殷胥杰
(國電諫壁電廠,江蘇 鎮(zhèn)江 212006)
鍋爐本體蒸汽吹灰器主要用于清潔爐膛墻式受熱面、煙道內(nèi)對流受熱面上的高溫灰渣,通過其裝有文丘里噴嘴的噴頭伸入鍋爐內(nèi)部環(huán)視定向噴射蒸汽,使蒸汽膨脹產(chǎn)生高速氣流,沖擊并冷卻局部灰渣。高溫灰渣在冷激作用下破碎,并在其強力氣流沖擊下脫落。
蒸汽吹灰器對高溫灰渣和迎風(fēng)面浮灰均有良好的清除作用,適用于各種受熱面,在大型電站鍋爐中有著廣泛的應(yīng)用。
蒸汽吹灰器作為鍋爐吹灰設(shè)備中的一個類型,也存在一定的固有缺陷,主要有:
(1) 機械轉(zhuǎn)動部件多,且工作在高溫、高塵條件下,容易發(fā)生各類機械運轉(zhuǎn)故障,檢修維護保養(yǎng)工作量大;
(2) 蒸汽消耗量大,鍋爐補水量大,對整機運行的經(jīng)濟性有一定影響(小型鍋爐尤為明顯);
(3) 吹灰頻率如果過高,則由于對受熱面管束產(chǎn)生局部頻繁強制降溫,易引起管材材質(zhì)疲勞,影響其壽命;
(4) 蒸汽大量進入爐膛,使煙氣濕度增加,對降低鍋爐尾部腐蝕不利。
某電廠目前共計列裝6臺300 MW級及2臺1 000 MW級燃煤發(fā)電機組,爐本體吹灰全部采用由上海克萊德貝爾格曼機械有限公司生產(chǎn)的蒸汽吹灰器。其中,300 MW機組短吹采用V92型、長吹采用PS-SL型,1 000 MW機組短吹采用V04型、長吹采用PS-LL型。這些型號的吹灰器,除了吹掃行程、行進速度、電機傳動配置,部件尺寸等略有差異外,基本結(jié)構(gòu)及動作方式完全一致。
3.1.1 螺旋噴管與銅套熱脹死
這一故障最為常見。一般是由于吹灰蒸汽溫度較高,螺旋噴管(鋼質(zhì))與銅套(銅質(zhì))熱膨脹率、膨脹量不一致,加之兩者間隙間浮灰較多造成的。
檢修處理方式為:手動退出后,使用松銹潤滑噴劑清理螺旋噴管表面及與銅套結(jié)合面即可。
3.1.2 短吹傳動鏈輪內(nèi)部潤滑不良
短式吹灰器螺旋噴管的進退和旋轉(zhuǎn),主要由電機轉(zhuǎn)動通過鏈條帶動鏈輪旋轉(zhuǎn),鏈輪組件內(nèi)有一個和螺旋噴管螺紋配合的銅套,以一種類似于安裝螺栓的方式使螺旋噴管旋進或退出。當(dāng)鏈輪前半部分內(nèi)壁與銅套潤滑不良時,銅套即卡澀無法旋轉(zhuǎn),造成噴管卡死。
檢修處理方式為:將鏈輪從吹灰器箱體上拆除后解體,檢查清理鏈輪內(nèi)壁的污染物(碳化的高溫牛油、灰渣),用砂紙打磨清理干凈后,重新加入高溫潤滑脂,復(fù)裝。如果檢查中發(fā)現(xiàn)內(nèi)壁與銅套磨損嚴重,則應(yīng)當(dāng)對鏈輪組件整體換新。
3.1.3 短吹凸輪盤小軸承與軸承軌道配合不良
螺旋噴管的順暢進退,有賴于凸輪盤小軸承(導(dǎo)向螺母)在軌道上的良好轉(zhuǎn)動。當(dāng)軌道變形或小軸承脫落、損壞時,螺旋噴管軸向進退阻力大增,導(dǎo)致電機過載,繼電器保護動作,失去動力。
檢修處理方式為:現(xiàn)場拆除損壞的導(dǎo)向螺母后手動退出螺旋噴管,按情況更換導(dǎo)向螺母或其軸承軌道。
3.1.4 電機安裝臺板變形
當(dāng)電機臺板變形(一般亦伴隨有前述幾條故障)后,鏈條傳動變得不可靠,產(chǎn)生鏈條滑脫、滑齒等現(xiàn)象,在與前述幾條故障原因的綜合作用下,導(dǎo)致噴管無法退出。
檢修處理方式為:在完成前述幾條故障原因的排查和維修后,利用墊片調(diào)平電機臺板,當(dāng)變形嚴重時,應(yīng)予以整體更換。
3.2.1 開閥機構(gòu)杠桿前軸承損壞
吹灰器閥門由螺旋噴管的旋轉(zhuǎn)運動來開啟。凸輪盤裝在螺旋管的后端,在螺旋管向前行程結(jié)束后,凸輪盤就控制閥桿。開閥壓桿直接布置在閥桿上部,閥門即由其開啟。吹掃開始時,開閥壓桿將閥瓣壓下,吹灰器閥門被打開。當(dāng)開閥機構(gòu)杠桿前軸承損壞時(一般表現(xiàn)為軸承外鋼圈斷裂及軸承彈子脫落),開閥機構(gòu)杠桿無法抬起,則軸承后部的電氣前限位開關(guān)無法動作發(fā)出相應(yīng)的電訊號,導(dǎo)致噴管原地空轉(zhuǎn),時間過長會導(dǎo)致其熱脹死。
檢修處理方式為:手動退出螺旋噴管后,更換開閥機構(gòu)杠桿前軸承。
3.2.2 開閥機構(gòu)杠桿前后端固定座或角閥閥桿卡澀
吹掃開始時,噴管后端的凸輪盤壓迫開閥壓桿前軸承上抬,則后端通過閥桿將角閥閥瓣壓下,吹灰器閥門被打開。當(dāng)一輪吹灰結(jié)束時,則由角閥閥桿回彈使開閥杠桿復(fù)位。當(dāng)開閥機構(gòu)杠桿前后端固定座或角閥閥桿卡澀時,杠桿無力回位,導(dǎo)致噴管原地空轉(zhuǎn)。
檢修處理方式為:手動退出螺旋噴管后,拆除角閥及其固定面板,清理、潤滑開閥杠桿前后端固定孔,若為角閥故障則應(yīng)更換角閥。
3.3.1 電機動力線塑料拖鏈(坦克鏈)損壞
電機動力線塑料拖鏈安裝于長吹鋼架的導(dǎo)槽內(nèi),主要作用是使電機動力線平順穩(wěn)定地跟隨跑車及電機同進退,并向電機提供電力。當(dāng)因為拖鏈布放不良、塑料拖鏈老化、鏈節(jié)失去彈性、導(dǎo)槽內(nèi)異物阻礙、長吹跑車尾部漏氣將拖鏈吹出導(dǎo)槽、冬季尾部漏氣凝結(jié)水結(jié)冰等原因,致使動力線被扭結(jié)拉斷或絕緣破損導(dǎo)致短路跳閘后,會使電機失去動力,跑車停止運轉(zhuǎn),造成卡澀故障。
檢修處理方式為:立即聯(lián)系電氣檢修人員重新接線。在接線過程中(電機未送電狀態(tài)下),利用手動搖柄使長吹外套管獲得一定的后退和旋轉(zhuǎn),防止套管燒損,擴大損失。
3.3.2 外套管旋轉(zhuǎn)機構(gòu)組件損壞卡澀
長吹外套管的環(huán)向旋轉(zhuǎn)動力通過鏈條傳遞,由跑車電機通過減速機供應(yīng),傳動鏈條由鋁制張緊輪負責(zé)收緊,防止滑齒。當(dāng)外套管鏈齒與減速箱鏈輪不在一個平面上,致偏差較大,或者張緊輪磨損過度失去功能乃至于脫落,亦或是鏈條受力過大發(fā)生斷裂,均可能引起外套管的環(huán)向旋轉(zhuǎn)卡澀停止。由于長吹減速機的環(huán)向傳動(套管圓周運動)和軸向傳動(套管前后運動)由齒輪、蝸桿簡單分配,沒有離合裝置,故會導(dǎo)致兩向運轉(zhuǎn)全部停止。
檢修處理方式為:拆除鏈條及旋轉(zhuǎn)障礙物,使減速機軸向傳動不受影響。套管退出后再根據(jù)機件損壞情況更換相應(yīng)部件。
3.3.3 外套管托架組件扭曲變形致卡澀
長吹外套管自重很大,且長度較長(300 MW機組為7 m左右,1 000 MW機組達到11.5 m),所以設(shè)計了托架組件便于在跑車和套管間形成一定的支撐。托架安裝于長吹鋼架下方的角鐵導(dǎo)槽內(nèi),隨跑車前后運動,但導(dǎo)槽不平或有異物阻礙等情況時,托架極易被拱起,而發(fā)生扭曲變形,使跑車連同托架一起被卡在吹灰器鋼架上,造成套管卡澀。
檢修處理方式為:用氣割就地分段割除托架,清除障礙,使外套管退出,并更換新的托架組件。
3.3.4 長吹跑車(行走箱)旋轉(zhuǎn)軸承損壞
吹灰器跑車由箱體、電機齒輪箱、吹灰管填料箱組成。行走滾輪固定在箱體上。雙出軸齒輪箱由三相電機驅(qū)動,一端出軸上的驅(qū)動齒輪與大梁上的齒條嚙合,實現(xiàn)行走箱的軸向移動,另一出軸(縱向)通過鏈條傳動使吹灰管實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動。吹灰管填料箱內(nèi)側(cè)為填料空間,外側(cè)與箱體間在前后端各安裝了一個深溝球軸承,用于提供外套管的環(huán)向轉(zhuǎn)動力。由于長期運行在高溫環(huán)境下,軸承內(nèi)部較易發(fā)生潤滑缺油、彈子保持架變形、軸承游隙脹小抱死等情況,其中以軸承內(nèi)部缺油最為常見。當(dāng)2個軸承中的任意一個發(fā)生損壞后,均會造成跑車及外套管進退卡死。
檢修處理方式為:根據(jù)檢修實踐,在一定情況下,跑車后部軸承可由用戶自行更換。但限于廠家制造性限制,前部軸承較難更換。當(dāng)損壞的軸承無法更換時,只能選擇更換整個跑車箱體組件。
吹灰器角閥的常見故障主要為內(nèi)漏,其根本原因是閥門密封面的密封不嚴。根據(jù)檢修實踐觀察,主要原因有:
(1) 異物卡塞(角閥進氣法蘭密封纏繞片內(nèi)側(cè)被吹損后,有部分殘骸卡在閥座與閥瓣之間);
(2) 閥桿斷裂,即閥芯脫落;
(3) 閥門密封面被吹損;
(4) 閥桿變形無法完全回位,或閥桿彈簧彈性減小;
(5) 開閥機構(gòu)安裝不當(dāng),未與閥桿上端留足間隙,致閥桿受壓,使閥門處于微開狀態(tài)。
吹灰器閥門內(nèi)漏是一個不太容易被發(fā)現(xiàn),但卻危害較大的缺陷。特別是長吹,若角閥長期內(nèi)漏未作相應(yīng)處置,則很有可能對吹灰噴嘴附近的受熱面造成持續(xù)性的吹損,導(dǎo)致鍋爐泄漏,并引發(fā)更大的損失。
吹灰器故障的現(xiàn)場臨時處置,只有一個基本目標,就是將吹灰器噴管回退到正常位置,安全關(guān)閉氣源。
當(dāng)采用電氣強退無效時,可以使用廠家配置的手搖電機尾柄,手動退出吹灰器(先搖到氣閥關(guān)閉位置。手搖時電機一定要斷電,防止電機突然啟動,致?lián)u把打手)。拆除凸輪盤小軸承(導(dǎo)向螺母)后,用撬棒或F扳手等工具插入凸輪盤的缺口中,強行將螺旋噴管扳出。
如果還是扳不動,則在全爐其它吹灰器(特別是長吹)全部退回到位后,關(guān)閉吹灰系統(tǒng)氣源,待噴管冷卻后,再將其手動扳回到位。
根據(jù)檢修現(xiàn)場經(jīng)驗,長吹的卡澀故障與箱體軸向(前后)運動部件無關(guān),在排除上述長吹的故障障礙后,大多可由電氣人員強操退出。在使用手搖柄應(yīng)急時,一定要做到電機拉電,防止被打傷。
若長吹套管因各種原因已經(jīng)被燒彎變形,無法整體退回時,可以采取由起重工和電焊工配合的辦法,在做好套管每段保險的情況下(套管上開孔穿入起重鋼繩,用葫蘆強拉),拉出一段,割除一段。要防止套管燒斷墜落,砸壞爐內(nèi)受熱面。
爐本體蒸汽吹灰器是直接作用在爐內(nèi)各受熱面上的重要輔助設(shè)備,對維持鍋爐安全、穩(wěn)定、健康、經(jīng)濟運行,起著十分重要的作用。做好吹灰器的檢修維護工作,豐富故障判斷及檢修技術(shù)經(jīng)驗,對滿足日益增長的企業(yè)綜合管理要求和應(yīng)對不斷提升的裝備技術(shù)水平是大有裨益的。
1 葉江明.電廠鍋爐原理及設(shè)備[M].北京:中國電力出版社,2004.
2 陳海金.鍋爐本體檢修[M].北京:中國電力出版社,2006.