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霍煤鸿骏铝电公司自备电厂6号炉由武汉锅炉厂制造,型号为WGZ480/13.7-5,安装150 MW发电机组,排烟温度为147.7℃,安装2台SFY28-C4A型引风机,转速990 r/min,电流212A,容量1800 kW,风压6778 Pa,风量667656 m3/h,安装2×4电场除尘器。
一、事件发生前设备状态
2012年4月7日,6号炉1号引风机振动0.8~O.9mm,对该引风机进行叶轮检查,发现叶轮叶片积灰2--3 mm厚,刮灰后进行找动平衡试验,振动值降至水平O.02 mm。4月15日,该引风机振动,检查发现叶轮叶片积灰2~3 mm厚,部分叶片变形,端瓦轴封损坏。腰瓦冷却水观察窗模糊不清。腰瓦水平振动O.06~0.07 mm,对该引风机进行叶片刮灰,同时对叶片磨损的部位进行补焊,对机壳漏点进行处理。所有缺陷已处理完毕,经送电试转该腰瓦水平振动O.06~O.07 mm,2号引风机腰瓦水平振动0.02~O.03 mm。对该引风机进行动平衡处理,找动平衡后,风机腰瓦水平振动0.05--0.06 mm。4月17日,该引风机腰瓦振动值为O.08~0.09 mm,进行动平衡处理后,振值达到O.05~0.06mm投入运行。4月19日,1号引风机振动0.08~0.09 mm,停止运行,进行叶轮检查,发现叶轮叶片积灰严重,脱硫返烟。
二、事件过程
4月19 日,该引风机振动0.08~0.09mm,减负荷,引风机停止运行,进行刮灰处理。第一次启动测振O.08~O.10 mm,使用ZXP-2B型测振仪,测量的相位角值不稳定,停止风机试转,加一次3两配重块;第二次启动5 min后,挡板开至40%--50%,当时运行表盘显示水平振动O.05 mm,瞬间升至3 mm,此时检修和运行人员正在现场实际测振,突然听见一声巨响,接着看见风机腰瓦的地脚板从螺栓孔处断裂,出口烟道的下部位被飞起叶片残片砸开一道80 mm长的口子,1号引风机保护联锁跳风机停止运行,锅炉减负荷。解体发现叶轮有一个叶片在鱼头的焊接部位处撕开,飞进出口烟道内。
三、原因分析
该引风机从4月7目到4月19日引风机共振动4次,每次都是对叶片刮灰后,找动平衡处理。期间最后一次测量相位角值不稳定,由于检修人员无经验,振动值也不大,对测量相位角值变化不稳定,没有引起注意。根据叶片撕开的位置看在叶轮的后盘与鱼头焊接部位先撕开,在此处先有微小裂纹,然后顺裂紋处使叶片的内部进灰,随着叶轮的转动和温度的变化,堆焊的焊肉和原叶片的焊肉不是一样的材质,受热后膨胀不同,随着焊接应力变化,裂纹不断地延长,进灰的量也在增加,致使测量相位角值不稳定,导致叶片撕开发生飞车事故。由于该风机的出口挡板长时间开关不动造成卡涩,出口挡板已割除,脱硫侧挡板也卡涩不好用,烟气返烟严重,进入到机壳内刮灰必须戴防毒面具,机壳内温度又高,对叶片的检查有轻微的裂纹是很难以用眼发现的。
四、防止飞车事故的发生采取的措施
(一)首先要采购一套引风机的出口挡板,在等级检修中更换新的挡板,修好脱硫侧的挡板,保证开关灵活不漏烟,要保证关闭后不得漏烟。以便检修人员进入到机壳内能详细检查叶轮叶片的状况。
(二)对叶轮的防磨焊接改进工艺,在修复引风机时,先加工一套和叶片一样宽的U型套,材质为16Mn钢板,长度把原叶片和鱼头的焊接部位盖住,厚度为6 mm,两侧焊在前后盘上,下侧焊在叶片上,然后在U型保护套面上焊接耐磨焊条,躲开和原焊缝的焊接不同材质的焊条,避免发生焊缝裂纹,防止鱼头部位进灰再次发生飞车事故。
(三) 由于煤质热值降低到2500 kcal,为保证铝厂的用电负荷,锅炉启动5台磨煤机运行,烟气的含尘量增加,电除尘器的除尘能力不足,烟气中的飞灰严重磨损叶轮的叶片。每次对叶片磨损的部位补焊的耐磨焊条数量及位置要一样,要由焊接专业熟练的焊工进行补焊,避免焊接后进行动平衡试验,因为启动一次电机电流大,使线圈温度升高,启动第二次需要等1.5~2 h后才能转,找动平衡最长时间需要6 h,引风机不能运行,只能单台引风机运行,影响发电量近30万度。
(四)风机叶片粘灰也容易引起振动,设计的锅炉排烟温度147.7℃,经过电除尘器、烟道降温、烟道腐蚀漏风及引风机壳磨损漏泄、人孔门封闭不严、轴封处过大的间隙等因素,使大量的冷风被吸入机壳内,导致烟温降低,灰尘发潮粘结在叶片上。当灰粘到一定的厚度由于时轮转动的离心力的作用,有的灰尘就脱落,造成风机叶轮不平衡产生振动。经实测风机外壳温度100~110℃,说明有大量冷风被引风机吸入,所以烟温才能降低,引风机叶片才能粘灰。对烟风系统仔细排查,发现一处封堵一处,将机壳的保温扒掉,对漏风的地方进行补焊,对人孔门的密封不严的重新换密封材料,特别是轴封处间隙最大有25 mm,更换新的密封使间隙缩小到2~3 mm,治理漏风以后叶片粘灰现象已经消除。提高了引风机运行周期,既减少检修人员劳动量,还增加了发电量。
(五)引风机叶轮焊接的鱼头型式叶片,由于运行时间长,叶片大部分变形严重,表面凸凹不平,分析原因是制造厂家在安装叶片时,两块铁板合在一起中间是空心的,如在两块铁板之间焊接一块加强板,就能提高叶片的强度。防止叶片变形,提高引风机叶轮的使用寿命。
五、效益
引风机按每月发生3次振动,每次平均花费4 h找动平衡,每小时按少发电量50MW,计60万度,按0.3元/度计算,直接损失效益18万元,按年计算效益更十分可观。现在引风机经过治理漏风和改进叶片的防磨焊接工艺,已逐步达到稳定运行,为霍煤鸿骏铝电公司自备电厂多发电量,奠定了基础。
作者简介:
张家琦,1966年4月13日出生、男,籍贯:吉林省松原市市,大唐长山热电厂,工程师,本科,热能与动力工程。
一、事件发生前设备状态
2012年4月7日,6号炉1号引风机振动0.8~O.9mm,对该引风机进行叶轮检查,发现叶轮叶片积灰2--3 mm厚,刮灰后进行找动平衡试验,振动值降至水平O.02 mm。4月15日,该引风机振动,检查发现叶轮叶片积灰2~3 mm厚,部分叶片变形,端瓦轴封损坏。腰瓦冷却水观察窗模糊不清。腰瓦水平振动O.06~0.07 mm,对该引风机进行叶片刮灰,同时对叶片磨损的部位进行补焊,对机壳漏点进行处理。所有缺陷已处理完毕,经送电试转该腰瓦水平振动O.06~O.07 mm,2号引风机腰瓦水平振动0.02~O.03 mm。对该引风机进行动平衡处理,找动平衡后,风机腰瓦水平振动0.05--0.06 mm。4月17日,该引风机腰瓦振动值为O.08~0.09 mm,进行动平衡处理后,振值达到O.05~0.06mm投入运行。4月19日,1号引风机振动0.08~0.09 mm,停止运行,进行叶轮检查,发现叶轮叶片积灰严重,脱硫返烟。
二、事件过程
4月19 日,该引风机振动0.08~0.09mm,减负荷,引风机停止运行,进行刮灰处理。第一次启动测振O.08~O.10 mm,使用ZXP-2B型测振仪,测量的相位角值不稳定,停止风机试转,加一次3两配重块;第二次启动5 min后,挡板开至40%--50%,当时运行表盘显示水平振动O.05 mm,瞬间升至3 mm,此时检修和运行人员正在现场实际测振,突然听见一声巨响,接着看见风机腰瓦的地脚板从螺栓孔处断裂,出口烟道的下部位被飞起叶片残片砸开一道80 mm长的口子,1号引风机保护联锁跳风机停止运行,锅炉减负荷。解体发现叶轮有一个叶片在鱼头的焊接部位处撕开,飞进出口烟道内。
三、原因分析
该引风机从4月7目到4月19日引风机共振动4次,每次都是对叶片刮灰后,找动平衡处理。期间最后一次测量相位角值不稳定,由于检修人员无经验,振动值也不大,对测量相位角值变化不稳定,没有引起注意。根据叶片撕开的位置看在叶轮的后盘与鱼头焊接部位先撕开,在此处先有微小裂纹,然后顺裂紋处使叶片的内部进灰,随着叶轮的转动和温度的变化,堆焊的焊肉和原叶片的焊肉不是一样的材质,受热后膨胀不同,随着焊接应力变化,裂纹不断地延长,进灰的量也在增加,致使测量相位角值不稳定,导致叶片撕开发生飞车事故。由于该风机的出口挡板长时间开关不动造成卡涩,出口挡板已割除,脱硫侧挡板也卡涩不好用,烟气返烟严重,进入到机壳内刮灰必须戴防毒面具,机壳内温度又高,对叶片的检查有轻微的裂纹是很难以用眼发现的。
四、防止飞车事故的发生采取的措施
(一)首先要采购一套引风机的出口挡板,在等级检修中更换新的挡板,修好脱硫侧的挡板,保证开关灵活不漏烟,要保证关闭后不得漏烟。以便检修人员进入到机壳内能详细检查叶轮叶片的状况。
(二)对叶轮的防磨焊接改进工艺,在修复引风机时,先加工一套和叶片一样宽的U型套,材质为16Mn钢板,长度把原叶片和鱼头的焊接部位盖住,厚度为6 mm,两侧焊在前后盘上,下侧焊在叶片上,然后在U型保护套面上焊接耐磨焊条,躲开和原焊缝的焊接不同材质的焊条,避免发生焊缝裂纹,防止鱼头部位进灰再次发生飞车事故。
(三) 由于煤质热值降低到2500 kcal,为保证铝厂的用电负荷,锅炉启动5台磨煤机运行,烟气的含尘量增加,电除尘器的除尘能力不足,烟气中的飞灰严重磨损叶轮的叶片。每次对叶片磨损的部位补焊的耐磨焊条数量及位置要一样,要由焊接专业熟练的焊工进行补焊,避免焊接后进行动平衡试验,因为启动一次电机电流大,使线圈温度升高,启动第二次需要等1.5~2 h后才能转,找动平衡最长时间需要6 h,引风机不能运行,只能单台引风机运行,影响发电量近30万度。
(四)风机叶片粘灰也容易引起振动,设计的锅炉排烟温度147.7℃,经过电除尘器、烟道降温、烟道腐蚀漏风及引风机壳磨损漏泄、人孔门封闭不严、轴封处过大的间隙等因素,使大量的冷风被吸入机壳内,导致烟温降低,灰尘发潮粘结在叶片上。当灰粘到一定的厚度由于时轮转动的离心力的作用,有的灰尘就脱落,造成风机叶轮不平衡产生振动。经实测风机外壳温度100~110℃,说明有大量冷风被引风机吸入,所以烟温才能降低,引风机叶片才能粘灰。对烟风系统仔细排查,发现一处封堵一处,将机壳的保温扒掉,对漏风的地方进行补焊,对人孔门的密封不严的重新换密封材料,特别是轴封处间隙最大有25 mm,更换新的密封使间隙缩小到2~3 mm,治理漏风以后叶片粘灰现象已经消除。提高了引风机运行周期,既减少检修人员劳动量,还增加了发电量。
(五)引风机叶轮焊接的鱼头型式叶片,由于运行时间长,叶片大部分变形严重,表面凸凹不平,分析原因是制造厂家在安装叶片时,两块铁板合在一起中间是空心的,如在两块铁板之间焊接一块加强板,就能提高叶片的强度。防止叶片变形,提高引风机叶轮的使用寿命。
五、效益
引风机按每月发生3次振动,每次平均花费4 h找动平衡,每小时按少发电量50MW,计60万度,按0.3元/度计算,直接损失效益18万元,按年计算效益更十分可观。现在引风机经过治理漏风和改进叶片的防磨焊接工艺,已逐步达到稳定运行,为霍煤鸿骏铝电公司自备电厂多发电量,奠定了基础。
作者简介:
张家琦,1966年4月13日出生、男,籍贯:吉林省松原市市,大唐长山热电厂,工程师,本科,热能与动力工程。