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八鋼280m2節能環保環冷機機械密封改造研究與實踐

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八鋼280m2節能環保環冷機機械密封改造研究與實踐

發布日期:2017-11-10 作者: 點擊:

文章針對八鋼節能環保環冷機密封不嚴存在的問題,分析傳統密封裝置在結構設計和制造商存在的缺陷。在此基礎上進行新型機械密封裝置的改造實踐,解決傳統密封裝置的諸多毛病,使用后提高密封效果和冷卻風機風量的利用率,節電效果明顯。

節能環保環冷機于2006 年12月建成投產,有效冷卻面積為280m2。臺車與風箱之間密封是用橡膠板固定在風箱頂部與臺車底部平面摩擦密封,臺車體與三角梁之間也是采用橡膠密封,在現實生產中存在橡膠密封板被撕裂或磨損嚴重從而導致密封失效問題。并且在環冷機運轉過程中更換密封膠板難度很大。熱風罩與臺車之間采用鋼絲刷密封,密封效果也不好,大量冷風漏入熱風罩內,影響回收熱廢氣溫度。存在維護工作量大與維護成本高、電耗高、余熱發電量低、現場粉塵大等問題。在2016 年上半年考察了并借鑒了國內環冷機密封改造的先進做法,采用機械密封裝置對全部密封部件進行了改造。

1   改造前節能環保環冷機密封情況

節能環保環冷機存在漏風的位置:①固定的煙罩與活動的臺車欄板之間;②固定風箱與轉動臺車的下動密封板之間;③臺車輪與三角梁之間的密封;④環形風箱上料、卸料處的橫向端部密封。這些環冷機原密封基本都是采用使用周期較短的橡膠材質作為密封材料,不適合在環冷機持續高溫、低溫轉化的工礦環境下采用,存在設計缺陷,造成了能源浪費、環境污染等問題,而新型密封系統整體都是在充分考慮現場工礦條件下進行的升級改造,具備低漏風、長期使用、維護量小、經濟效益顯著等特點。

2   節能環保環冷機的密封改造

2.1   風箱的動靜密封改造

該柔性密封裝置利用彈簧將密封滑板彈起與臺車底面外沿的平面滑板相接觸形成平面摩擦環式密封。密封滑板通過彈簧、擋塊、限位拉桿密封固定在風箱上沿上。若干個密封滑板沿臺車底部內環和外環分別與臺車內環底部滑板與外環底部滑板相接觸,形成良好的密封。在三角梁復位不好的情況下,為了提高彈性滑道與欄板下滑板的貼合度,需要盡可能地縮短改造滑道長度,因此設計為780mm。考慮到環冷機工作時跑偏,三角梁復位有時不到位,環冷機滑道設計左右允許擺動±50mm,上下移動40mm。考慮到實際生產中有時掉臺車輪,為保證在臺車輪掉下時,不會損壞滑道,所有的滑道都做前后成相關連的,即單個滑道可以自由上下活動10mm。壓下量超過10mm,相鄰滑道自動跟隨向下移。這種相鄰滑道連動機構既保證了滑道的自由彈起,又保證了極端情況下,下沉的三角梁不會將風箱上的滑道沖壞。

滑道摩擦面采用潤滑脂智能潤滑,采用潤滑脂潤滑摩擦系數是石墨潤滑的十幾分之一。環冷機滑道采用的潤滑脂潤滑可以有效地減少滑道磨損,提高滑道使用壽命,同時減少滑道摩擦阻力,減少傳動摩擦輪打滑。內外環滑道使用一個供油站向所有潤滑點供潤滑脂,內設2 臺供油泵,一用一備。采用智能給油控制系統,控制每個給油點的給油量,使其既保證滑道面潤滑同時又沒有多余的油外溢。

2.2  臺車體與三角梁之間的密封

軸端三角梁部分采用具有補償功能的機械式金屬密封,通過彈性機構補償實現該處的密封。由于采用金屬結構,不會存在橡膠的破損現象,從而降低漏風,提高了使用壽命。由于臺車體與三角梁之間沒有相對摩擦運動只是接觸,采用可伸縮的三塊金屬板(兩側各一塊,上部一塊),有效的堵住臺車體與三角梁之間漏風。

2.3 節能環保環冷機臺車與熱風罩之間密封

采用機械鱗片密封,在環冷機臺車欄板上沿安裝斜坡型摩擦滑道,在熱風罩下部安裝耐熱彈簧鱗片,該耐熱彈簧鱗片耐熱450℃。每個鱗片寬度約200mm,長350mm,下端壓在臺車欄板上沿安裝的斜坡型摩擦滑道上。燒結機工作時彈簧鱗片在滑道上滑動,形成摩擦密封,防止了冷風進入吸塵罩,提高了余熱廢氣溫度40~60℃。

2.4  頭尾密封

環冷機風箱端頭采用全金屬密封。用環冷機專用風箱端頭柔性密封裝置取代現有環冷風箱端頭固定密封箱體。該柔性密封裝置利用寬度很小的板條相互拼接構成密封蓋板,每個板條都關聯地浮動設置在機架上。整個密封蓋板中的各個板條可以各自與臺車底梁相貼合,實現整個密封蓋板與臺車底梁全長范圍的良好貼合。密封蓋板中的板條沿板條寬度方向設置的鋼絲繩被串連成一結構上相互關聯的“鏈式結構”,通過所形成的“鏈式結構”,使所有板條在進行上下浮動時相互聯動。

密封蓋板中兩兩相臨的板條之間通過弧形接口結構相接,其中一個板條的側邊的斷面形狀為外凸的圓弧形,另一個板條的側邊的斷面形狀為內凹的圓弧形槽。兩板條相臨側邊相互嵌套形成所述的弧形接口結構,相臨兩板條可繞其弧形接口相對轉動,但不能上下串動。采用弧形接口的好處是相鄰板條接觸更緊密,減少接口縫隙處夾料。當密封蓋板上下浮動時,板條之間的活動為轉動,避免了板條被卡住浮不起來的現象發生。

該柔性密封裝置上下活動量100mm,兩端有較大的引導斜坡,保證在臺車車輪掉下等極端情況下,能將三角梁引導到風箱端部密封的密封面上,不被掉車輪的臺車沖壞。將臺車底梁下,現有的密封橡膠板去掉,換成可更換的金屬密封橫梁,該密封橫梁運行到環冷機頭部或尾部時與風箱端部柔性密封蓋板接觸,形成接觸滑動密封。該密封裝置可以很好地密封住環冷機風箱兩個端頭部分。該頭尾密封裝置不僅可以消除風箱端部漏風,同時也可以消除環冷機卸料料斗處 揚塵。該密封裝置可以長期使用,事故率低,臺車下密封橫梁的磨損部位做成可更換形式,磨損后可以在檢修時更換。

2.5  軌道校正、欄板修補漏、軸承修復

現有環冷機與軌道已經變形,臺車跑偏。環冷機的機架經過幾年的高溫使用有局部變形,環冷機機架已經不圓了,進行了校正。利用專用的工具及測量儀器,在4天內將環冷機機架校圓,達到不圓度小于±10mm 的要求。環冷機軌道現在是不規則的變形,高低不平,調整后的軌道誤差在:橢圓度小于±5mm,高度誤差小于±2mm。環冷機臺車攔板現在已經變形漏風,開裂部分進行了補焊,對于由于欄板變形引起的連接縫隙需要用鋼板條將縫隙蓋上,并滿焊。現在環冷機臺車關節軸承有一些已經損壞,建議利用這次停機處理了臺車關節軸承的變形問題。

3  機械密封裝置的應用效果

通過實施以上的改造項目,2016 年5~6月環冷機的環境揚塵得到大大降低,鼓風機節電0.85元/t,余熱的蒸汽產生量提高30.43kg/t,兩項合計年降低成本468萬元。

4  結束語

2016 年4 月對八鋼280m2 節能環保環冷機的4 大密封系統進行了升級改造,從5~6月的節電數據顯示,改造非常成功。這種新型密封裝置結構簡單,安裝、更換方便,設計合理,密封不受臺車跑偏的影響,解決了鼓風環冷機傳統密封存在的一系列問題。新型密封裝置的應用大大提高了節能環保環冷機的冷卻效果,降低了鼓風機用電和提高了余熱發電量,其經濟效益十分明顯。

八鋼280m2節能環保環冷機機械密封改造研究與實踐


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