大唐三門峽發(fā)電有限責(zé)任公司 張 航 王鑫威 關(guān)倡弘

國(guó)內(nèi)部分火力發(fā)電機(jī)組鍋爐底部設(shè)計(jì)風(fēng)冷式干渣機(jī)，干渣機(jī)與鍋爐出渣口通過(guò)渣斗相連，渣斗獨(dú)立支撐，并在渣斗底部設(shè)有液壓關(guān)斷門，用于關(guān)斷、隔離和擠渣，鍋爐燃燒產(chǎn)生的灰渣落入干渣機(jī)，通過(guò)冷卻和輸送最終進(jìn)入渣倉(cāng)，風(fēng)冷式干渣機(jī)具有輸送鏈韌性強(qiáng)可靠性高、可輸送大渣塊、易于維護(hù)、密封良好、節(jié)水節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)[1]。同時(shí)也存在一個(gè)普遍現(xiàn)狀：一臺(tái)鍋爐配備單臺(tái)干渣機(jī)，無(wú)備用排渣輸渣系統(tǒng)，一旦出現(xiàn)重大故障則危及機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，且人員檢修安全風(fēng)險(xiǎn)大，屬于一級(jí)設(shè)備，而不銹鋼輸送鏈又是干渣機(jī)的核心部件，其安全穩(wěn)定直接決定了干渣機(jī)的可靠性[2-3]。

圖1 干渣機(jī)布置示意圖

本文就干渣機(jī)不銹鋼輸送鏈鏈板翹邊故障進(jìn)行綜合分析，并根據(jù)實(shí)際運(yùn)行、檢修經(jīng)驗(yàn)總結(jié)歸納出鏈板翹邊治理措施。

1 結(jié)構(gòu)分析

干式排渣機(jī)本質(zhì)上是耐熱不銹鋼鏈板輸送機(jī)，不銹鋼輸送鏈在運(yùn)行中具有防塵效果，且擁有較高韌性，即使各部分之間存在巨大溫差也不會(huì)發(fā)生永久性變形。不銹鋼輸送鏈張緊后由頭部驅(qū)動(dòng)滾筒摩擦力產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力帶動(dòng)，尾部滾筒支撐在自動(dòng)張緊裝置上，不銹鋼輸送鏈運(yùn)行在輸送上托輥和回程下托輥上，不銹鋼輸送鏈?zhǔn)占⑾蛲廨斔蛷臓t膛落下的爐底渣。

圖2所示為干渣機(jī)不銹鋼輸送鏈鏈板疊壓結(jié)構(gòu)示意圖，不銹鋼鏈板逐片疊壓，再通過(guò)沉頭螺釘固定在不銹鋼編織網(wǎng)網(wǎng)上，形成不銹鋼輸送鏈。圖3所示為干渣機(jī)斷面詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖，爐渣通過(guò)渣斗落到輸送鏈上，兩側(cè)的擋渣斜板起到聚攏和遮擋的作用，使?fàn)t渣始終保持在輸送鏈正中位置，避免爐渣在負(fù)壓擾動(dòng)下向兩側(cè)流動(dòng)，上部為輸送鏈的工作程、下部為返程，圖4所示為干渣機(jī)輸送鏈與擋渣斜板相對(duì)位置示意圖。

圖2 輸送鏈鏈板疊壓結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 干渣機(jī)斷面結(jié)構(gòu)示意圖

圖4 輸送鏈與擋渣斜板相對(duì)位置示意圖

2 鏈板翹邊原因分析

現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)輸送鏈翹邊全部發(fā)生在正轉(zhuǎn)期間，結(jié)合輸送鏈鏈板前后疊壓結(jié)構(gòu)以及鏈板翹邊形貌分析，造成翹邊必須使輸送鏈逆茬受力，而輸送鏈正轉(zhuǎn)期間逆茬阻力只能來(lái)源于輸送鏈裙邊之間，即圖3所示的1號(hào)區(qū)域。全面排查工作程和返程段的1號(hào)區(qū)域未發(fā)現(xiàn)任何異物及內(nèi)部構(gòu)件變形脫落現(xiàn)象，所以排除干渣機(jī)內(nèi)部構(gòu)件造成鏈板翹邊的可能。

進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，在干渣機(jī)斜坡段翻渣機(jī)處，北側(cè)擋渣斜板存在卷邊、缺口和擠壓變形的痕跡（圖5）。通過(guò)運(yùn)行觀察發(fā)現(xiàn)輸送鏈上渣位較高時(shí)，在經(jīng)過(guò)翻渣機(jī)時(shí)受到較大阻力，將渣塊擠壓進(jìn)入側(cè)面擋渣板和裙邊之間，長(zhǎng)期擠壓磨損導(dǎo)致?lián)踉卑遄冃紊踔脸霈F(xiàn)缺口，缺口的產(chǎn)生使體積更大的渣塊可進(jìn)入輸送鏈裙邊與擋渣板之間，輸送鏈正向運(yùn)轉(zhuǎn)使渣塊與鏈板裙邊發(fā)生逆茬擠壓、碰撞，從而造成鏈板翹邊，如圖5所示。鏈板翹邊之后會(huì)與擋渣板背后的支撐肋板以及返程段的下托輥、橫向支撐槽鋼等發(fā)生進(jìn)一步碰撞，造成鏈板翹起幅度進(jìn)一步增大。

圖5 擋渣板與裙邊之間擠入渣塊置示意圖

但通過(guò)就地檢查發(fā)現(xiàn)，在斜坡段南、北兩側(cè)擋渣板均有缺口及變形，而鏈板翹邊全部發(fā)生在北側(cè)，南側(cè)裙邊沒有任何鏈板翹邊受擠壓痕跡。測(cè)量后得到斜坡段擋渣板與裙邊間距，北側(cè)約為50mm，南側(cè)約為70mm，說(shuō)明斜坡段輸送鏈偏向南側(cè)；擋渣板與輸送鏈垂直間距南、北兩側(cè)相同，約為60mm，說(shuō)明輸送鏈南、北兩側(cè)高低相同。

再通過(guò)從尾部觀察發(fā)現(xiàn)，輸送鏈北側(cè)裙邊各鏈板之間的間隙較大，而南側(cè)裙邊各鏈板之間緊密貼合。由此分析：輸送鏈偏向南側(cè)，造成北側(cè)輸送鏈裙邊與擋渣板間距小，易于接觸到渣塊，同時(shí)北側(cè)裙邊鏈板間隙大而松散，更易于翹邊；而南側(cè)輸送鏈裙邊與擋渣板間距大，不易接觸到渣塊，且裙邊鏈板貼合緊密、相對(duì)較難翹邊，所以輸送鏈鏈板翹邊全部發(fā)生在北側(cè)；其次，煤質(zhì)原因?qū)е赂稍鼨C(jī)頻繁掉大焦，造成輸送鏈上瞬時(shí)渣量過(guò)大，加劇了翻渣機(jī)附近擋渣斜板磨損與變形，渣塊進(jìn)入擋渣斜板與裙邊之間的幾率增大，也是鏈板翹邊頻發(fā)的間接原因。

另外，干渣機(jī)輸送鏈在起弧段存在輕微上下浮動(dòng)，也有可能造成裙邊與擋渣斜板或支撐肋板碰磨，引起翹邊；特殊情況下輸送鏈倒轉(zhuǎn)造成部分鏈板裙邊與下托輥碰撞變形翹起，增加了鏈板與內(nèi)部構(gòu)件碰撞翹邊的概率，也是另一個(gè)原因。

3 治理措施及效果

針對(duì)翹邊原因，制定了以下針對(duì)性防范治理措施：更換已經(jīng)翹邊鏈板，并對(duì)變形和磨損的擋渣斜板進(jìn)行補(bǔ)焊修復(fù)或更換，避免渣塊擠入擋渣斜板與輸送鏈裙邊之間；機(jī)組運(yùn)行中及時(shí)調(diào)整運(yùn)行控制方式和檢修策略，避免發(fā)生落渣量瞬時(shí)突增現(xiàn)象；運(yùn)行中密切關(guān)注輸送鏈跑偏情況，發(fā)現(xiàn)跑偏及時(shí)調(diào)整；同時(shí)規(guī)范托輥到貨驗(yàn)收，保證所有托輥均為原設(shè)計(jì)尺寸、長(zhǎng)度一致，避免托輥與輸送鏈發(fā)生碰磨造成鏈板翹邊；盡量減少倒轉(zhuǎn)次數(shù)，特殊情況下須在專人監(jiān)護(hù)下倒轉(zhuǎn)，避免倒轉(zhuǎn)引起輸送鏈鏈板翹邊；利用停機(jī)檢修機(jī)會(huì)，更換新輸送鏈。

2020年8月實(shí)施以上治理手段后更換了翹邊鏈板，并對(duì)磨損嚴(yán)重的擋渣斜板進(jìn)行整段的切割、補(bǔ)焊修復(fù)，改變放渣策略避免輸送鏈上渣量突增，干渣機(jī)運(yùn)行維護(hù)方式得到了有效的優(yōu)化，減少了渣塊擠入鏈板裙邊與擋渣板之間的概率，鏈板翹邊的風(fēng)險(xiǎn)降低了，經(jīng)過(guò)半年的運(yùn)行跟蹤觀察，直到2021年4月未再發(fā)生輸送鏈鏈板翹邊故障，切實(shí)提高了干除渣系統(tǒng)不銹鋼輸送鏈的可靠性和穩(wěn)定性，治理效果顯著。

綜上，相比于傳統(tǒng)的濕式撈渣機(jī)，干渣機(jī)具有可靠性高（輸送鏈韌性好，灰渣與輸送鏈相對(duì)靜止無(wú)磨損）、可輸送大渣塊、可回收灰渣余熱節(jié)能效果良好、密封優(yōu)良、維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越多的使用在大容量機(jī)組鍋爐上。但同時(shí)也存在設(shè)備組成構(gòu)件數(shù)量較多、輸送鏈鏈板易翹邊變形、灰渣量大壓死處理難度大等缺點(diǎn)，需要在運(yùn)行期間重點(diǎn)關(guān)注，發(fā)現(xiàn)異常后及時(shí)分析原因、解決問題、消除隱患，保證干渣機(jī)能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。