火电厂热风电动门调节门综合改善优化

火电厂热风电动门调节门综合改善优化

王璐

国投钦州发电有限公司    广西壮族自治区钦州市    535008

摘要：随着我国国民经济的飞速发展，电力需求越来越大，大型火力发电厂中各种风门挡板在锅炉运行及调整中起着至关重要作用。同时风门挡板时常发生的卡涩、泄漏也是火电厂锅炉安全经济运行的一大难题，因此，提高风门挡板运行效率，是实现锅炉燃烧优化调整、减少能耗、降低环境污染节能工作的当务之急。

关键词：同轴度；密封老化；泄漏；卡涩；受力不均；补偿功能；线性密封；自密封

1引言

国投钦州发电有限公司一期2×630MW；二期2×1000MW燃煤机组锅炉制粉系统共配备42台 “百叶窗式”电动挡板门，介质为含有一定灰分的高温热风（270℃），实现调节热一次风的作用，然而，此类挡板门普遍存在卡涩、漏灰等现象，虽然经过多次处理，但效果不太理想，仍然会在运行中经常出现卡涩、外漏的问题，严重影响到机组负荷调整，以及生产现场的环境卫生。

1.制粉系统热风风门挡板缺陷统计

通过2023年对全年制粉系统风门挡板缺陷统计表可看出，热风调门的缺陷数量为制粉系统风门挡板数量为73条占制粉系统风门挡板缺陷数量的70%，影响制粉系统风门挡板缺陷的主要因素是热风调节门缺陷较多。

2故障原因分析

热风调节门缺陷统计表（按照缺陷机务、热控划分）：

经过对2022-2023年一期、二期机组风门挡板缺陷统计分析，热风调节门发生卡涩的缺陷机务机械卡涩因素占比97%，主要分析其主要原因有以下3点：

（1）门板与门轴为分体式结构，同轴度较差，调节时扭力增大。

热风调节门为百叶窗式结构，3片门板由连杆连接同步工作，每组门板分别靠两根半轴通过销轴螺栓固定在门板两侧，由于门轴与门板为分体式结构，安装后势必会造成门轴同心度较差，在门板开关到某一角度时，门轴与调门密封及两侧的轴承存在“别劲”的情况，增加门板传动扭力。

（2）门轴密封泄漏，造成轴承卡涩。

热风调节门在长时间高温状态下工作后，门轴密封存在老化现象，导致携带一定灰分的一次风外漏，外漏的一次风直接吹在门板轴承上导致轴承进入煤灰造成轻微卡涩，转动不灵活，热风调节门在工作过程中增加其工作阻力。

（3）调节过程中单侧受力，门轴变形

由于因素一、因素二的原因，造成热风调节门在传动过程中传动扭力的增大，执行机构传动拐臂为单侧受力（只有一个方向的推力或拉力）造成门轴在传动过程中变形，变形后的门轴再次对门板传动产生阻力形成恶性循环。

3、升级改造措施

1、门轴同心度差改善思路：

由于热风调门门轴同心度较差属于设备设计问题，如果改善此问题需将调节门整体更换，考虑到经济性和可操作性型的问题，因此在进行改善方案设计时需克服门轴不同心的问题，在设计密封结构时，应具备一定的补偿能力。

2、门轴密封泄漏改善思路：

根据密封的种类，结合现场实际情况，利用机械密封的原理设计一种耐高温，且具备一定补偿功能的密封结构，能够克服高温含灰分的热风的老化影响。

3、拐臂单侧受力，加剧门轴变形程度改善思路：

由于原设计热风调节门传动拐臂为单侧受力，存在受力不均的问题，本次改善根据门轴尺寸重新加工双拐臂安装至每根门轴上，在门板传动的同时实现传动平衡，避免传动时门轴变形加剧。

综上所述，要解决热风调节门卡涩过力矩及漏风现象，首先需解决门板漏风问题，再对传动结构进行优化，解决门轴变形问题。通过对密封形式的优化以及门杆传动方式的优化来提升电动挡板门传动的可靠性，具体方案如下：

综上所述，要解决热风调节门卡涩过力矩及漏风现象，首先需解决门板漏风问题，再对传动结构进行优化，解决门轴变形问题。通过对密封形式的优化以及门杆传动方式的优化来提升电动挡板门传动的可靠性，具体方案如下：

密封问题解决方案

图1                                  图2

（1）如图2所标注，密封体采用304不锈钢金属补偿器制作，完全避免热一次风对密封造成的影响且可以具备三维补偿器的工作特性，避免因门轴同心度查对造成泄漏。

（2）如图2所标注，在密封的圆周均匀的按装张力弹簧，通过调节弹簧的压紧力，可时刻保持密封面完全接触。

（3）如图2所标注，密封体与门轴安装设计为金属自密封，压盖下部有不锈钢自密封环，在紧固压盖3支螺栓的同时，自密封环锁紧，将门轴完全抱死，并起到密封体与门轴完全密封的目的。

（4）如图1所标注，密封面采用304不锈钢加工而成，借鉴阀门的密封形式在端面车削线性密封面，不但能够减少门轴转动时的摩擦力，使门板更加灵活，而且即使密封面进灰，也不影响其密封效果。

  拐臂传动受力问题解决方案：

        图1 改造前                             图2 改造后

（1）通过图1和图2的对比，很直观能够看到改造后的连杆传动由于改造前的传动方式。传动受力更加平衡门杆受力更加均匀。

（2）在拐臂设计时，考虑拐臂安装同步性，将拐臂与轴固定内套做成分体结构，在现场安装时，将挡板门完全开启或关闭后对每个拐臂的轴套进行焊接，最大程度上保证了每块挡板的同步性。

（3）拐臂安装后的效果良好，运行稳定

4、效果验证

通过对以上两个方案的实施，#4机组F磨煤机热风调节门自2023年12月份安装后，至2023年3月份未发生卡涩及漏灰现象，调节热一次风灵活准确，提升了机组升降负荷过程中磨煤机热一次风调节的稳定性。

5、下一步计划

1、继续利用机组停机检修机会对我厂剩余41台制粉系统热风调节门进行综合优化。

2、此类型的设计改造可推广应用于锅炉二次风门、烟气挡板、空预器挡板等，可避免介质为高温并带有灰分的热风调节挡板，进行进一步使用寿命验证后也可推广至行业内部火力发电厂。

6.结束语

  通过对热风电动调节挡板门进行系统分析，克服其设计缺陷和高温含灰分的介质对原有设计门板调节和密封效果的影响，进行合理的综合改造，从根本上可避免卡涩、泄漏等问题，使机组负荷调节稳定性进一步增加，同时改升级方案对同类电厂有着参考意义。

参考文献

[1]李宝柱.火电机组风烟系统挡板、调节门、关断门轴头密封改进方案探讨及泄漏治理措施,《探索科学》2021-06-10T14:53:20.273Z.