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【摘 要】火力发电厂炉底渣采用风冷式除渣系统后,回收炉底渣残余热量,冷却渣和输送过程均无需用水,节水、环保,但MGP8型风冷式干渣机在运行中,由于故障率较高,导致维修成本增加,设备安全性、可靠性下降。经对输送带、输送带托辊、清扫链托轮等部件进行改造;设备改造后,设备故障率大大下降,维修费用降低,效果显著。
【关键词】风冷式干渣机;输送带;输送带托辊;清扫链托辊;改进
1.引言
大唐安阳发电厂炉底渣采用风冷式除渣系统,每台炉设一台MGP8型风冷式干渣机,风冷式干渣机与锅炉底部为全密封结构,底渣由炉膛通过渣井、液压关断门和碎渣机,落到干渣机的输送网带上。整套风冷式干渣机分为上下两层,由头部变频电机驱动,以链条带动链板完成输送过程,并在尾部设有自动清扫装置及张紧装置。其出力保证不低于锅炉MCR工况下的最大排渣量,并留有2倍的余量,即正常出力为8t/h,最大出力为20t/h,连续运行。
#1、2炉干渣机自2008年投运后,输送带分别在2010年10月,2011年3月进行更换,至2013年4月、6月机组大修,分别运行2年多,其磨损程度已至寿命尾期。针对干渣机安全性、可靠性差,故障率高;输送带跑偏、耳板易磨损、使用年限短等缺陷,在更换输送带时进行改进。
2.改造前存在的问题
1)#1、2炉干渣机输送带在2012年下半年,由于输送网带、鳞板磨损严重,容易导致输送带跑偏,严重刮蹭钢带和耳板,造成多个输送带耳板拉弯、中板拉断。鳞板间漏渣严重,造成磨损加剧。由于输送带损坏后,在机组运行期间不易大面积修复,单独更换耳板,其钢板整体平面度不易控制,效果不好,更容易造成刮蹭。给设备留下严重隐患。
2)输送托辊、回程托辊轴系受力不合理,承力端两轴承间距离较小,承载能力差。且选用轴承的形式不合理,不能满足大载荷下的负荷,易造成轴承座损坏、轴弯曲。轴封采用固定密封箱形式,调节空间小,密封盖与轴之间易磨損。
3)清扫链布置在风冷式干渣机的底部,用以清扫输送网带输送过程洒落到底部少量的细灰。清扫链由环链与刮板组成。刮板与 ? 环链间全部采用刚性连接,刮板采用Ⅰ形,回链采用托轮承托。由于清扫链托轮硬度低,不耐磨。且链轮轮缘壁设计较薄,清扫链条容易脱出链轮并卡死。
运行中干渣机出现缺陷后,检修时需关闭渣井下部的液压关断门,将干渣机内炉渣清除,进行现场放渣,检修现场灰渣飞扬,给厂区造成了环境污染,检修环境十分恶劣。干渣机故障严重时,检修时间较长,导致液压关断门上部积渣,如果积渣严重,锅炉结焦过多,需停炉才能处理,对机组安全运行构成了严重威胁。
3.改进方案
两年来通过对干渣机运行中的长期观察,发现磨损、损坏严重的部件分别是:输送带鳞板、网带,输送带托辊、清扫链托轮。发生摩擦严重的关键部位为:干渣机过渡段转弯部分,由于输送带在此转弯,刮蹭大多在此区域发生。而网带材质、耳板厚度,输送带托辊、清扫链托轮结构形式、表面硬度等是造成干渣机缺陷的关键因素。
1)输送带
输送带是风冷式干渣机的核心部件,不锈钢网带和鳞板是输送带的关键部件。它由不锈钢网带及承载鳞板组成,承载鳞板采用耐热不锈钢板折弯成型,其平面及两侧耳板成鳞状交叠铺设在网带之上。原不锈钢网带材质是316L,鳞板材质是316L,其材质耐磨性差,此次更换成SUS310S 0Cr25Ni20,增强其耐磨性。鳞板结构由三部分焊接而成:中间 U 形中板和两端 Z形耳板。鳞板原板厚度5mm、长度1100mm,满足现场要求,此次不变更。将鳞板宽度增加8mm,两鳞板搭接压边达到15mm,此举大大减少了漏渣量。耳板材质由304更换成SUS310S 0Cr25Ni20,厚度由4mm增加至8mm,既增加了耳板的磨损厚度(即增加了使用寿命),又增加了强度,保证在受较大剪作用力发生局部轻微变形和弯曲也不会出现断裂情况。其刚度还保证了耳板和滚动防跑偏轮的间隙,可有效防止输送带跑偏。同时对钢带压轮进行角度调整。
2)输送托辊、回程托辊
输送托辊因轴承损坏后,造成托辊不转圈,网带上托辊上由滚动摩擦变成了滑动摩擦,网带磨损加剧,外侧都基本磨断,中心部位磨损1.5mm,托辊磨损近20mm。为提高网带、托辊使用寿命,对使用的轴承进行重新选型。改进前采用2208调心球轴承;改进后采用22208调心滚子轴承。既提高了各输送托轮间的平行度,又降低因受力不均造成的轴承损坏。
回程托辊为半轴轮系,原两个轴承间距5mm,因载荷较大,其使用周期为6个月。缺陷原因90℅以上为轴承损坏。轴承损坏后,轴和轮子下垂,无法保证水平度,发生轮子和耳板刮蹭现象,严重的把多块鳞板刮坏。经把两个轴承间距调整为20mm后,因其跨距大,承载能力大大增强。将轴承密封由填料密封改为骨架油封密封后,密封性能好,保证了轴承寿命,延长了托辊的检修周期。
托辊封盖由螺栓固定密封箱形式改为弹簧压盖形式+密封箱形式。密封严密,减少了托辊处的漏风现象,风量小于锅炉总风量1%。且弹簧压盖式托辊拆卸方便。密封盖能随着轴系移动,易调节、磨损轻。
3)清扫链托轮
清扫系统经常出现问题,刮板弯曲、脱链、卷链,跳链、断链等情况,引起设备故障。原清扫链轮采用铸铁结构,强度低,硬度小;不耐磨,易损坏,且铸造后不做任何处理而直接使用,增大设备磨损,这样大大降低了链条的使用寿命。链轮轮缘壁薄,链条容易脱出并卡塞。清扫链轮由铸铁改为铸钢后,进行金工精加工,淬火处理硬度HRC55,强度高,内侧轮缘加厚20mm,耐磨损。链轮轮缘壁厚,即使在瞬时跳出也很容易复位,避免清扫链卡死造成 停机。
4.改进后的效果
为提高设备可靠性,提高易损件的使用寿命,针对MGP8干渣机运行中存在的问题,对输送网带、鳞板、耳板、输送托辊、清扫链托辊进行了不同程度的改进,从而使其使用寿命延长,减少设备维护的工作量,降低了维修费用,减少了环境污染。在锅炉满负荷工况下,实际燃煤灰分在≤40%情况下,干渣机设备可靠性指标大大提高,杜绝了非计划检修,实现了设备安全、可靠、稳定运行,提高了除渣系统设备的可靠性。
参考文献:
[1]谢娣纯,李晓豁,矿山机械与设备,中国矿业大学出版社2000.
[2]王佩璋,燃煤电厂除渣系统的发展与现代化建设,内蒙古电力技术2000.
[3]劳动部教材办公室,钳工工艺学,中国劳动出版社1996.
[4]大唐安阳发电厂除渣设备检修规程2011.
[5]大唐安阳发电厂除渣设备运行规程2011.
【关键词】风冷式干渣机;输送带;输送带托辊;清扫链托辊;改进
1.引言
大唐安阳发电厂炉底渣采用风冷式除渣系统,每台炉设一台MGP8型风冷式干渣机,风冷式干渣机与锅炉底部为全密封结构,底渣由炉膛通过渣井、液压关断门和碎渣机,落到干渣机的输送网带上。整套风冷式干渣机分为上下两层,由头部变频电机驱动,以链条带动链板完成输送过程,并在尾部设有自动清扫装置及张紧装置。其出力保证不低于锅炉MCR工况下的最大排渣量,并留有2倍的余量,即正常出力为8t/h,最大出力为20t/h,连续运行。
#1、2炉干渣机自2008年投运后,输送带分别在2010年10月,2011年3月进行更换,至2013年4月、6月机组大修,分别运行2年多,其磨损程度已至寿命尾期。针对干渣机安全性、可靠性差,故障率高;输送带跑偏、耳板易磨损、使用年限短等缺陷,在更换输送带时进行改进。
2.改造前存在的问题
1)#1、2炉干渣机输送带在2012年下半年,由于输送网带、鳞板磨损严重,容易导致输送带跑偏,严重刮蹭钢带和耳板,造成多个输送带耳板拉弯、中板拉断。鳞板间漏渣严重,造成磨损加剧。由于输送带损坏后,在机组运行期间不易大面积修复,单独更换耳板,其钢板整体平面度不易控制,效果不好,更容易造成刮蹭。给设备留下严重隐患。
2)输送托辊、回程托辊轴系受力不合理,承力端两轴承间距离较小,承载能力差。且选用轴承的形式不合理,不能满足大载荷下的负荷,易造成轴承座损坏、轴弯曲。轴封采用固定密封箱形式,调节空间小,密封盖与轴之间易磨損。
3)清扫链布置在风冷式干渣机的底部,用以清扫输送网带输送过程洒落到底部少量的细灰。清扫链由环链与刮板组成。刮板与 ? 环链间全部采用刚性连接,刮板采用Ⅰ形,回链采用托轮承托。由于清扫链托轮硬度低,不耐磨。且链轮轮缘壁设计较薄,清扫链条容易脱出链轮并卡死。
运行中干渣机出现缺陷后,检修时需关闭渣井下部的液压关断门,将干渣机内炉渣清除,进行现场放渣,检修现场灰渣飞扬,给厂区造成了环境污染,检修环境十分恶劣。干渣机故障严重时,检修时间较长,导致液压关断门上部积渣,如果积渣严重,锅炉结焦过多,需停炉才能处理,对机组安全运行构成了严重威胁。
3.改进方案
两年来通过对干渣机运行中的长期观察,发现磨损、损坏严重的部件分别是:输送带鳞板、网带,输送带托辊、清扫链托轮。发生摩擦严重的关键部位为:干渣机过渡段转弯部分,由于输送带在此转弯,刮蹭大多在此区域发生。而网带材质、耳板厚度,输送带托辊、清扫链托轮结构形式、表面硬度等是造成干渣机缺陷的关键因素。
1)输送带
输送带是风冷式干渣机的核心部件,不锈钢网带和鳞板是输送带的关键部件。它由不锈钢网带及承载鳞板组成,承载鳞板采用耐热不锈钢板折弯成型,其平面及两侧耳板成鳞状交叠铺设在网带之上。原不锈钢网带材质是316L,鳞板材质是316L,其材质耐磨性差,此次更换成SUS310S 0Cr25Ni20,增强其耐磨性。鳞板结构由三部分焊接而成:中间 U 形中板和两端 Z形耳板。鳞板原板厚度5mm、长度1100mm,满足现场要求,此次不变更。将鳞板宽度增加8mm,两鳞板搭接压边达到15mm,此举大大减少了漏渣量。耳板材质由304更换成SUS310S 0Cr25Ni20,厚度由4mm增加至8mm,既增加了耳板的磨损厚度(即增加了使用寿命),又增加了强度,保证在受较大剪作用力发生局部轻微变形和弯曲也不会出现断裂情况。其刚度还保证了耳板和滚动防跑偏轮的间隙,可有效防止输送带跑偏。同时对钢带压轮进行角度调整。
2)输送托辊、回程托辊
输送托辊因轴承损坏后,造成托辊不转圈,网带上托辊上由滚动摩擦变成了滑动摩擦,网带磨损加剧,外侧都基本磨断,中心部位磨损1.5mm,托辊磨损近20mm。为提高网带、托辊使用寿命,对使用的轴承进行重新选型。改进前采用2208调心球轴承;改进后采用22208调心滚子轴承。既提高了各输送托轮间的平行度,又降低因受力不均造成的轴承损坏。
回程托辊为半轴轮系,原两个轴承间距5mm,因载荷较大,其使用周期为6个月。缺陷原因90℅以上为轴承损坏。轴承损坏后,轴和轮子下垂,无法保证水平度,发生轮子和耳板刮蹭现象,严重的把多块鳞板刮坏。经把两个轴承间距调整为20mm后,因其跨距大,承载能力大大增强。将轴承密封由填料密封改为骨架油封密封后,密封性能好,保证了轴承寿命,延长了托辊的检修周期。
托辊封盖由螺栓固定密封箱形式改为弹簧压盖形式+密封箱形式。密封严密,减少了托辊处的漏风现象,风量小于锅炉总风量1%。且弹簧压盖式托辊拆卸方便。密封盖能随着轴系移动,易调节、磨损轻。
3)清扫链托轮
清扫系统经常出现问题,刮板弯曲、脱链、卷链,跳链、断链等情况,引起设备故障。原清扫链轮采用铸铁结构,强度低,硬度小;不耐磨,易损坏,且铸造后不做任何处理而直接使用,增大设备磨损,这样大大降低了链条的使用寿命。链轮轮缘壁薄,链条容易脱出并卡塞。清扫链轮由铸铁改为铸钢后,进行金工精加工,淬火处理硬度HRC55,强度高,内侧轮缘加厚20mm,耐磨损。链轮轮缘壁厚,即使在瞬时跳出也很容易复位,避免清扫链卡死造成 停机。
4.改进后的效果
为提高设备可靠性,提高易损件的使用寿命,针对MGP8干渣机运行中存在的问题,对输送网带、鳞板、耳板、输送托辊、清扫链托辊进行了不同程度的改进,从而使其使用寿命延长,减少设备维护的工作量,降低了维修费用,减少了环境污染。在锅炉满负荷工况下,实际燃煤灰分在≤40%情况下,干渣机设备可靠性指标大大提高,杜绝了非计划检修,实现了设备安全、可靠、稳定运行,提高了除渣系统设备的可靠性。
参考文献:
[1]谢娣纯,李晓豁,矿山机械与设备,中国矿业大学出版社2000.
[2]王佩璋,燃煤电厂除渣系统的发展与现代化建设,内蒙古电力技术2000.
[3]劳动部教材办公室,钳工工艺学,中国劳动出版社1996.
[4]大唐安阳发电厂除渣设备检修规程2011.
[5]大唐安阳发电厂除渣设备运行规程2011.