630MW機(jī)組鍋爐撈渣機(jī)鏈條斷裂原因分析及在線更換方法

林紅

摘 ?要：在火力發(fā)電企業(yè)中，撈渣機(jī)作為鍋爐的重要輔機(jī)，其承擔(dān)著將鍋爐燃燒后產(chǎn)生的灰渣及時(shí)排走的艱巨任務(wù)，撈渣機(jī)是否能可靠運(yùn)行直接關(guān)系到機(jī)組能否長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)行。文章針對(duì)撈渣機(jī)常見(jiàn)的鏈條斷裂原因進(jìn)行分析及如何在線更換進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

關(guān)鍵詞：撈渣機(jī);鏈條;在線更換

1 設(shè)備概況

貴港電廠一期工程（2×630MW）超臨界機(jī)組鍋爐除渣系統(tǒng)包括鍋爐的過(guò)渡渣井一套、液壓關(guān)斷門(mén)一套、加長(zhǎng)型刮板撈渣機(jī)一臺(tái)、鋼渣倉(cāng)二座、渣倉(cāng)頂部的切換皮帶一套。撈渣機(jī)為青島四洲公司生產(chǎn)的GBL20D型水浸式刮板撈渣機(jī)，正常出力12t/h，最大出力48t/h，采用液壓變頻驅(qū)動(dòng)方式，鏈條速度小于0.8m/min，最大速度3.5m/min。鏈條采用德國(guó)路德公司生產(chǎn)的規(guī)格34×126mm，材質(zhì)為40C-G/S3，單側(cè)鏈條長(zhǎng)度110米，刮板107塊。每臺(tái)鍋爐排出的熱渣經(jīng)過(guò)鍋爐所帶的過(guò)渡渣井后落入布置在爐底刮板撈渣機(jī)的水浸槽中，并在其中激冷淬化。冷卻淬化后的渣由刮板撈渣機(jī)連續(xù)地從水浸槽中撈出至布置于鍋爐房外鋼渣倉(cāng)中暫存。

2 鏈條使用情況簡(jiǎn)述

貴港電廠兩臺(tái)撈渣機(jī)自2007年投產(chǎn)，2011年前主要燃用貴州煙煤，該煤種硫分高、灰份大，較高時(shí)灰份可達(dá)45%，鍋爐容易結(jié)焦，灰渣比較堅(jiān)硬。在負(fù)荷較高的時(shí)候，撈渣機(jī)長(zhǎng)期處于高負(fù)載運(yùn)行，缺陷頻發(fā)。先后發(fā)生過(guò)內(nèi)導(dǎo)輪脫落5次，張緊輪損壞5次，鏈條脫軌5次，主驅(qū)動(dòng)輪齒崩裂3次，刮板斷裂7次，鏈條斷裂4次。其它小缺陷更是不少，出現(xiàn)過(guò)4次因上述缺陷引起機(jī)組降負(fù)荷運(yùn)行，給機(jī)組和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)很大威脅，檢修維護(hù)人員壓力巨大。

3 鏈條斷裂分析

通過(guò)對(duì)斷裂的鏈條斷口分析外觀及金相分析，斷口表面平整，鏈條受力面滲碳減薄嚴(yán)重，鏈環(huán)與鏈環(huán)之間的接觸部位磨損量超過(guò)鏈條直徑的15%，金相和掃描電鏡分析結(jié)果未發(fā)現(xiàn)冶金缺陷。根據(jù)撈渣機(jī)運(yùn)行工況和日常發(fā)生缺陷綜合分析，造成鏈條斷裂的原因主要有以下幾個(gè)方面：（1）長(zhǎng)期高負(fù)荷運(yùn)行，鍋爐渣量較大，撈渣機(jī)運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)過(guò)載荷現(xiàn)象。由于煤質(zhì)較差，為了提高鍋爐穩(wěn)燃性，在2008年小修期間對(duì)鍋爐燃燒器區(qū)域加裝衛(wèi)燃帶，在鍋爐運(yùn)行中觀察發(fā)現(xiàn)衛(wèi)燃帶上容易結(jié)焦。另外鍋爐安裝時(shí)未對(duì)鍋爐正上方的分隔屏過(guò)熱器、后屏過(guò)熱器加裝蒸汽吹灰器，運(yùn)行中該區(qū)域容易結(jié)焦，大量堅(jiān)硬巨大的焦塊不定期下落，焦塊夾在內(nèi)導(dǎo)輪和鏈條之間，對(duì)撈渣機(jī)造成強(qiáng)大的沖擊，鏈條過(guò)負(fù)載運(yùn)行，鏈環(huán)拉伸變形，從而降低了鏈條的壽命。（2）內(nèi)導(dǎo)輪損壞失效，內(nèi)導(dǎo)輪作為改變鏈條運(yùn)行方向的重要部件，它長(zhǎng)期浸泡在撈渣機(jī)水槽內(nèi)，主要靠油脂保持潤(rùn)滑，由密封水密封，保證帶渣的水與軸承之間有效隔離。由于在實(shí)際運(yùn)行中，內(nèi)導(dǎo)輪的密封水管因結(jié)垢很容易堵塞，造成密封水壓不足，導(dǎo)致內(nèi)導(dǎo)輪軸承進(jìn)水，破壞軸承潤(rùn)滑環(huán)境，加速軸承失效損壞，最終造成內(nèi)導(dǎo)輪脫落，鏈條失去約束，鏈條脫鏈，撈渣機(jī)兩側(cè)鏈條受力不均偏斜，如果力矩保護(hù)不能正常動(dòng)作就會(huì)引起鏈條斷裂。（3）刮板與鏈條靠銷(xiāo)子鉸鏈?zhǔn)竭B接，撈渣機(jī)上船體與下船體采用玄武巖鑄石板敷設(shè)，該材料硬度高，運(yùn)行中刮板的耐磨條不斷減薄，刮板強(qiáng)度下降變形，在經(jīng)過(guò)主驅(qū)動(dòng)輪和張緊輪時(shí)會(huì)出現(xiàn)不同步或者歪斜現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)有一側(cè)刮板不能及時(shí)從主鏈輪上分離造成鏈條過(guò)負(fù)載。刮板兩端的鉸鏈因長(zhǎng)期與內(nèi)外導(dǎo)輪、張緊輪接觸，磨損減薄，強(qiáng)度下降，容易斷裂，刮板不受鏈條約束，若不及時(shí)發(fā)現(xiàn)該斷裂的刮板會(huì)在撈渣機(jī)頭部或者張緊輪、內(nèi)導(dǎo)輪處卡住，引起鏈條拉伸變形和斷裂。（4）張緊裝置運(yùn)行不正常造成鏈條受力不均變形甚至斷裂。撈渣機(jī)鏈條運(yùn)行時(shí)若能保持適度的松緊度，可以減少對(duì)鏈環(huán)的沖擊，鏈條過(guò)緊，對(duì)內(nèi)導(dǎo)輪、主驅(qū)動(dòng)輪都有很大影響;若鏈條過(guò)松，鏈條和刮板將會(huì)在回程段堆積，在外導(dǎo)輪處卡住，造成鏈條過(guò)力矩?cái)嗔选Ｒ簤鹤詣?dòng)張緊裝置運(yùn)行不正常，常常會(huì)引起張緊過(guò)度或者不到位。另外，隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，張緊裝置導(dǎo)軌承力面會(huì)磨損，引起張緊裝置滑塊不能自由上下活動(dòng)，容易造成張緊一邊高一邊低的現(xiàn)象，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后兩側(cè)鏈條長(zhǎng)短不一，刮板在過(guò)主鏈輪和張緊輪時(shí)刮板歪斜不同步，引起鏈條受力加大。此外，張緊裝置油缸內(nèi)漏也會(huì)造成鏈條兩側(cè)張緊不一致造成鏈條長(zhǎng)短不一。

4 防范措施

（1）改變摻配摻燒方式，適當(dāng)改變煤種結(jié)構(gòu)，細(xì)化運(yùn)行調(diào)整，降低衛(wèi)燃帶的結(jié)焦，在分隔屏、后屏過(guò)熱器加裝蒸汽吹灰器，科學(xué)調(diào)整吹灰間隔，減少大焦塊的形成，另外還可以使用除焦劑，使煤粉燃燒產(chǎn)生的焦酥松便于吹除。（2）對(duì)內(nèi)導(dǎo)輪的密封水質(zhì)進(jìn)行控制，更換為更加干凈的工業(yè)水，同時(shí)將密封水管道改為不銹鋼材質(zhì)，更換更加靈敏的壓力表，日常運(yùn)行加大對(duì)密封水的巡檢，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理。維護(hù)應(yīng)定期對(duì)內(nèi)導(dǎo)輪進(jìn)行補(bǔ)充油脂，對(duì)有異常的內(nèi)導(dǎo)輪應(yīng)及時(shí)更換。（3）將三角形刮板更換為五邊形刮板，提高刮板自身強(qiáng)度，日常運(yùn)行中加大對(duì)主鏈輪的檢查，發(fā)現(xiàn)輪齒磨損大或刮板開(kāi)口銷(xiāo)磨損松脫的及時(shí)更換。（4）加強(qiáng)對(duì)張緊裝置的維護(hù)和保養(yǎng)，保證張緊能正常投入，鏈條松緊適中，對(duì)磨損較大的導(dǎo)軌應(yīng)及時(shí)更換。

5 鏈條在線更換

當(dāng)發(fā)現(xiàn)鏈條磨損變形超標(biāo)后，在機(jī)組不能停機(jī)的情況下只能進(jìn)行在線更換。首先要做好準(zhǔn)備工作，要選擇負(fù)荷較低的時(shí)段，提前上揮發(fā)分高、灰份低的煤種，保證更換過(guò)程中燃燒穩(wěn)定及減少撈渣機(jī)的灰量。對(duì)爐底液壓關(guān)斷門(mén)進(jìn)行檢查維護(hù)并試驗(yàn)開(kāi)關(guān)正常，做好現(xiàn)場(chǎng)布置。

在鍋爐零米合適位置的鋼柱處布置一臺(tái)5t卷?yè)P(yáng)機(jī)，在撈渣機(jī)尾部?jī)筛摿禾帓煲桓摻z繩，鋼絲繩的高度與保證與刮板水平略高，在鋼絲繩中間掛一個(gè)滑輪，加工兩個(gè)鉤子，用夾環(huán)將兩個(gè)鉤子連在一起，用卷?yè)P(yáng)機(jī)直接拉動(dòng)，用于拖出撈渣機(jī)底部舊的鏈條和刮板。

將新的鏈條理順擺放在撈渣機(jī)尾部?jī)蓚?cè)，用Ф30的圓鋼加工兩把鉤子，恰好能勾到刮板兩側(cè)鏈環(huán)即可，鉤子尾部做成圓環(huán)狀，需焊接牢固可靠，保證能拉動(dòng)底部的刮板和鏈條。

打開(kāi)撈渣機(jī)尾部檢修蓋板，用割刀將撈渣機(jī)尾部外導(dǎo)輪處的端頭弧段割掉，割掉的高度與刮板底部水平面一致就可以，確保刮板能夠順利拖出。

打開(kāi)舊鏈條上的接鏈環(huán)，將兩側(cè)鏈條都打開(kāi)，把新鏈條接在舊鏈條上端頭，間斷轉(zhuǎn)動(dòng)撈渣機(jī)利用舊鏈條牽引新鏈條進(jìn)入正確軌道。每走7環(huán)加裝一塊新刮板（注：必須將新鏈條理順，避免出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)、打結(jié)現(xiàn)象。相鄰二塊刮板之間圓環(huán)鏈個(gè)數(shù)為7個(gè)，距離約為1m;刮板總數(shù)為107塊。）。

同時(shí)利用卷?yè)P(yáng)機(jī)拉出回程段舊鏈條撈渣機(jī)外面（驅(qū)動(dòng)馬達(dá)同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)），每拉出一段（7米）鏈條用火焊割斷，利用叉車(chē)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)檢修區(qū)后統(tǒng)一堆放。如此依次將新鏈條和刮板裝上。

根據(jù)上煤情況，做好渣量估算，開(kāi)始更換前先不用關(guān)液壓關(guān)斷門(mén)，待撈渣機(jī)差不多滿渣時(shí)再關(guān)閉，一般15%灰份的煤，撈渣機(jī)可以在3小時(shí)內(nèi)不運(yùn)行也不會(huì)造成撈渣機(jī)滿渣，另外，關(guān)閉液壓關(guān)斷門(mén)后鍋爐也可繼續(xù)運(yùn)行1.5個(gè)小時(shí)不用將渣放到撈渣機(jī)內(nèi)。值得注意的是，在關(guān)閉爐底關(guān)斷門(mén)前應(yīng)讓運(yùn)行人員做好燃燒調(diào)整，必要時(shí)可投入油槍進(jìn)行穩(wěn)燃。如在更換過(guò)程中撈渣機(jī)滿渣，關(guān)斷門(mén)上方也無(wú)法繼續(xù)裝更多的爐渣時(shí)，可考慮將撈渣機(jī)放水，通過(guò)水力將撈渣機(jī)內(nèi)部的渣排出，然后再關(guān)上撈渣機(jī)人孔門(mén)注水，放下液壓關(guān)斷門(mén)，如此反復(fù)，直到更換工作結(jié)束。當(dāng)然也可以在更換部分新鏈條后將新舊鏈條接上，提高撈渣機(jī)運(yùn)行速度，待撈渣機(jī)內(nèi)部的渣刮走一部分，新鏈條尾部轉(zhuǎn)到撈渣機(jī)尾部時(shí)，再次解開(kāi)鏈條，繼續(xù)進(jìn)行更換。

參考文獻(xiàn)

[1]GBL20D型水浸式刮板撈渣機(jī)使用說(shuō)明書(shū)[Z].