液压上顶式石子煤全密封排放系统改造在火力发电厂中的应用及综合效益分析

液压上顶式石子煤全密封排放系统改造在火力发电厂中的应

用及综合效益分析

摘要：福建大唐国际宁德发电有限责任公司一期工程为2×600MW机组，二期工程为2×660MW机组，原磨煤机石子煤排放系统为开放式人工清运，粉尘污染严重。通过对现有已改造的排放系统的调查研究和比较，将原来开式排渣系统改进为一种液压上顶式全密闭式排放系统，彻底杜绝了泄漏、扬尘问题，大大减少了日常维护和清运工作量。对于同类型磨煤机石子煤排放系统改造具有借鉴作用。

关键词：热电厂；磨煤机；石子煤；封闭式排放系统；旋转陶瓷排渣阀

福建大唐国际宁德发电有限责任公司一期工程为2×600MW机组，二期工程为2×660MW机组，锅炉制粉系统选取的磨煤机为HP1003/冷一次风机正压直吹中速碗式磨煤机。改造前磨煤机石子煤排放系统工作方式：开放式排放、人工清运。结构如图一：在磨煤机出渣口依次设置过渡管、一次排渣阀、过渡储渣箱、二次排渣阀和敞口式石子煤车。

一、原石子煤排放系统简介：

自电厂投运以来，援用的石子煤排放设备存在以下缺陷（结构见图一）：

1、阀门易损坏、泄漏。一二道排渣门（锲式闸板阀），由于其结构原因，易造成石子煤卡滞闸板，造成关闭不严、泄漏；闸板频繁开启造成金属闸板不耐磨损；轴部密封部位采用填料密封方式，磨损后无法有效补偿，造成泄漏，平均3-6个月就需对其进行维护，检修，甚至更换。

2、开放式排放造成环境污染。由于采用开放式的排放方式，闸板阀无法完全隔断运行时的一次风，排放石子煤时一次风携带大量粉尘喷射至磨煤机区域，粉尘漂浮附着在管道、设备上，造成环境污染，严重影响清渣工人及巡检人员的身心健康。

3、粉尘侵入液压泵站液压油内，造成液压元件工作不正常，每隔一段时间需对液压油进行过滤，油液过滤清洁度达到NAS1638标准八级，才能使液压泵站正常工作。粉尘侵入其他设备内部，造成设备磨损增大，检修维护工作量大。

4、故障造成磨煤机非停事故。阀门的损坏、排放系统设备的异常，带来了点检、维修和后勤工作的负担加重。严重时造成磨煤机非正常停机，损害了电厂正常的运营计划。

针对以上缺陷，宁德发电公司设备部锅炉专业结合HP型磨煤机的结构特点及运行特点，展开了充分的调研，进行科技攻关，决定将HP磨煤机石子煤排放系统改造为全密封式排放系统。

二、对新型石子煤排放方案及配套排渣阀的调研和分析。

1、通过考察、调研，各家电厂的磨煤机石子煤全密封排放改造主要有3种方式，分别为：双气缸下压式密封排放、电动上顶式密封排放、液压上顶式全密封排放。

经过分析、对比各个密封排放方式的优缺点和使用情况，总结如下：

双气缸下压式密封排放：使用两个下压气缸作为驱动力，压紧密封板与石子煤箱，进行密封排放。密封过程需要气动控制，结构较为复杂，下压密封防尘套易损坏，设备后期维护量较大，备配备件多。设备使用一到两年以后容易形成两个下压气缸所连接的设备上半部分往上翘，变形后与石子煤箱之间密封不严，开始泄漏，存在二次改造风险。可设计配合360度旋转叉车使用，优点是可设计的石子煤箱排放容积相对较大。

电动上顶式密封排放：采用两个电机配套两个减速机作为驱动力带动石子煤

箱向上运动压紧密封面，进行密封排放。密封过程需要电机驱动定制的丝杠顶起

石子煤箱密封，整体系统结构复杂，工程造价较高，设备后期维护量最大。长期

使用丝杠部分容易磨损，行程开关等限位长期运行在震动等复杂条件下造成移位

会使提升产生倾斜，造成密封不严，同时损毁电机。此种设计的石子煤箱容积最小。

液压上顶式全密封排放：采用液压推车顶起石子煤箱向上压紧密封面，同时

采用锁紧装置进行锁紧密封，双密封保险形式。采用旋转式陶瓷密封排渣阀作为

密封排渣阀。密封过程不消耗气、电。几乎无备品备件，故障点少，后期维护量

最小，运行成本最低。石子煤箱存满后，可配合使用360°旋转叉车运输到指定排

渣点，节省人工。可设计排放容积较大。

综上，液压上顶式全密封排放在所有方案中操作最为简单方便，配合旋转式陶瓷密封排渣阀使用，密封性能好，后期维护费用最低，密封过程不耗气，不耗电，且无前两种改造在使用两年以后有重新改造的隐患，实现节能环保。

2、关于磨煤机石子煤排放系统配用的排渣阀，现有系统中较多使用的主要为三种阀门：

单闸板阀、双闸板阀、旋转式陶瓷排渣阀。

经过分析，对比各中排渣阀的优缺点和使用情况。总结如下：

单闸板阀：石子煤系统使用最多的阀门，但是由于本身的结构原因，阀门关

闭时锲槽内容易卡滞石子煤造成关闭不严、产生内漏；填料密封处长期运行易磨

损造成外漏；金属密封面易磨损，密封性差；虽然价格较低，但使用寿命最短。

双闸板阀：双面闸板密封，其中下面的闸板易卡滞石子煤块，造成整体阀门

关闭不严、内漏，但几率相对单闸板阀较低；填料密封处长期运行易磨损造成外漏；金属密封面易磨损，密封性差；价格较单闸板阀稍高，使用寿命一般。

旋转式陶瓷排渣阀：新型排渣阀，转为石子煤排放系统设计，旋转式启闭及

大阀腔设计使其避免了卡滞石子煤块隐患；转轴密封处使用双圆锥滚子轴承定位

和多级骨架油封密封，阀门长期运行轴部密封无泄漏，且免维护；工程氧化锆陶

瓷密封面耐磨损，密封性能卓越；价格较其他两种阀门略高，但使用寿命是其他

两种阀门的2~5倍，因此综合成本为最低。经调研在同样工况的电厂磨煤机排渣

系统中如：大唐三门峡发电厂、大唐安阳发电厂、鹤壁丰鹤发电厂等使用寿命均

超过了4年，且使用效果好。

旋转式陶瓷排渣阀的密封性能好、经济效益优势突出，非常适合磨煤机石子

煤排放系统。

三、液压上顶式石子煤全密封排放系统原理详细介绍

液压上顶式石子煤全密封排放系统（如图二所示）由接料口、旋转式陶瓷排

渣阀、密封锁紧装置、导正装置、石子煤转运箱和手动液压车组成。石子煤转运

箱由液压小车实现移动及密封，由装有360°旋转货叉的叉车将石子煤渣倒至指定

位置。排渣阀驱动力由压缩空气提供。

1、使用的排渣阀门为旋转式陶瓷耐磨排渣阀，采用氧化锆陶瓷做为密封副，隔离石子煤出口和转运箱，当箱内渣满时，阀门关闭，泄出石子煤箱里的正压后，石子煤箱密封解除、转运石子煤渣；石子煤箱就位密封后，排渣阀打开放料。

2、密封锁紧导向定位装置，密封、锁紧、导向、泄压、喷淋等各项功能积于一体。密封盖板上部与导渣管相连接，下部与导向定位装置相连，导向定位装置

固定在地面上，增加了系统的稳定性。密封盖板上面依次设置泄压、喷淋，下平