省煤器煙氣擋板卡澀力學分析及治理方案

張建立 魏道君

摘 要：華電萊州發電有限公司一期鍋爐主、再熱蒸汽溫度的調節主要通過位于省煤器和低溫再熱器后下方的煙氣調節擋板進行控制。正常運行過程中，煙氣擋板頻繁發生卡澀，驅動軸斷裂故障，嚴重影響了機組正常運行調整要求。通過對擋板軸進行力學分析，找出卡澀原因，并對擋板軸受力結構進行調整，有效解決了擋板的故障率。

關鍵詞：省煤器;煙氣擋板;斷裂

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.05.180

1 引言

華電萊州發電有限公司一期機組為1000MW級超超臨界火電機組，鍋爐為DG3033/26.15-Ⅱ1超超臨界一次中間再熱、前后墻對沖燃燒、單爐膛、平衡通風、全懸吊π型結構。主、再熱汽溫的調節是通過布置在低溫再熱器和省煤器后的平行煙氣擋板來調節的，通過控制煙氣擋板的開度大小來控制流經后豎井水平再熱器管束的煙氣量的多少，從而達到控制再熱器蒸汽出口溫度。在滿負荷時，省煤器側煙氣擋板全開，再熱器側煙氣擋板部分打開。當負荷逐漸降低，省煤器擋板逐漸關小，再熱器擋板開大，直至鍋爐運行至最低負荷，再熱器側全部打開。兩臺機組自2012年11月份投產以來，省煤器煙氣擋板一直存在頻繁卡涉，嚴重時驅動軸軸頭斷裂，導致無法正常開關。主、再熱器蒸汽溫度調節受限，嚴重影響機組的安全經濟運行。

2 原因分析

（1）連接板、連桿及拉桿加工精度低，且每臺執行器帶的擋板分布過長，力矩傳遞空行程多。（2）原設計缺陷。傳動軸的前支撐軸承與前軸的扭矩受力點距離過長（1米），驅動軸的距離達到1.1米（如圖1），前軸彎矩過大，導致前軸彎曲斷裂。

3 治理方案

（1）傳動軸穿出爐墻護板處加裝支撐自潤滑關節軸承（70套），每一組執行器驅動軸在連接板外再安裝支撐框架、支撐關節軸承（8套），增強驅動軸的軸向傳動扭矩，降低前軸彎矩，減少轉動阻力。自潤滑軸承位置見圖6軸承3。改造后的驅動軸剖面圖詳見圖7。（2）把原有的連接板、驅動軸、從動軸及調節連桿全部換掉，提高加工精度，消除力矩傳遞空行程。（3）每個擋板的傳動軸從爐墻內支撐軸承外更換為合金鋼管（12CrMoVG），提高高溫條件下的材料強度，消除拉裂隱患。爐墻外擋板軸頭重新加工與爐墻內伸出的合金鋼管過盈配合連接，錐銷定位。

4 結論

通過在擋板軸拐臂受力點內側（爐墻護板處）加裝自潤滑軸承，大大降低了整根擋板軸的彎矩（B點的彎矩理論上可以降至零），解決了擋板軸卡澀甚至斷裂的隱患。

參考文獻：

[1]劉鴻文.材料力學（第4版）[M].高等教育出版社，2003.