检查风机符合一般辅机启动规定，各项试验、检查项目正确完成； 3.1.2 检查锅炉、电气、热控系统设备无影响风机启动的工作和缺陷； 3.1.3 轴承箱油位正常，油质正常无乳化现象；

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3.1.4 轴承箱冷却水投入正常，且冷却水畅通无泄漏现象； 3.1.5 入口滤网完整、清洁；

3.1.6 密封风机出口挡板及入口调节挡板电源投入，位置指示正确，在远方位，（7）三通挡板动作灵活无卡涩；

3.1.7 就地手动盘车轻快无摩擦，风轮无倒转现象； 3.1.8 停止7天以上应测电机绝缘良好后送电。 3.2 密封风机启动前准备：

3.2.1 检查有磨煤机密封风通道建立。 3.2.2 检查一次风冷风母管挡板开启。 3.3 第一台密封风机启动允许条件： 3.3.1 密封风机前、后轴承温度＜50℃； 3.3.2 密封风机在停运状态； 3.3.3 密封风机出入口挡板关闭； 3.3.4 电机无报警信号；

3.3.5 有一次风机运行信号且对应一次风冷风母管挡板开启。 3.4 密封风机启动步骤: 3.4.1 关闭风机入口调节挡板； 3.4.2 关闭风机出口电动挡板；

3.4.3 启动密封风机，电流在规定时间内返回；出口电动挡板自动联开； 3.4.4 转速达全速后10s后逐步开启入口调节挡板； 3.4.5 开启备用磨煤机密封风电动挡板；

3.4.6 根据进入磨煤机一次风压建立密封风压力，保证磨煤机的密封风压大于进入磨煤机一次风压2KPa；

3.4.7 将另一台密封风机投入联锁备用，根据情况投入密封风机自动。 3.5 密封风机的运行维护：

3.5.1 密封风机及电机正常运行无异音，电流正常，振动正常（≯6.3mm/s）；

3.5.2 风机及电机轴承温度、电机绕组温度正常稳定，不正常升高(升幅＞40℃)时，应查明原因，采取措施；

3.5.3 密封风压力自动调节正常； 3.5.4 系统无漏风、漏油、漏水现象；

3.5.5 密封风机入口滤网差压不得超过600Pa，差压大时及时联系清理； 3.5.6 轴承箱油位正常，油质正常无乳化现象； 3.5.7 轴承箱冷却水投入正常，且冷却水畅通。

3.5.8 巡检电机前、后轴承温度小于75℃；否则切换风机运行

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3.5.9 风机前后轴承达小于85℃；否则切换风机运行

3.5.10 备用密封风机启动1分钟后，密封风主管道压力≥18KPa时,应停运一台风机； 3.6 备用密封风机自动联启条件：

3.6.1 运行磨煤机中最低密封风差压低于2.5KPa或运行密封风机满足以下任何一个条件： （1) 电机前、后轴承温度75℃； （2) 风机前后轴承达75℃。

3.6.2 风机备用状态正确，投入联锁功能。 3.6.3 密封风机挡板联锁功能：

（1) 密封风机启动后，延时2s联开其出口挡板； （2) 投入联锁后，备用密封风机出口挡板自动开启；

（3) 投入联锁后，备用密封风机手动启动后，联锁块不退出，停运风机出口门保持开启； （4) 联锁退出后，密封风机停运后，出口挡板自动关闭；

（5) 备用密封风机联启后，延时1s，入口调整挡板自动开启至90％； （6) 密封风机停运后，入口调整挡板自动关闭； 3.7 密封风机跳闸条件： 3.7.1 两台一次风机全停；

3.7.2 电机前、后轴承温度85℃ 延时3秒； 3.7.3 风机前后轴承达85℃延时3秒。 3.8 密封风机报警条件：

3.8.1 风机入口滤网差压≥1.2KPa； 3.8.2 电机前、后轴承温度75℃； 3.8.3 电机线圈、铁芯温度达100℃； 3.8.4 风机前后轴承达75℃。 3.9 密封风机紧停规定 3.9.1 风机振动剧烈； 3.9.2 风机噪音强烈； 3.9.3 冷却水中断； 3.9.4 轴承渗水或严重漏油；

3.9.5 运行风机出口压力不正常降至5.5KPa以下。 3.10 密封风机的停运：

3.10.1 一次风机停止后，可停止密封风机运行；

3.10.2 关闭密封风机入口调节挡板，退出联锁，停止密封风机。 3.11 密封风系统的重点维护工作：

由于密封风系统的重要性，对其的运行维护应按照重要辅机的标准执行。主要是提前发

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现缺陷、及时进行处理，减少密封风差压低的情况、避免出现密封风中断的现象。 3.11.1 运行注意事项

（1) 停磨后应保持一定时间的密封风，以防止停磨后飞扬的煤粉对磨辊油封产生不良影响。

（2) 启动第一台一次风机时，应尽量选择空磨建立一次风通道，确证有煤的磨煤机在密封风压没有建立之前确保磨煤机入口冷、热一次风气动门、调门可靠关闭，磨出口气动门以及进炉膛的闸板门处于打开状态，防止磨煤机内形成正压，积粉外漏或进入磨煤机密封部件；启动密封风机前不要抬高一次风压，密封风机启动后，再缓慢提高一次风压。

（3) 磨煤机备用时，尽量保证磨煤机出口气动门以及进炉膛的闸板门处于打开状态；磨煤机检修时，如未投密封风且磨煤机出口气动门以及进炉膛的闸板门处于关闭状态应把一次风室检查门局部打开，保证漏入磨煤机微量的热风从这里漏走。

（4) 保证密封风及其管道的清洁，组装和检修磨煤机后，应对密封风管和联箱进行检查，确保内部清洁，试密封风机时应打开通磨煤机内的密封风管接头，防止灰尘吹入磨内，最好敲击密封风管，这样可以去除附在管内壁上的异物。试毕后不要忘了联上接头。

（5) 不得随意退出密封风差压低保护。行期间，应定期校对一次风压、密封风压测量装置和差压报警装置，防止报警和测量装置失误影响磨煤机运行。

（6) 磨煤机停运期间，如果未投密封风，检修隔绝门必须关闭。并把一次风室检查门局部打开，从检修隔绝门漏入的微量热风从这里排出磨煤机。

（7) 定期清理密封风机空气过滤器（当差压超过600Pa时），不得随意拆除。 3.11.2 重点检查内容：

（1) 发现风机及其电机轴承、减速箱、冷却器温度不正常变化或油位、油质异常时，及时采取措施，必要时切换风机处理。

（2) 风机入口滤网升高时，及时清理切换风机，现场提前准备好备用滤芯： 1） 退出停运风机联锁，关闭停止风机的调节门。

2） 将停止风机的空气过滤器门上的蝶型螺母松开，打开过滤器，将过滤器芯抽出，更换清洁的滤芯，恢复风机备用。

3） 用干燥、无油的压缩空气（速度≤60M/S）吹扫滤芯至可清晰的透过滤芯看见对面光线；滤料中含有维纶材料，不能用水冲洗；为延长滤芯使用时间，可适当延长反吹滤芯的时间。

（3) 风机出口三通挡板

1） 检查门轴应保持光滑，无锈，挡板门动作灵活无卡涩；密封条搭接处应保持严密不漏风。

2） 检查挡板无明显抖动现象。 3） 检查备用风机无反转现象。

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4） 检查各磨煤机密封点流量分配阀开度正确，固定装置牢靠，阀门无明显振动现象。 5） 检查各密封点无明显热风外漏现象，冷风漏量较小。 6） 检查入口调节挡板动作灵活无卡涩，连接部件紧固。 7） 检查密封风差压测量装置取样阀门位置正确。

8） 磨煤机停运、一次风退出时，判断磨煤机一次风热风门关闭严密，应关闭其密封风门，以减小密封间隙材料长期冲刷，同时减小密封风机耗电率。 3.11.3 逻辑特点：

运行风机设置保护跳闸逻辑，以防止风机损坏，如轴承和减速箱温度；同时其参数在达到报警值时，联锁启动备用风机并自动开启密封风机出力至90%；备用风机投入联锁时，出口挡板自动开启；停运风机，在联锁功能退出时，出入口挡板自动关闭；以上逻辑可以很好地保护风机，同时能够有效地防止密封风中断，在加上合理设置磨煤机密封风差压低保护跳闸延时时间，因密封风系统故障引起的多台磨煤机跳闸事件基本可以避免。

3.11.4 监视密封风机风压和电流正常，各磨煤机密封风差压正常，当磨煤机发生堵煤或断煤等料位不正常现象时，由于磨辊密封和拉杆密封间隙发生变化，密封风差压会发生明显变化，可以作为判断堵煤和断煤的前兆参数；另外保持磨煤机料位正常，也是防止密封风泄漏率过大的重要措施。

4、 常见的密封风压的调整方案

4.1 密封风机直接控制法：

去每台磨的密封风支管与密封风母管之间，按密封风流程依次设有电动门、单向阀，单向阀后靠近磨煤机处为密封风差压的正压侧测点（负压侧测点位于磨煤机入口风室），磨煤机密封风支管通过三个支管，给三个密封点供风，其中两个支路设有手动流量分配调门，根据情况可以调整三个密封点的流量分配，经过试验定位后，一般不允许随便操作。

磨煤机开启一次风门前，先开启其密封风电动门，密封风差压建立；密封风入口调节门的调整参数为密封风母管压力，母管压力根据各台磨煤机的差压值，由操作人员手动设定为某一定值，当由于磨煤机密封风流量发生变化引起母管压力变化时，密封风机进行相应调整。

该种调节方案，可以适应某一制粉系统投退时的密封风支管电动门的开关，减小对其它制粉系统密封风差压的影响；但也存在以下不足：

4.1.1 各台磨煤机密封风支管之间没有调整装置，各支管密封风压受管路阻力、流量分配阀开度以及一次风室压力的影响，且互相干扰，各台磨的密封风量实际取决于支管的阻力特性，存在流量不均现象。

4.1.2 当由于磨煤机本体振动或其它外来原因引起各密封点管路流量分配阀开度关小、流量减小时，可能引起该台磨煤机差压测量值升高，密封风母管压力自动回路还会继续降低出力，致使流量分配阀误动的密封点支路的流量继续降低。

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4.2 运行磨最小差压控制法：

在与上述系统同样的系统设备配置下，将运行磨煤机的密封风差压测量值选小值，作为密封风机的调节参数，备用风机的联锁启动值也由母管压力低一值改为运行磨差压报警值；使各运行磨的密封差压总是控制在安全范围内，可以有效地降低密封风机的出力，减轻运行人员的监控难度。

4.3 各台磨煤机密封风差压分别控制法：

该方案的系统配置与上一方案基本相同，只是把去往各磨煤机支路的电动关断门改为电动调节阀，其密封风差压由其调节阀自动进行控制；密封风入口调节阀控制对象为母管压力。

该方案中各磨煤机的密封风相互影响较小，密封风流量分配相对均匀，但由于支管隔离困难，磨煤机停运期间存在密封风内漏现象，同时磨煤机内部检修也存在一定困难；有的设计方案，在调门前增加了管道阀，增加了设备投资。 4.4 各密封点差压直接控制法：

以上三种方案，由于每台磨煤机的三个密封点共用一个密封风差压，且在流量分配阀前，因此存在一定不足，各密封点的流量容易发生偏离。

有的密封风系统，采用了上三种方案的优势，并将每台磨各密封点差压单独测量，测点装在流量分配阀之后，各密封点差压最小值作为该台磨密封风支管调门的调节参数，密封风机调门控制母管压力。

5、 密封风系统常见故障

5.1 密封风压不正常偏低：

（1) 磨煤机磨盘迷宫或齿型密封漏风大，导致压力不足。

（2) 入口滤网堵，如果用的内置风（来自二次风或其他的）就要检查入口挡板开度是否正确。

（3) 出口管道漏风严重或有堵塞。

（4) 中速磨煤机mps磨煤机进磨辊密封风管连接处断裂（有连接头可能断开），HP磨煤机磨辊耳轴（兼做密封风进风管破裂），上述前种情况发生较少，后一种漏风相对较多发生。 （5) 密封风差压测量装置故障或堵塞。

（6) 风机调节挡板位置不好，在导致风机低压力区工作，入口集流器漏风严重或堵塞，安装质量不良，风壳或风轮安装偏斜，风机工作特性曲线不好。

（7) 单台密封风机运行时，三通挡板关闭不严，可检查另一台风机是否倒转。 （8) 密封风管金属补偿器安装或质量不良，运行一段时间后漏风严重。 （9) 一次风冷风门误关或一次风冷风压力过低。 （10) 磨煤机密封流量分配阀开度过大。

（11) 多台磨煤机内料位过高，密封漏风间隙过大。

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6、 延伸阅读

平电#3炉备用密封风机频繁自启 及不能正常切换的原因分析

摘 要：平圩#3炉密封风机自投运以来一直存在不能切换及频繁自启的问题，为此，分析出现问题的原因并提出相应的处理建议。 关键词：密封风机；出口换向挡板；自启；改造

平圩二电厂#3炉密封风机由江苏省宜兴市江南鼓风机有限公司制造，2006年1月出厂。风机为离心式风机，型号：9-26-NO11.2D-7，全压6382Pa,转速1450rpm,风量42221M3/h。#3炉密封风机有两台，正常一台运行一台备用。当一次风/密封风差压低于1.5KPa或密封风机出口母管风压小于10KPa时,备用密封风机自启。自2007年2月投产移交以来，#3炉密封风机经常出现备用风机自启及风机不能正常切换的异常问题,影响机组的安全运行。 引言

平电#3炉备用密封风机的频繁自启动及不能正常切换的情况一直比较严重。在磨煤机切换运行及升负荷开启备用磨煤机时,常出现一次风/密封风差压低信号,导致备用密封风机频繁自启。备用密封风机自启后,使风机出口换向挡板停留在中间位置,当再次停运某一风机时,出口换向挡板无法自动将停运侧风道关闭,需人工辅助推拉出口换向挡板方可将风机停运。由于密封风机的频繁自启，当负荷需要增加磨煤机运行台数时，密封风的波动会造成磨煤机跳和不能及时投用，给机组的安全运行带来很大的风险。 一、原因分析

（1) #3炉一次风冷风道在机组投产后，曾因冷风量不足而进行风道改造，将原截面为1000*1400的冷风道改造为1400*1400，但一次风的冷风联络风道未改造仍为1000*1400。#3炉密封风机的进口母管就取至一次风冷风道的联络风道，虽然联络风道的风速升高，但阻力增大，流量降低，在瞬间需要大量密封风时，就会造成风量不足，压力下降过大。

（2) 在机组运行，磨煤机切换或开启过程中，所需密封风的风量发生变化时，会造成瞬间密封风量不足，导致备用密封风机自启。经现场实验，当突然开启某一磨煤机的进口密封电动阀时，瞬间会造成密封风机出口母管压力压降1.5KPa。正常5台磨煤机运行时，一次风风压为:9.0～9.3KPa，密封风机出口风压为：11.0～12KPa，在压力瞬间下降1.5KPa时，常会导致备用密封风机自启。

（3) #3炉给煤机所需的密封风风管，原来从一次风道接入。后在U301D小修中改为从密封风机出口管道引出，使密封风风量的用户增加，在切换或调节时，更易造成密封风风压的波动，引起备用密封风机的自启。也因密封风风压的降低，使密封风机出口挡板无法瞬间关闭。

（4) 密封风机的出口换向挡板自身设计较重，在两台风机同时开启后，挡板处于中间

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位置。再停运某一台风机时，因停运侧的风道自然通风的影响，加上挡板自身较重，运行风机的风压不足以推动挡板将停运侧风道关闭，要借助外力方可关闭挡板。 二、处理建议

将一次风冷风道的联络风道改造为1400*1400，使密封风机进口风量充裕，在所需密封风量发生变化时，对密封风的风压影响较小；

备用密封风机自启信号重新设定，建议取消一次风/密封风差压低于1.5KPa，备用密封风机自启的信号值，此值可改为报警值。备用密封风机的自启仅和密封风机出口母管风压联锁，当出口风压小于10Kpa时，备用密封风机自启（大于10Kpa的密封风压即可满足5台磨煤机运行）。

改变原不运行磨煤机及给煤机进口密封风电动阀的常开方式，将停运的磨煤机和给煤机进口密封风电动阀关闭，减少密封风风量的波动。

密封风机的出口换向挡板重新选型，选取自身重量较轻、开关灵活的挡板进行更换。

ZGM磨煤机拉杆密封结构改造

ZGM磨煤机，是正压运行。拉杆是磨煤机的关键密封部位，设有密封风室，注入高压密封风，将机壳正压封住，防止粉尘外泄，保证磨煤机正常运行。 一、目前存在问题：

1. 拉杆密封是拉杆与机壳之间的密封，其工作环境非常恶劣： ①机壳内粉尘、细煤粒浓度很大； ②机壳内风压（正压）；

③拉杆振动（窜动）：垂直振动±30mm、水平窜动范围～10mm、振动频率～2.0Hz；

ZGM磨煤机（包括MPS磨煤机）的拉杆密封，在设备运行中一旦拉杆密封结构破坏，粉尘泄漏加剧，形成恶性循环，促使大量粉尘泄漏，导致检修极其频繁；一般密封使用寿命在3～6个月之间。

2. 拉杆密封分上、下密封，上密封是防止密封风室的高压风往机壳内泄漏，下密封是防止密封风室的高压风往大气泄漏。 3. 目前拉杆密封存在缺陷：

①上部密封：忽略了粉尘、细煤粒在高速涡流中的冲刷作用；没有避开高浓度的粉尘、细煤粒区；密封结构无补偿能力；刚性密封，密封间隙越磨越大，泄漏越磨越严重，一旦密封间隙超过2mm，密封失效。

②下部密封：轴向密封，一般采用普通盘根，补偿能力较差，泄漏越磨越严重，一旦密封间隙超过2mm，密封失效；径向密封，采用间隙密封，没有补偿，密封间隙越磨越大。 二、原有结构

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如右图，拉杆系统原有结构中，直接通过上拉杆中的上部密封体将磨煤机的煤粉封闭在磨煤机内部。这样的结构在拉杆上下运动中，拉杆与密封体间为刚性碰撞，对拉杆及密封体的磨损大；且间隙较大，漏风量大。 三、改造后结构

如右图，上密封结构采用“关节轴承+套筒接触式盘根密封”，关节轴承+套筒解决拉杆水平窜动问题。并设有对盘根的磨损进行补偿装置，增加盘根的使用寿命；提高水平窜动及磨损补偿

能力；下密封中也设有一个补偿装置，在盘根被磨损后可自动补偿；改后结构在拉杆的上下运动中，拉杆与磨煤机之间通过盘根进行密封，对拉杆的磨损减小，且漏风量也减少了。 四、改后优点

1、拉杆的密封效果好：

原拉杆在工作中，因密封体中存在间隙，磨煤机中的一次风携带煤粉在流过细窄间隙时，风粉混合物对拉杆的冲刷磨损较大，使得轴承的间隙越来越大，还造成了密封体的损坏；改后的拉杆密封装置漏风量较小，对拉杆的冲刷得到有效降低。

2、检修工作量小：

改进后的密封装置中，盘根能够对磨损间隙自动补偿，减少了维修时间。 3、拉杆漏风量少：

原拉杆在密封体中存在间隙，使得大量风粉混合物泄漏； 改进后的上、下拉杆密封属于填料密封，并且通过自动补偿，拉杆与盘根之间紧密贴合不泄露。 五、改造步骤

1、拆卸压架上盖板以及其他需拆除的设备； 2、拆卸拉杆，拆卸原有密封体；

3、将上密封体和下密封体放入拉杆上，安装到磨煤机上，画好安装位置，拆出拉杆； 4、按照划线位置焊接下密封体； 5、安装拉杆，焊接上部关节轴承固定块； 6、检查各线路，进行收尾验收工作。 六、改造后的经济效果：

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通过改造，拉杆密封的使用寿命在20000小时以上，比现有寿命提高了2～4倍以上，大大提高设备运转率，降低了维修费用。

中速磨煤机漏粉原因与密封改造 杜中选，胡亚非，熊建军，王启立 （中国矿业大学机电学院，江苏 徐州 221008）

摘要：煤粉制备系统是火力发电厂燃煤锅炉必不可少的主要系统之一，其运行的安全可靠性和经济性直接影响到锅炉机组的性能，而磨煤机又是制粉系统中关键设备。介绍了中速磨煤机的密封现状，指出了漏粉原因，并提出了相应的改造方案，同时对磨煤机改造前后进行了对比分析。通过改造，不仅有效地消除了漏风和漏粉现象，而且改善了工作环境，提高了运行的经济性。因此对中速磨煤机进行密封改造具有十分重要的意义。 关键词：锅炉制粉系统；中速磨煤机；漏粉；密封改造 引言

磨煤机是将煤矿破碎并磨成煤粉的机械，是锅炉制粉系统的关键设备。随着国内外火电机组向大容量发展，中速磨煤机因系统简单、占地面积小、省电、钢材消耗少、操作方便和噪音低等优点，正在逐渐取代钢球磨煤机，成为大型火电厂的主要制粉设备。

在运行中，中速磨煤机中的密封因受负荷大、可靠性差，难以适应高温、热粉含煤渣的密封工况，经常出现漏风漏粉及磨损传动盘的现象，密封件的使用周期也比机组的大修期短得多。因此，对其进行改造势在必行。本文以MPS型中速磨煤机为例进行说明。 1、中速磨煤机的工作原理

中速磨煤机的结构各不相同，沿高度方向可分为3个部分:传动装置、碾磨装置、干燥分离和煤粉分配装置，而且具有共同的工作原理，即都是两组相对运动的研磨部件。在弹簧力、液压力或其它外力的作用下，把它们之间的原煤研磨成煤粉;然后通过研磨部件的旋转运动，把磨碎的煤粉甩到周围的风环室，流经风环室的热风把这些煤粉带到位于中速磨上部的粗粉分离器。在粗粉分离器中，粗煤粉被分离出来重新再磨，合格的煤粉送往燃烧器；在磨粉过程中，还伴随有热风对煤粉的干燥；同时，被甩出来的原煤中少量的石块和铁块等杂物，落入杂物箱并定期排出。 2、中速磨煤机的密封现状

中速磨煤机一般用于正压直吹式制粉系统，磨内压力约9 kPa，为了防止正压的一次热空气携带着粉尘泄漏，每套制粉系统都配有专门的密封风机，并且在与传动盘同心的专供装密封环的支架上装了3道密封装置，如图1所示。 A 密封装置由硅酸铝耐火纤维绳构成的固定支架外缘密封；

B 密封装置(又称内泄口)由转动的传动盘与固定的气环之间的缝隙密封，密封间隙为115～215mm；

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图1 中速磨煤机密封装置

C 密封装置(又称外泄口)为迷宫式密封，是用传动盘的外径与迷宫式密封环的内径组成密封间隙，该间隙量要求为 0110～0125 mm，靠零件的加工精度及安装精度保证。迷宫密封装置由镶铜片的迷宫环、迷宫支架等组成，迷宫支架装在减速机上部的4个平台上，支持上部的迷宫环。

磨煤机正常运行时，由密封风机提供的密封风进入内泄口与外泄口两组密封装置之间的环室内充压。密封风压要求大于一次风压至少2 kPa，因此密封风大部分经内泄口进入一次风室，小部分从迷宫处漏入大气中，既防止一次风从外泄口泄漏，同时也防止一次风粉进入密封风室。由于我国的能源政策要求发电厂锅炉使用劣质煤，因而自磨煤机投运以来，煤中含有石子煤现象不断，有时石子煤多到难以及时排放的程度，随着煤粉石子不断对内泄口进行冲撞与摩擦，内泄口逐渐磨损，而且磨损会越来越快。此时密封风已托不住一次风粉，从而有可能使石子煤颗粒从内泄口进入密封风室，并挤入迷宫环铜齿片中，使磨损加剧;另一方面由于磨煤机传动轴运行一般处于轻微的晃动中，有时也有可能在磨煤机负荷变化较大时，因一次风量风压的不足，向上的风旋转托浮力减弱，部分煤粉颗粒下落，造成煤粉颗粒积累而进入迷宫间隙，这些因素都会加速传动轴和迷宫环的磨损，从而最终造成迷宫间隙的增大。当迷宫环密封与传动盘磨损到一定程度时，密封风基本失去功能，大量的一次风密封风的混合风会从该间隙处向外泄漏，严重时由于进入磨煤机的一次风量低于额定风量，造成磨煤机出力降低，出口风温达不到设计值，使煤粉着火困难；而且由于一次风量的不足，磨煤机渣量增大，进一步加剧了传动轴与迷宫环的相互摩擦，最终导致磨煤机被迫进行大修，更换迷宫环密封及传动轴，浪费了大量的物力、财力。同时，密封环处填压的硅酸铝耐火纤维绳因直接接触高温容易老化，经常发生泄露，其更换工作极不方便。

磨煤机传动盘与迷宫环配合的工作面磨损情况，证实了原设计密封结构一旦发生泄露，将会形成恶性循环，严重影响磨煤机生产率和文明生产，而更换迷宫密封只能在磨煤机大修

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时进行，造成磨煤机运行的可靠性大大降低，从使用情况看，迷宫密封环寿命一般都达不到一个大修周期。 3、中速磨煤机密封改造

中速磨煤机在密封改造主要从内泄口和外泄口两方面进行。 3.1、内泄口改造

目前现场主要有两种方案，由于相对于外泄口改造比较简单，因此未给出图片说明。 (1) 文献[1]提供的改造方案，在通向一次风室处(内泄口)加一环形挡煤板和一环形挡煤环，挡煤环上设有弧形导流槽，以防止煤粉颗粒在热一次风作用下进入密封风室，经密封环泄出而磨损迷宫密封。

(2) 江苏徐塘电厂的改造方案是将原来的气环通过焊接加高了 60 mm之多，气环上部与传动盘留有间隙为1. 3～1. 5 mm，为了减小加高的气环与传动盘磨损，气环的上部仍设计为直角。

3. 2外泄口改造

图2为改造后的浮动式密封装置。

浮动密封装置主要由新型复合材料浸锑碳精密封环图2 改造后的密封装置和弹簧组成，碳精密封环安装在磨煤机机座密封壳体的环形槽中。碳精环的内径面与磨煤机的内圆柱转轴面接触，碳精环的外径面嵌在密封座槽内，其功能是将磨煤机内部热风与外界大气隔绝。每环碳精密封环根据传动盘外径的大小不同分别由十多片组成，每片之间用销钉连接，靠弹簧使其与传动盘保持很小的间隙(或无间隙)。所谓浮动，主要指两个方面：一是密封环可随传动盘的轻微晃动在气封室滑道中自由运动；另一方面由密封环本身的结构决定，它可以在弹簧力和密封风共同作用下，作径向运动，避免了浸锑碳精密封环与磨盘的硬磨损。 4 改造效果

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(1) 从有隙密封变为无隙密封，最大限度地减少漏风，可确保密封风风压，减少煤渣的漏入，避免磨煤机转轴的磨损；

(2) 磨擦副从径向固定间隙密封变为径向浮动密封，有效避免磨煤机转轴径向摆动带来的密封环啃轴现象，实现了无隙密封的动态补偿；

(3) 磨擦副从硬质金属变为浸锑碳精，碳精密封环的耐高温、自润滑特性有效避免了密封件对磨煤机转轴的摩损和啃蚀； (4) 密封风的能耗可以大大降低；

(5) 碳精密封环可实现一个大修周期内免维护，更换密封环可以与磨煤机检修同时进行，不会增加维护难度；

(6) 磨煤机内部磨损也有所下降，磨煤机耗能减少；

(7) 节省了开支。以连云港新海电厂为例，2 ×200 MW,2 × 300 MW机组共有 ZG M95型中速磨煤机18台，据估算，改造后一个大修周期内可节省原有迷宫密封装置4套，备品费用按每套1. 8万元计算，材料费用按每套2000元计算，一台磨煤机仅此一项可节约8万元。一套制粉系统将节约30多万。 5 结语

中速磨煤机漏粉是电厂常见的通病，其原因可以追溯到制造厂的设计本身不完善，存在设计缺陷。目前，江苏徐塘电厂、彭城电厂以及连云港新海电厂已采用浸锑碳精密封环和弹簧组成的浮动式密封代替了原有的金属迷宫密封对中速磨煤机进行改造。经过改造后的磨煤机，不但提高了运行的经济性，改善了磨煤机的运行工况，而且对存在类似问题的其它磨煤机，该经验也值得借鉴和参考。

7、 标准试题库

7.1 填空题

1. 密封风系统的任务，是给正压运行的制粉设备的相关部件提供（高于）制粉系统运行压力的（密封空气）。

2. 中速磨密封风分三路,磨煤机下部密封风是为了防止（煤粉传动盘处）漏出，上部是为了防止（煤粉进入磨辊轴密封处），中间为防止（拉杆漏粉），给煤机密封风则是防止磨内热空气窜入给煤机内损坏给煤机皮带。

3. 拉杆密封主要是防止（密封环之间积粉），密封风量约占总风量的5%。

4. 机座密封为防止一次风从转动的（传动盘处）泄漏，密封风室的密封风压必须大于一次风室内的一次风压力，密封风量约占总风量的45%。

5. 给煤机需要通过密封空气来防止（磨煤机热风）通过排料口回入给煤机。 6. 密封空气压力过低会导致热风从（磨煤机）回入给煤机内，这样，煤灰将容易积滞

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在门框或其它凸出部分，从而引起（自燃）。

7. 密封空气压力过高和风量过大，会将煤粒从胶带上吹落，从而使（称量精度）下降，并增加清理刮板的负荷，密封空气量过大也容易使观察孔内产生尘雾的不利于观察，因此应当适当调整（密封空气的压力）。

8. 密封风机主要有（调节门）、（集流器）、（机壳）、（转子）、（传动组）、（联轴器组）及电动机、空气过滤器、出口三通门、进出口软连接等组成。 7.2 简答题

1. 磨煤机各个密封点有何作用及要求？

（1） 磨辊密封：除保证磨煤机运行时磨辊密封所需的正常风量外，当停磨以后应保持一定时间密封风，以防止停磨后飞扬的煤粉对磨辊油封产生不良影响。密封风保持时间见停磨煤机程序要求。密封风量约占总风量的50%。

（2） 拉杆密封：拉杆密封主要是防止密封环之间积粉，密封风量约占总风量的5%。 （3） 机座密封：为防止一次风从转动的传动盘处泄漏，密封风室的密封风压必须大于一次风室内的一次风压力，密封风量约占总风量的45%。

（4） 磨一次风入口检修隔绝门密封：检修隔绝门是磨煤机停运时用于隔绝一次风，其作用有二个，其一是保证磨煤机定期维护、检修及事故停磨后的检修。其二是防止漏风污染磨辊油封和漏风量大使磨内温度升高产生不利影响。 2. 密封风机正常运行中维护项目有哪些？

（1） 密封风机及电机正常运行无异音，电流正常，振动正常（≯6.3mm/s）； （2） 风机及电机轴承温度、电机绕组温度正常稳定，不正常升高(升幅＞40℃)时，应查明原因，采取措施；

（3） 密封风压力自动调节正常； （4） 系统无漏风、漏油、漏水现象；

（5） 密封风机入口滤网差压不得超过600Pa，差压大时及时联系清理； （6） 轴承箱油位正常，油质正常无乳化现象； （7） 轴承箱冷却水投入正常，且冷却水畅通；

（8） 巡检电机前、后轴承温度小于75℃；否则切换风机运行； （9） 风机前后轴承达小于85℃；否则切换风机运行；

（10） 备用密封风机启动1分钟后，密封风主管道压力≥18KPa时,应停运一台风机。 3. 常见的密封风压的调整方案有哪几种？ （1） 密封风机直接控制法； （2） 运行磨最小差压控制法；

（3） 各台磨煤机密封风差压分别控制法； （4） 各密封点差压直接控制法。

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（5）

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