600MW火電廠吹灰器常見故障分析與解決方案

1、600MW 火電廠吹灰器常見故障分析與解決方案 機(jī)械二部李錦 摘要：針對(duì)火電廠常用吹灰器在使用中發(fā)現(xiàn)的部分機(jī)械、電氣故障，分析 了故障的原因，并提出部分缺陷的處理方法和如何維護(hù)吹灰器的一些良好實(shí) 踐。 關(guān)鍵詞：鍋爐；泄漏；卡澀；對(duì)策 1. 前言 隨著我國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展，汽輪發(fā)電機(jī)組不斷向大型化方向發(fā)展，電站鍋 爐爐膛（煙道）的寬度越來越大，為了清除布置在其中的屏式過熱器、對(duì)流過 熱器、再熱器和其他熱交換器上的結(jié)灰和結(jié)渣，提高熱效率、降低燃料消耗、 保證鍋爐滿負(fù)荷，長(zhǎng)周期的正常運(yùn)行，需要較長(zhǎng)行程的吹灰器來滿足實(shí)際的需 要。通過對(duì)吹灰器結(jié)構(gòu)及常見故障的了解和熟悉，可極大的保障吹灰器的安全 穩(wěn)定運(yùn)行

2、。 2. 吹灰器的作用與原理 2.1 吹灰器的作用 吹灰器能有效的清除鍋爐受熱面的結(jié)渣和積灰，是受熱面保持良好的受熱 效果，因此在火電廠的鍋爐設(shè)計(jì)中，總在鍋爐的各個(gè)受熱面上布置不同類型的 吹灰器，如一般在爐膛短行程吹灰器，在對(duì)流受熱面布置伸縮式吹灰器，在回 轉(zhuǎn)式空預(yù)器（或脫硫系統(tǒng)中的煙氣換熱器）布置專門的吹灰器。 2.2 吹灰器傳動(dòng)原理 爐膛吹灰器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，緊湊，它的減速機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)有電動(dòng)機(jī)、蝸輪箱 和一組開始傳動(dòng)齒輪及驅(qū)動(dòng)銷和螺紋管等組成，吹灰器的旋轉(zhuǎn)和伸縮運(yùn)動(dòng)最終 通過兩個(gè)驅(qū)動(dòng)銷和螺紋管來完成。 螺紋管伸縮時(shí)不旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)時(shí)不伸縮。驅(qū)動(dòng)銷用定位亂栓固定在末端大齒 輪的內(nèi)孔內(nèi)，起到內(nèi)螺牙的作

3、用。驅(qū)動(dòng)銷用硬質(zhì)合金鋼制成，不僅耐磨性好， 而且減少了傳動(dòng)中的卡澀現(xiàn)象，同時(shí)也易于更換。電氣控制機(jī)構(gòu)位于吹灰器后 1/ 6 端，控制箱內(nèi)裝有行程開關(guān)，行程開關(guān)由蝸輪軸傳動(dòng)的齒輪控制，改變主控制 齒輪上撞銷的位置，可調(diào)整吹掃的圈數(shù)和吹灰角度。 長(zhǎng)伸縮式吹灰器采用單電機(jī)驅(qū)動(dòng)通過齒輪變速箱實(shí)現(xiàn)進(jìn)退運(yùn)動(dòng)。電機(jī)端部 為大法蘭，直接與跑車連接，通過位于主齒輪箱外部的一級(jí)齒輪變速后，將運(yùn) 動(dòng)傳給主齒輪箱。跑車內(nèi)的主減速機(jī)構(gòu)是一蝸桿蝸輪，蝸輪軸驅(qū)動(dòng)末級(jí)正齒輪 帶動(dòng)主傳動(dòng)軸，主傳動(dòng)軸兩端的行走齒輪分別于與梁兩側(cè)的齒條嚙合，使吹灰 器向前或向后移動(dòng)，蝸輪軸同時(shí)驅(qū)動(dòng)傘齒輪使吹灰槍旋轉(zhuǎn)。 3. 故障分析 平圩電廠自建

4、廠以來，無論是亞臨界鍋爐還是超臨界鍋爐在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行 中也經(jīng)常發(fā)生吹灰器的故障?？偨Y(jié)這些故障發(fā)生的原因進(jìn)行分類，可看出由于 設(shè)計(jì)、環(huán)境、管理和維護(hù)等方面的問題都會(huì)造成吹灰器發(fā)生故障，主要表現(xiàn)在 以下幾個(gè)方面。 3.1 軸承問題 由于吹灰器基本上都處于室外環(huán)境中，下雨及潮濕的氣候會(huì)使其零部件較 易腐蝕，因?yàn)檠b在爐膛吹灰器的閥門上的單向閥有的失去了原來的作用，相反 在吹灰時(shí)，蒸汽卻從單向閥中泄露出來，一方面蒸汽在潮濕氣候的作用下，會(huì) 在軸承箱內(nèi)積水，使軸承會(huì)因?yàn)槭?rùn)滑而生銹；另一方面墻箱孔和槍體有間 隙，在吹灰時(shí)或爐膛打正壓時(shí)，就會(huì)有灰露出來，而灰也會(huì)落入軸承箱內(nèi)，灰 在潮氣和蒸汽的共同作用下，

5、結(jié)成垢并積在軸承箱里，既加大了軸承生銹的可 能，又使軸承的滾動(dòng)收到了更大的阻力，最終使槍管的旋轉(zhuǎn)力矩增大，電機(jī)無 法驅(qū)動(dòng)，造成了卡澀。 其危害有二：一是燒壞槍管，二是吹爆水冷壁。 3.2 閥門問題 平圩電廠的鍋爐為負(fù)壓鍋爐，因此在每臺(tái)爐膛吹灰器的閥門上都安裝了單 向閥，當(dāng)停止吹灰后，從裝在吹灰器閥門上的單向閥進(jìn)入的空氣流經(jīng)內(nèi)管和吹 灰槍，阻止?fàn)t膛煙氣進(jìn)入吹灰器或從吹灰器內(nèi)清除倒灌的爐膛煙氣，此種空氣 稱之為卸煙空氣。單向閥在吹灰器運(yùn)行時(shí)，能防止吹灰介質(zhì)噴出，進(jìn)入大氣或 2/ 6 傷人。但是現(xiàn)實(shí)中許多單向閥已壞，導(dǎo)致卸煙空氣起不了作用，在爐膛正壓的 作用下，爐膛的煙氣和灰進(jìn)入槍體和閥門處，在吹灰

6、時(shí)，蒸汽會(huì)與煙氣和灰發(fā) 生作用，日積月累，結(jié)果在閥門的密封面上結(jié)垢，造成閥門關(guān)閉不嚴(yán)，閥門內(nèi) 漏，致使蒸汽從吹灰器槍管漏人爐內(nèi)，對(duì)水冷壁的某個(gè)固定部位進(jìn)行吹掃，且 蒸汽長(zhǎng)期漏到水冷壁，對(duì)水冷壁形成侵蝕，在兩者的共同作用下造成水冷壁爆 管。 3.3 墻箱套管問題 墻箱套管材質(zhì)的選用與他們的工作溫度、工作環(huán)境不相適應(yīng)，從而造成該 套管出現(xiàn)高溫腐蝕，受高溫?zé)彷椛洹釠_擊出現(xiàn)材料熱損傷。這些墻箱套管熱 損傷的程度以及對(duì)爐膛吹灰器工作危害程度隨著爐內(nèi)熱輻射、氣流沖刷的強(qiáng)度 不同而略有不同。特別是爐內(nèi)側(cè)墻箱套管上部管子的管材組織張粗疏松、變 形，這對(duì)吹灰器的工作危害程度最大。此外，爐膛墻箱內(nèi)管向火側(cè)無法承

7、受爐 內(nèi) 1000 以上的高溫，管子內(nèi)側(cè)產(chǎn)生高溫腐蝕，腐蝕產(chǎn)物附著在管內(nèi)壁；還 有，爐膛內(nèi)部的高溫使得普通耐高溫鋼材過早出現(xiàn)管子前側(cè)脹粗、龜裂、過燒 損毀，在上述原因的共同作用下使得吹灰器槍管與墻箱套管相對(duì)運(yùn)動(dòng)阻礙，這 是造成吹灰器吹損水冷壁管的主要原因之一。 3.4 填料問題 爐膛受熱面的短行程吹灰器和對(duì)流受熱面的長(zhǎng)伸縮式吹灰器都存在靜止的 內(nèi)管和運(yùn)動(dòng)的外槍管兩者之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此，存在內(nèi)外槍管內(nèi)介質(zhì)（蒸 汽）外泄的可能。在結(jié)構(gòu)上，采用多道柔性石墨填料密封，從機(jī)械加工上，提 高內(nèi)槍管的表面光潔度和圓整度，最大限度地降低槍管內(nèi)介質(zhì)的外漏?，F(xiàn)場(chǎng)使 用時(shí)對(duì)密封填料的填料壓蓋采用適當(dāng)?shù)膲壕o力，因?yàn)?/p>

8、過分?jǐn)Q緊會(huì)縮短填料的使 用壽命，并增加減速機(jī)和跑車的負(fù)載。 3.5 長(zhǎng)吹卡澀問題 大多長(zhǎng)吹槍管的長(zhǎng)度都有 7 米左右，由于原來的設(shè)計(jì)只有兩處支撐點(diǎn)，前 由兩個(gè)滾輪支撐，后由跑車上的滾輪支撐，這樣就有 7 米左右的距離是懸空 的，其槍管和內(nèi)管由于自重就會(huì)在半空中下垂并稍有彎曲，如此的設(shè)計(jì)使槍管 越向前移動(dòng)，所需的里就會(huì)越大。當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)了以后，由于轉(zhuǎn)動(dòng)的繞度不同 3/ 6 和部分墻箱孔過燒變形，另外前支撐的兩個(gè)滾輪有的未必能托住槍管，這樣部 分變形槍管就會(huì)與墻箱孔形成巨大摩擦力，造成跑車受力過大，跑車上的電機(jī) 過載，熱繼電器動(dòng)作，如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)的話，槍管就有可能在爐膛內(nèi)燒壞，或 者吹爆爐管。 3

9、.6 跑車和減速箱的蝸輪問題 蝸輪蝸桿的配合材料為一軟一硬，當(dāng)受力較大或嚙合不好時(shí)最先受破壞的 將是蝸輪。蝸桿傳動(dòng)由于效率低，因此工作時(shí)發(fā)熱量大。如果產(chǎn)生的熱量不能 及時(shí)散發(fā)出去，油溫將不斷升高，潤(rùn)滑油粘度降低，齒面間的潤(rùn)滑狀態(tài)惡化， 將最終導(dǎo)致輪齒的嚴(yán)重磨損或者膠合。爐膛吹灰器的減速箱和長(zhǎng)伸縮式吹灰器 的跑車都是采用 32 號(hào)透平機(jī)油潤(rùn)滑，由于兩者都存在小漏點(diǎn)，當(dāng)不能及時(shí)加 油，就會(huì)造成減速箱和跑車?yán)锏奈佪喭瑯邮芰^大，進(jìn)而導(dǎo)致減速箱或跑車失 效。 3.7 電氣問題 電氣方面主要出現(xiàn)發(fā)過流信號(hào)、電機(jī)過載、不執(zhí)行等缺陷，原因分析如 下：（ 1）發(fā)過流信號(hào) 重新校驗(yàn)過電流繼電器，調(diào)整整定值 實(shí)際

10、電流超過整定值 （ 2）電機(jī)過載 機(jī)械卡死 主回路有缺相現(xiàn)象或接線松動(dòng) 控制回路失靈，一直運(yùn)行 執(zhí)行電機(jī)已損壞 （3）不執(zhí)行 無熱控指令（熱控故障或已跳過） 控制回路不通 4/ 6 主回路無電壓 執(zhí)行電機(jī)已壞 4. 一般缺陷故障處理方法 在運(yùn)行過程中，由于各種原因可能會(huì)出現(xiàn)吹灰器跑車、槍管卡死，不能退 出的故障，這時(shí)，控制盤上有過載信號(hào)（報(bào)警），保護(hù)電機(jī)的熱繼電器動(dòng)作， 電源切斷。處理方法如下：（ 1）首先弄清吹灰器的型號(hào)和編號(hào)。 （ 2）到現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)將對(duì)應(yīng)的控制盒上的鈕子開關(guān)撥到 “OFF位”置，然后再動(dòng)力 柜上恢復(fù)熱繼電器。 （3）用專用搖把手動(dòng)一下吹灰器跑車上的方柄，如很輕松，就不是機(jī)械問

11、題而是電氣問題；如手動(dòng)很重就是機(jī)械問題。 （4）如果是機(jī)械問題，手搖一段距離，待較輕松后，合上鈕子開關(guān)吹灰器 馬上退回。如果是電氣問題，就要馬上檢查，合上鈕子開關(guān)，吹灰器退回。在 問題未解決前，可以邊手搖退出，邊檢查問題。只要保持蒸汽流量，手搖退 出，短時(shí)間不會(huì)燒彎槍管或爆管（注：手搖要將鈕子開關(guān)撥到“OFF位”置，問題 解決后，再送電退出）。 （5）若吹灰器能用電動(dòng)扳手，可用電動(dòng)扳手退出。 （6）槍管退出后要查明原因并進(jìn)行處理，重新投運(yùn)這一臺(tái)時(shí)，要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng) 監(jiān)視。 5. 吹灰器使用過程中的良好實(shí)踐 （1）科學(xué)管理。要正確認(rèn)識(shí)吹灰器在鍋爐運(yùn)行中的重要性，配備人員，建 立制度，保證吹灰器的投運(yùn)。

12、 （ 2）要有專職的維護(hù)人員，熟悉除灰系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和故障的處理方法，根據(jù) 說明書及有關(guān)資料，對(duì)吹灰器進(jìn)行定期維護(hù)保養(yǎng)。更換潤(rùn)滑油和對(duì)零部件進(jìn)行 防腐處理，對(duì)電氣方面進(jìn)行定期維護(hù)和更換零部件。 5/ 6 （3）在正常情況下，吹灰器要堅(jiān)持天天用。在鍋爐不正?；蚍e灰不多的情 況下，每臺(tái)吹灰器每星期至少要投用一次。絕對(duì)不能長(zhǎng)期閑置不用。 （4）在吹灰器系統(tǒng)運(yùn)行中控制盤上報(bào)警時(shí)，一定要及時(shí)處理，排除故障， 防止損壞吹灰器甚至吹壞鍋爐里的水冷壁、再熱器、過熱器、省煤器管。 （ 5）做好運(yùn)行記錄，總結(jié)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，制定合理的吹灰程序。 （6）維護(hù)人員要經(jīng)常到現(xiàn)場(chǎng)巡視，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，要定期的對(duì)吹灰器 定期的清理加油潤(rùn)滑。 （7）要保證檢修中所用備品備件的齊全。 6. 結(jié)束語(yǔ) 綜上所述，在火電企業(yè)生