湿式磨煤机衬板螺栓密封组结构的改进

湿式磨煤机衬板螺栓密封组结构的改进

桑 长勇 杜福明

华电潍坊发电有限公司 山东潍坊 261021

摘要：随着经济和科技水平的快速发展，煤炭的使用在能源结构中的占比高达60%以上。近年来，煤炭在利用过程中造成的环境污染和生态破坏问题日益突出。随着今后国家对环保的要求越来越严格，企业的治理力度不断加大，烟气的净化治理越来越受到重视，而湿式球磨机是烟气脱硫设备中制备石子浆液的关键核心设备。目前，我国的湿式球磨机在运转过程中普遍存在筒体螺栓密封组漏浆现象，污染了车间生产环境。因此，对湿式球磨机的衬板螺栓密封结构进行改进，解决运转过程中产生的漏浆问题，具有非常重要的现实意义。

关键词:湿式球磨机；衬板螺栓；密封结构；漏浆；改进效果

引言

湿磨机是脱硫环保的重要设备，解决湿磨机筒体漏浆问题可有效提高制浆效率，湿磨机运行中因漏浆而停机的几率降低，生产环境得到了有效改善。据用户统计反馈，解决后每年单台湿式球磨机正常运行率可提高5%，减少衬板螺栓密封组备件维修成本80%，减轻设备维修人员工时200%，得到了用户的高度评价和认可。

1.设备介绍及工作环境

湿磨机是锅炉烟气脱硫的重要设备，其工作原理为：通过筒体的旋转带动钢球，将粒度为0~20mm的石子磨碎与水一起形成石灰石浆液流入浆液箱。在运行中因筒体螺栓结构不合理，密封不严将导致筒体密封处频繁出现泄漏，磨制的浆液四处溢流，造成现场环境污染及损坏相邻设备，因此，对湿式磨煤机的衬板螺栓密封结构进行改进，解决运转中产生的漏浆问题，具有非常重要的现实意义。

从

螺栓密封处

2.断螺栓的原因分析

2.1安装、维护不到位

衬板安装的质量对湿磨机的安全运行至关重要,首先将固定楔对称把紧后,将衬板依次放入,最后用拧紧楔把牢。而拧紧楔大部分突出于衬板十几毫米甚至几十毫米,有的拧紧楔因突出太多被钢球砸坏,一期湿磨机就因安装不到位被迫停磨更换3块。投产初期因经验不足,维护工作存在问题,对筒体螺栓不能及时复紧,也没定期检查紧固,有时螺栓松动造成漏粉时,仅从外部堵漏或者直接用铁板闷掉,加之里面有水无法进入内部处理。以上两方面原因造成拧紧楔的移位，留下严重的后患。在复紧螺栓时又存在受力不均和加力太大的问题,尤其是运行工况下,如果拧紧力过大，多次启停，螺栓自然承受不了。另外，更换螺栓、衬板时，由于时间等诸方面原因，工作不到位,使拧紧楔与筒体间隙太大、与衬板吻合不好,也是造成频繁断螺栓的主要原因。

2.2螺栓受力分析

在湿磨机运行过程中,筒体连接螺栓不但要受交变的拉应力,还要受交变的剪应力及交变的弯曲应力;湿磨机在启/停运行过程中,筒体温度有较大的变化,因此筒体连接螺栓要受到低周交变热应力;由于湿磨机筒体内钢球的运动,筒体连接螺栓还要受到冲击载荷,因此湿磨机筒体连接螺栓所受的应力状态是很复杂的,其工作环境也相当恶劣。

3衬板螺栓密封结构的改进

3.1确保密封不失效的条件

改进型衬板螺栓密封组结构存在的主要问题: 一是内密封方式安装、拆缷不方便，要求内密封有足够长的使用寿命; 二是张紧组合件根据衬板螺栓规格特殊定制，其抗压力需满足该处螺栓的预紧力要求。针对这些问题，提出以下解决方法:( 1) 密封圈采用三元乙丙硫化橡胶板制作，调整乙烯与丙烯的配比，增大密封圈的耐老化性能、耐腐蚀性能、耐水蒸汽性能、耐过热水性能和弹性。( 2) 将普通弹簧垫圈改为多个蝶形垫圈。在湿磨机运行过程中，钢球对衬板及筒体产生一定的冲击力后易导致螺栓松动，蝶形垫圈能够及时释放，将螺栓牢牢紧固，防止浆液渗出筒体。

3.2光谱分析及金相检查

通过光谱分析,螺栓材质为含碳0.41%-0.44%的碳素钢,符合SA325的热处理结构钢螺栓技术条件所要求的化学成分碳(0.3%-0.52%)。金相检查发现内部组织有较多的硫化物及SiO2夹杂渣,组织晶粒细小,外部(靠近螺纹处)为回火索氏体组织,中心部位为魏氏体组织。螺栓外部硬度偏高HB318-350,心部硬度为HB234-255(外方所给硬度要求为HB235-303)。金相组织及硬度试验说明此螺栓热加工时未淬透。

结语

湿式球磨机在运行过程中筒体外部螺栓密封组的漏浆原因，指出了传统衬板螺栓密封结构存在的缺陷，提出了衬板螺栓密封结构的改进方法;改进后湿式球磨机漏浆问题得到了有效解决，因漏浆而停机的几率降低，每年单台湿式球磨机正常运行率可提高5%，生产环境得到了改善。

参考文献

［1］李成宇．基于DEA－ESDA模型的煤炭资源利用效率研究［J］．中国国土资源经济，2019(10):71－79．

［2］江旭昌，等．管磨机［M］．北京:中国建材工业出版社，1992．

［3］澳大利亚专利:Sealingmilllinerboltfastenings［P］.申请号:AU2015392985．

［4］闻邦椿．机械设计手册:第一卷［M］．北京:机械工业出版社，2010．

［5］段建中.北京国华电力有限责任公司热电分公司3、4号锅炉脱硫岛技术性能保证值考核验收试验报告[R].国电热工研究院,2001.