給煤機(jī)入口門的維護(hù)實(shí)踐及技術(shù)改造

秦軍毅

(華電濰坊發(fā)電有限公司，山東 濰坊 261000)

1 概述

某公司3號(hào)機(jī)為670 MW燃煤機(jī)組，配套的3號(hào)鍋爐的制粉系統(tǒng)為雙進(jìn)雙出BBD3854鋼球磨正壓直吹系統(tǒng)，采用GM-BSC21-26稱重式全封閉給煤機(jī)，給煤機(jī)入口煤閘門為電動(dòng)閘板門，該鍋爐制粉系統(tǒng)流程如圖1所示。

自2期3號(hào)爐配置的12臺(tái)給煤機(jī)投產(chǎn)后，給煤機(jī)入口門經(jīng)常出現(xiàn)開關(guān)卡澀、指示不到位的情況，造成原煤斗下煤不暢、給煤機(jī)檢修無法有效隔離等問題。需對(duì)3號(hào)爐給煤機(jī)進(jìn)行全面跟蹤分析，提出解決措施，以降低給煤機(jī)入口門故障次數(shù)，提高設(shè)備運(yùn)行安全可靠性。

圖1 制粉系統(tǒng)流程

2 給煤機(jī)入口門故障現(xiàn)象及原因分析

給煤機(jī)入口門的主要作用是關(guān)斷原煤，如果入口門開關(guān)指示不正確、開關(guān)不到位，將造成原煤斗下煤不暢、給煤機(jī)檢修無法有效隔離等問題。尤為嚴(yán)重的是原煤斗的漏斗式抽吸將會(huì)造成系統(tǒng)熱風(fēng)反竄，進(jìn)入給煤機(jī)內(nèi)部，造成皮帶燒毀及零部件損壞等一系列無法挽回的損失。

通過公司FAM缺陷查詢系統(tǒng)及日常維護(hù)記錄，對(duì)2016年1-6月3號(hào)爐給煤機(jī)入口門故障現(xiàn)象進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，該給煤機(jī)入口門故障頻次統(tǒng)計(jì)如表1所示。

表1 給煤機(jī)入口門故障頻次統(tǒng)計(jì)

2.1 電動(dòng)插板門卡澀

通過現(xiàn)場解體設(shè)備發(fā)現(xiàn)，電動(dòng)閘板門箱體內(nèi)傳動(dòng)齒輪間積聚著較多的煤粉。根據(jù)現(xiàn)場測量及查閱相關(guān)資料得知，齒輪傳動(dòng)之間積粉厚度必須小于60 mm；如果不能及時(shí)對(duì)積粉進(jìn)行清理，將造成齒輪齒條之間的卡澀拒動(dòng)。2016年1—6月因齒輪積粉造成的卡澀故障共39次，測量積粉厚度均超出了限值(60 mm)，占比58.2 %。這是造成給煤機(jī)入口門故障的首要因素。

給煤機(jī)入口門為電動(dòng)閘板門，箱體式平面結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在箱體內(nèi)部，主動(dòng)齒輪在下部撥動(dòng)上部齒條帶動(dòng)擋板運(yùn)行。因齒條及擋板與殼體留有一定間隙，設(shè)備運(yùn)行時(shí)小顆粒物質(zhì)易通過縫隙進(jìn)入箱體內(nèi)部積存，無法排出；運(yùn)行一段時(shí)間后，積粉堆積在齒輪間的厚度就會(huì)達(dá)到60 mm，隨后就會(huì)發(fā)生卡澀現(xiàn)象。

2.2 開、關(guān)過力矩造成的拒動(dòng)

給煤機(jī)入口門在切斷煤流時(shí)，需要克服很大的阻力，當(dāng)齒輪之間煤粉積聚到一定程度且閘板又無法將煤流顆粒碾碎時(shí)，閘板就會(huì)受其阻礙而無法前后運(yùn)動(dòng)，造成過力矩保護(hù)動(dòng)作。過力矩保護(hù)本身是防止閥門卡死的，如果過力矩時(shí)得不到有效的保護(hù)，就會(huì)使閥門過度旋緊而無法開啟，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒毀電機(jī)。因此，開、關(guān)過力矩造成拒動(dòng)的原因是齒輪之間煤粉積聚過多，而又無法及時(shí)清理。

調(diào)查期間共發(fā)生入口門開、關(guān)過力矩造成的拒動(dòng)15次，在6個(gè)月的統(tǒng)計(jì)區(qū)間內(nèi)占比22.4 %。這是造成給煤機(jī)入口門故障的次要因素。

2.3 電動(dòng)執(zhí)行器故障

根據(jù)華電濰坊發(fā)電有限公司設(shè)備分工規(guī)定，電動(dòng)執(zhí)行器屬于熱工部門。在6個(gè)月的統(tǒng)計(jì)調(diào)查期間共發(fā)生電動(dòng)執(zhí)行器故障7次，其中電動(dòng)執(zhí)行器齒輪箱內(nèi)的齒輪損壞3次；軸承室內(nèi)的軸承滾珠碎裂2次；邏輯板損壞1次；電機(jī)燒毀1次。

經(jīng)咨詢了解，由于入口門經(jīng)常發(fā)生卡澀，負(fù)荷過大，當(dāng)轉(zhuǎn)矩過大或過小時(shí)，引起電動(dòng)執(zhí)行器薄弱結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞。

2.4 軸承損壞引起的開、關(guān)卡澀

軸承損壞引起的開、關(guān)卡澀故障在6個(gè)月的統(tǒng)計(jì)期間內(nèi)共發(fā)生3次，占比4.5 %。經(jīng)現(xiàn)場解體查看，軸承存在外觀銹蝕嚴(yán)重，軸承內(nèi)部積粉的現(xiàn)象。雖然采用的是“免維護(hù)”軸承，但是由于軸承使用環(huán)境惡劣，長時(shí)間運(yùn)行后腐蝕嚴(yán)重，細(xì)小的煤粉還是會(huì)進(jìn)入到軸承中，造成潤滑失效。這是軸承提前失效的原因。

2.5 手動(dòng)離合失靈

在6個(gè)月的統(tǒng)計(jì)調(diào)查期間共發(fā)生手動(dòng)離合失靈2次，占比3 %。經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，原因?yàn)樘幚聿灏彘T卡澀時(shí)，手動(dòng)切換用力過大。

2.6 因安裝不到位、偏斜造成的卡澀

在6個(gè)月的統(tǒng)計(jì)調(diào)查期間，共發(fā)生因安裝不到位、偏斜造成的卡澀1次，占比1.5 %。經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，這是原始安裝工藝不過關(guān)造成的。

通過以上分析可以看出：給煤機(jī)入口門故障次數(shù)居高不下的主要和間接原因，都是齒輪齒條間容易因積粉而發(fā)生卡澀所造成的。

3 解決故障的方法

通過對(duì)給煤機(jī)入口門故障發(fā)生的原因分析，擬定了3種解決方法并進(jìn)行實(shí)施與對(duì)比。

3.1 方法1

在給煤機(jī)入口門箱體邊側(cè)加裝一路吹掃風(fēng)，減少齒輪、齒條間的積粉情況。

方法實(shí)施過程：2016-07-05利用設(shè)備輪停備用時(shí)機(jī)，在3號(hào)爐3C1給煤機(jī)入口門箱體邊側(cè)加裝了一路吹掃風(fēng)，采用給煤機(jī)密封風(fēng)為氣源。安裝完成后跟蹤調(diào)查，實(shí)施20天后仍然出現(xiàn)卡澀現(xiàn)象。打開檢查，發(fā)現(xiàn)安裝的吹掃風(fēng)僅僅能將吹掃孔周圍的積粉吹掃干凈，其余部位得不到清理，煤粉積聚現(xiàn)象依然存在，齒輪齒條間卡澀無法避免。此種方法雖然操作簡單，在短期內(nèi)能起到一定作用，但無法有效解決故障問題。

3.2 方法2

在給煤機(jī)入口門中間上部加裝1套壓緊螺栓，通過壓緊力減小入口門擋板齒條與齒輪的間隙，改善閘板卡澀、打滑現(xiàn)象。

方法實(shí)施過程：2016-07-25利用設(shè)備輪停備用時(shí)機(jī)，在3號(hào)爐3B1，3B2給煤機(jī)入口門中間上部分別加裝了1套壓緊螺栓；通過壓緊力調(diào)整齒間隙，使齒輪齒條嚙合緊密，減少跳齒現(xiàn)象。安裝完成后跟蹤調(diào)查，發(fā)現(xiàn)齒輪齒條間打滑跳齒現(xiàn)象雖然得到緩解，但會(huì)引發(fā)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)開、關(guān)過力矩情況。此方法不能徹底解決故障問題。

3.3 方法3

在現(xiàn)場進(jìn)行解體時(shí)發(fā)現(xiàn)齒輪存在斷齒現(xiàn)象。經(jīng)查閱相關(guān)資料得知，該齒輪材料的選用主要是根據(jù)齒輪工作時(shí)載荷的大小、轉(zhuǎn)速的高低及齒輪的精度要求來確定的，綜合考慮后，決定將閘板傳動(dòng)齒輪材質(zhì)改用不銹鋼0Cr18Ni9。與先前使用的中碳鋼相比，其在耐腐蝕、防銹、耐磨、韌性方面均有較大提升。將閘板傳動(dòng)齒條改用獨(dú)特的鋼板沖壓成孔成型技術(shù)制作。閘板面采用不銹鋼鋼板(提高表面光潔度，避免生銹卡澀)，厚度為8 mm，能夠提高閘板使用壽命。閘板前部設(shè)計(jì)有合理的幾何刃口，保證運(yùn)行阻力小、速度快，能夠切削積煤。運(yùn)行過程中，齒輪間的積粉將在齒輪齒條的嚙合擠壓下滑落到下方，徹底解決因齒輪間積粉造成的卡澀。原來給煤機(jī)入口門積粉一般超過20天就必須擇機(jī)清理，否則就會(huì)造成卡澀故障；改造完成后的給煤機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)30天后，解體發(fā)現(xiàn)齒輪間積粉并不嚴(yán)重。可見，此方法效果明顯，基本能夠解決入口門卡澀不暢問題。

4 最終改造方案的實(shí)施

根據(jù)該公司3號(hào)爐的實(shí)際情況，在2016年9月利用設(shè)備檢修機(jī)會(huì)，對(duì)3號(hào)爐12臺(tái)給煤機(jī)入口門按方法3進(jìn)行了技術(shù)改造。改造完成后，入口門卡澀、跳齒現(xiàn)象基本消除，給煤機(jī)入口門故障次數(shù)大幅下降，設(shè)備至今運(yùn)行良好，取得了預(yù)期效果。

5 結(jié)論

在生產(chǎn)實(shí)際中，給煤機(jī)入口門的故障原因較復(fù)雜，通常需要使用多個(gè)方法解決不同的故障。通過現(xiàn)場設(shè)備的維護(hù)實(shí)踐，找出給煤機(jī)入口門常見故障的一些規(guī)律和應(yīng)對(duì)方法，較好地解決了給煤機(jī)入口門故障頻發(fā)的現(xiàn)象，使設(shè)備長周期安全可靠運(yùn)行。

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