水浸式刮板撈渣機故障原因及改進措施

牟效民，徐廣偉，趙曉強

（克拉瑪依石化公司熱電廠，新疆 克拉瑪依 834003）

水浸式刮板撈渣機故障原因及改進措施

牟效民，徐廣偉，趙曉強

（克拉瑪依石化公司熱電廠，新疆 克拉瑪依 834003）

文章介紹了水浸式刮板撈渣機的工作原理，分析了水浸式刮板撈渣機日常運行過程中跑偏、脫軌、斷鏈等故障現(xiàn)象的原因，并從鍋爐運行管理、設(shè)備定期維護及缺陷消除、設(shè)計缺陷改造等方面提出改進措施，提高撈渣機的運行穩(wěn)定性，保證電廠鍋爐的安全平穩(wěn)運行。

水浸式刮板撈渣機；脫軌；斷鏈；改造

熱電廠鍋爐車間#4鍋爐于2009年12月投產(chǎn)，為130t/h自然循環(huán)鍋爐，單鍋筒、集中下降管Π型布置的全懸吊固態(tài)排渣中溫中壓煤粉爐，采用洛陽市頂尖非標設(shè)備制造有限公司CZ12A-KSH型連續(xù)除渣的機械輸送系統(tǒng)，爐底渣經(jīng)刮板撈渣機撈出后，提升至渣斗，通過汽車運輸至廠外。系統(tǒng)采用SSC連續(xù)除渣，正常運行出力0.5t/h，正常運行時刮板速度1.2m/min。

如圖1，刮板式撈渣機主要由機體、刮板鏈條、上、下導輪、驅(qū)動裝置、傳動系統(tǒng)、張緊裝置、行走輪、電氣系統(tǒng)、供水管總成以及報警裝置等組成，技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 撈渣機主要規(guī)格及技術(shù)參數(shù)

圖1 撈渣機圖

撈渣機水平上槽體內(nèi)儲滿冷卻水（水溫≤60℃），爐內(nèi)的高溫爐渣落入槽體水中驟冷粒化，下沉入水平上槽體底部，由環(huán)形鏈條牽引的鋼型刮板向前拖出，經(jīng)斜升段槽體濾水，輸送至頭部排渣口排出，落入底部渣車外運。下槽體為刮板空回行程，無渣、水。上下槽體分別襯有16Mn耐磨鋼板和輝綠巖鑄石板。

#4鍋爐撈渣機自投運以來運行狀態(tài)一直較好，未發(fā)生脫軌、斷鏈等重大缺陷，車間在運行調(diào)整及檢修過程中也未投入太多精力。但自2013年開始該撈渣機運行缺陷逐漸增多，頻繁發(fā)生大鏈條跳齒脫軌故障，最終出現(xiàn)刮板傾斜運行導致大鏈條斷鏈事故，嚴重威脅了#4鍋爐的安全運行。

1 故障原因分析

經(jīng)過現(xiàn)場檢查分析導致#4鍋爐撈渣機大鏈條跳齒、脫軌、斷鏈事故的主要原因有以下幾方面：

1.1 設(shè)備定期維護不到位

停機處理過程中共截短Φ22×86大鏈條8扣，這意味著大鏈條被拉長了將近0.8m而未被及時調(diào)整。加之撈渣機主動輪的磨損使大鏈條鏈扣與主動輪齒扣匹配不緊密，一旦渣量大或者大塊渣使撈渣機大鏈條負荷突變，將很容易導致大鏈條跳齒傾斜。傾斜嚴重情況下?lián)圃鼨C刮板會與主動輪中軸卡塞，導致大鏈條斷鏈。

經(jīng)過現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，該撈渣機主動輪與大鏈條由于長時間受含鹽量高的渣池密封水的腐蝕產(chǎn)生匹配缺陷，在鏈條太松的情況下，主動行星輪運轉(zhuǎn)過程中會夾帶回程鏈條。此種情況下鏈條過松，回程鏈條將被夾卷進主動行星輪，造成鏈條拉斷甚至損壞減速機。因此應及時調(diào)整撈渣機大鏈條，使其回程鏈條始終處于受力狀態(tài)，避免鏈條夾卷。

1.2 安全離合器故障

現(xiàn)場檢查撈渣機安全離合器脫落如圖2所示，這使撈渣機失去了最后一道保護防線。此種情況下?lián)圃鼨C攜帶高負荷傾斜運行，即便出現(xiàn)扭矩超限，過流保護也不會將撈渣機停運，最終導致大鏈條拉斷。這也反映出車間在運行巡檢管理的不到位，設(shè)備出現(xiàn)嚴重缺陷而沒有及時處理，最終造成設(shè)備損壞停運。

圖2 安全離合器脫落

1.3 設(shè)計缺陷

經(jīng)過觀察在撈渣機鏈條松動情況下運行，撈渣機刮板會出現(xiàn)如圖3情況，在A點與撈渣機底板接觸，鏈條過松厚重刮板經(jīng)過A點時將遇很大阻力，甚至出現(xiàn)卡塞現(xiàn)象，間接導致主動輪至A點之間鏈條堆積，更易造成此部分鏈條夾卷進主動輪，造成設(shè)備損壞。

圖3 回程鏈條卡塞圖

1.4 鍋爐運行調(diào)整不及時

煤粉鍋爐當煤質(zhì)惡化或者負荷波動較大時如果調(diào)整不及時會出現(xiàn)結(jié)焦、掉大渣的情況。由于上行鏈條與底部壓輪始終處于拉緊狀態(tài)，沒有空當，因此當有厚度超過15cm的大焦塊卡到壓輪與鏈條之間時撈渣機負荷將瞬間增大甚至過流跳閘，有的大焦塊有可能將撈渣機鏈條別脫軌。

2 改進措施

2.1 加強設(shè)備定期維護的監(jiān)管

根據(jù)撈渣機使用說明書建議，撈渣機的運行速度應當根據(jù)鍋爐灰渣量及時調(diào)節(jié)，并且每周應當對撈渣機鏈條進行檢查調(diào)整，保證撈渣機鏈條松緊適度。

調(diào)節(jié)撈渣機轉(zhuǎn)速是減少撈渣機磨損額有效措施，如果撈渣機長期處于高轉(zhuǎn)速，勢必加重撈渣機磨損，在負荷低時及時調(diào)慢轉(zhuǎn)速將有效降低磨損，增大使用周期。每周對撈渣機鏈條進行檢查調(diào)整，保證撈渣機鏈條不堆積，不發(fā)生鏈條夾卷事故。

撈渣機大鏈條松緊適度判斷：由于撈渣機是雙排行程，上排出渣，下排回程，鏈條太松的情況下，回程鏈條將由于自身重力滑落至回程拐點處，那么在如圖4所示B位置將是撈渣機鏈條運行過程中堆積最嚴重部位。因此如果B點出現(xiàn)鏈條堆積就說明撈渣機鏈條需要調(diào)整。調(diào)整的依據(jù)就是B點撈渣機鏈條能夠連續(xù)運行，并且B點的鏈條壓輪能夠被鏈條帶著間歇運行。鏈條調(diào)整過緊將加劇撈渣機鏈條磨損，過松將造成鏈條堆積，使底部鏈條壓輪失去作用，長時間不轉(zhuǎn)動將使壓輪失效。

圖4 回程鏈條底部拐點圖

圖5 現(xiàn)場實際情況圖

2.2 加強設(shè)備檢修及維護管理

撈渣機使用說明里明確注明鏈條在使用過程中會磨損和拉長，日常運行過程中可降低負荷，停機將兩側(cè)鏈條同時截短相通扣數(shù)。若鏈條的總拉長率大于5%,應考慮在檢修期將鏈條全部更換。同時應利用檢修期對磨損嚴重的主動輪、鏈條壓輪、從動輪進行認真檢修維護，對實效部件及時更換，確保轉(zhuǎn)動部件靈活轉(zhuǎn)動，潤滑充足。

日常運行過程中應定期對易損部件檢查，發(fā)現(xiàn)影響設(shè)備安全運行的缺陷應及時停機消缺。

2.3 對設(shè)計缺陷進行改造

針對A點容易卡塞刮板堆積鏈條的問題，經(jīng)過分析，做如圖6改造。在A處撈渣機側(cè)板位置增設(shè)2個導向壓輪。經(jīng)過改造后一斷時間的運行證明該改造對消除卡塞，減輕鏈條堆積十分有效。

導向壓輪將原有的滑動摩擦改為滾動摩擦，大大降低摩擦系數(shù)，減少摩擦力。導向壓輪的增設(shè)抬高了主動輪下方回程鏈條的運行軌跡，使該部分鏈條有效受到底部鏈條的拉力，始終處于張緊狀態(tài)。

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