鋼球磨煤機主軸承襯冷卻水室在線化學清洗方法

趙慧輝等

摘 要：通過對鋼球磨煤機的主軸承襯內部的冷卻水管內壁結垢導致冷卻水量小、軸瓦溫度高等原因進行分析，結合實際情況，給出了在線化學清洗的解決方法。

關鍵詞：軸承襯；冷卻水室；在線化學清洗；腐蝕

1 概述

烏海熱電廠2×200MW燃煤機組鍋爐制粉系統為中儲式制粉系統。每臺爐配備兩臺西安電力機械廠生產的DTM380/720筒式鋼球磨煤機。經過多年的運行，磨煤機的鎢金軸瓦瓦胎內部的換熱管內結垢嚴重，由于結垢，軸瓦的換熱效果逐步下降，目前軸瓦的在線監測溫度已經均超過40℃，大多在40-48℃之間，通過觀察，軸承冷卻器出口管內的冷卻水流量已經很小、壓力低至0.1MPa以下，頻繁發生堵塞現象。近兩年在夏季常發生磨煤機由于瓦溫高被迫停運事件（DCS報警與故障停機溫度保護定值為50℃“跳機”），平均每個夏季有13次/爐。如果不及時處理，軸瓦的換熱管內結垢會越來越嚴重，最終會堵死換熱管，或者當冷卻水的流量小到一定的程度，軸瓦不能冷卻，造成跳機或者燒瓦被迫停運直接影響磨煤機的出力、鍋爐出力的嚴重后果。

2 現狀

目前磨煤機軸承襯冷卻器堵塞、瓦溫高時，采取的唯一辦法是用瓶裝氧氣接至冷卻器的入口、出口管反復疏通直到流量明顯增大為止，這種方法是不得已的方法，長期疏通會將軸承襯冷卻器的蛇形管、與蛇形管的接頭、軟管在高壓下損壞，導致冷卻水泄漏到稀油中的惡果。

3 原因分析

現在的管路結垢是因為長期的運行，開放式的冷卻塔中的水中進入大量的灰塵，包括沙塵、煤灰、灰渣等各種難以去除的細微顆粒而積淀形成的。在管道內形成結垢與結疤，長期以來，越來越多，越來越厚，致管道的內徑越來越細，換熱的效果越來越差。

通過廠化驗部門對水管內的結垢進行化學分析，得出結垢的化學組成：硅酸鹽的比例為81%；碳酸鹽為9%；鐵氧化物為5%；硫酸鹽為3%；其它為2%。根據化驗得出，結垢的主要成分是硅酸鹽。

4 輔助實驗結果

根據化學活性，不論化學腐蝕還是電化腐蝕，銅具有比鋼鐵更好的耐腐蝕性，冷卻系統內的管道是銅管與鐵管聯在一起，所以首先腐蝕鋼管，而軸瓦內的紫銅管應該是沒有經受到多少的腐蝕。針對該結垢的化學分析，配比專用的清洗液，清洗液為3-5%的鹽酸溶液及0.2%的緩釋劑。清洗液與泥垢中的上述成份發生反應后，泥垢可變松變軟，就可以被水流或沙子沖開，從而沖洗出來。

用所采用的清洗劑作對銅與鐵的腐蝕對比試驗，把這二種材質浸泡在該清洗液中，時間12小時。結果發現銅管除了表面的氧化物被腐蝕后而鐵管卻是不斷的被腐蝕，管的表面明顯看到是腐蝕后失去光澤的材質。并且腐蝕的速度比較快，明顯看得出有質量的損失。

通過對比實驗，可以保證該清洗液對現有的紫銅管不會產生嚴重的腐蝕，從而使其產生泄漏。從可靠性角度來看，該清洗液對于紫銅管是安全的，但是由于泥垢的成份太復雜，而且還有大量的不溶于強酸的雜質，所以即使用強酸也不一定能完全溶解掉全部的泥垢。只能是用該清洗液浸泡一定的時間后，把泥垢內的可溶成份溶解，使泥垢變松變軟，然后慢慢的用流量把其沖散、沖出。

5 方法與工藝

由于生產任務緊張，不能有充足的時間安排更換該軸瓦，同時由于更換軸瓦的費用也比較高，所以采用化學清洗的辦法來解決，但是一般的化學清洗不能洗掉管道內的泥垢，所以要采用特殊的清洗劑及清洗方法。既要把管道內的泥垢清洗掉，也要保證清洗劑不損壞軸瓦內的紫銅管，保證不會因為清洗劑的腐蝕而導致管道泄漏。

對該軸瓦換熱紫銅管內的泥垢樣品作了化學試驗，發現常規的方法很難處理，經過再三考慮，決定采用另一種更復雜的具體方案，如下。

在磨煤機停運小修時，安排清洗工作。

第一步，磨煤機停運后，用熱風風機接到換熱器的管子上，將銅管內泥垢內的水份吹干，并把泥垢的溫度提高，溫度控制在80℃以下。

第二步，溫度提高后，在每臺軸瓦的進出口管道上外接循環泵打入清洗溶液，先浸泡一定的時間，從泥垢的情況來看，這一段時間要比以前更長。因為泥垢的溫度較高，清洗液可以冷漲開一部分泥垢。浸泡一段時間后，清洗液滲入到泥垢中的可溶解鹽分解，泥垢變松變軟。

第三步，浸泡的的同時，清洗液打循環，并把清液加熱到45-50℃加強浸泡的效果，慢慢把軟化的泥垢沖洗出來。

第四步，如果清洗液浸泡的效果不是很好，泥垢不能很好的沖刷了出來，可以在清洗液中加入少量沙子把泥垢沖洗出來。

第五步，泥垢沖洗干凈后，測試PH值為6.5-7.5，然后再用清水沖洗干凈。

第六步，打壓試驗：將換熱管道密封注水打壓至2-3公斤，保壓二個小時。如果壓力下降，則可能有泄漏。如果沒有，則一切正常使用。

第七步，恢復冷卻水管道投運冷卻水。在磨煤機停車之前做好全部的準備工作，一臺磨煤機二個軸瓦同時清洗，大約要3天時間。磨煤機停運后，將原有管道斷開接上熱風風機，在一天內把管內的水份吹干，把管內的泥垢吹熱。然后就是用清洗液循環清洗，看情況是否采用加沙等沖擊泥垢，這個過程估計需要4-8小時，然后用高壓水將管道沖洗干凈。

6 結束語

實現在線清洗后，主軸承襯冷卻效果達到了最佳，瓦溫由過去的40℃-48℃下降為目前的31-37℃之間。由于找到了原因并采取了措施，不但可以縮短設備維修次數和時間，還可以大大降低更換新的軸瓦所需要的費用，磨煤機軸承襯的安全性得到極大的保障。通過此化學方法清洗冷卻器方法，為不同企業工業水防止結垢提供了可借鑒的經驗與途徑。

參考文獻

[1]郝莉麗.哈爾濱鍋爐廠HG670-13.7/YM11鍋爐說明書[M].哈爾濱鍋爐廠有限責任公司，2002（9）42-48.

[2]鄭德廣.空分設備氧透冷卻器酸洗除垢[J].深冷技術，2014（1）：52-53.