郭俊海，賈少剛，婁海濤，胡亞威，米志伍，張興，鄭偉

(1.安徽華電宿州發(fā)電有限公司，安徽 宿州 234000； 2.湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電與汽車(chē)工程學(xué)院，浙江 湖州 313000)

新型撈渣機(jī)鏈條張緊與止退裝置的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

郭俊海1，賈少剛2，婁海濤1，胡亞威1，米志伍1，張興1，鄭偉1

(1.安徽華電宿州發(fā)電有限公司，安徽 宿州 234000； 2.湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電與汽車(chē)工程學(xué)院，浙江 湖州 313000)

撈渣機(jī)鏈條張緊裝置故障頻繁導(dǎo)致機(jī)組被迫停運(yùn)或降負(fù)荷運(yùn)行，研究發(fā)現(xiàn)張緊裝置的自動(dòng)液壓系統(tǒng)無(wú)泄壓收縮止退及備用張緊功能，故障時(shí)會(huì)導(dǎo)致?lián)圃鼨C(jī)鏈條脫落等問(wèn)題。對(duì)張緊裝置進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，在撈渣機(jī)張緊架上方新增一套齒條棘爪止退和渦輪蝸桿升降機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)在液壓系統(tǒng)故障泄壓時(shí)具有收縮止回及手動(dòng)張緊功能。張緊裝置改進(jìn)后撈渣機(jī)故障小時(shí)數(shù)比改進(jìn)前減少了91.8%，2臺(tái)機(jī)組年發(fā)電量可增加20 GW·h，機(jī)組的安全可靠性和經(jīng)濟(jì)性均顯著提升。

撈渣機(jī)；張緊裝置；液壓；止退

1 撈渣機(jī)鏈條張緊裝置概況

安徽華電宿州發(fā)電有限公司一期2×630 MW超臨界機(jī)組配備SZ-GL-60型水浸式液力驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)型刮板式撈渣機(jī)。該撈渣機(jī)正常連續(xù)運(yùn)行時(shí)排渣量為15～20 t/h，頭部提升角度為34°，可將渣提升到16.2 m后由刮板拉出撈渣機(jī)，經(jīng)渣倉(cāng)脫水后的濕渣由汽車(chē)外運(yùn)至灰場(chǎng)。撈渣機(jī)尾部的鏈條自動(dòng)液壓張緊裝置在一定的油壓設(shè)定值下可自動(dòng)調(diào)節(jié)，撈渣機(jī)鏈條長(zhǎng)度發(fā)生變化時(shí)可提供恒定的張力[1-4]，以保證撈渣機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，目前此類(lèi)自動(dòng)液壓張緊裝置已在發(fā)電企業(yè)和工礦企業(yè)中普遍應(yīng)用。

鏈條自動(dòng)張緊裝置用來(lái)保證鏈條與主動(dòng)鏈輪輪齒、導(dǎo)鏈輪及尾輪接觸的位置合理且松緊程度合適，使整個(gè)鏈條傳動(dòng)系統(tǒng)安全、平穩(wěn)運(yùn)行[5]。自動(dòng)液壓張緊裝置通過(guò)油壓來(lái)自動(dòng)控制油泵啟停，為油缸和蓄能器提供一定范圍內(nèi)壓力恒定的液壓油，油缸安裝在張緊鏈輪上，用于控制鏈條的松緊，蓄能器中存有一定壓力的油，可補(bǔ)充系統(tǒng)中的油損耗。

2 鏈條張緊裝置存在的問(wèn)題與分析

2.1 鏈條張緊裝置存在的問(wèn)題

自動(dòng)液壓鏈條張緊裝置實(shí)際運(yùn)行時(shí)存在以下問(wèn)題。

(1)液壓系統(tǒng)故障會(huì)使油缸卸油時(shí)張緊輪突然下落，鏈條失去張緊力后無(wú)法正常導(dǎo)向運(yùn)行，撈渣機(jī)被迫停運(yùn)，同時(shí)可能損壞張緊輪及張緊架。

(2)撈渣機(jī)運(yùn)行過(guò)程中鏈條的張緊力是隨著負(fù)載的變化而變化的，因此承受張緊力的油缸會(huì)隨著張緊力的變化而上下浮動(dòng)，導(dǎo)致鏈條及張緊輪磨損加劇[6]，如圖1所示。

(3)當(dāng)兩側(cè)的鏈條磨損不一致時(shí)，因油缸的推力相同，油缸行程會(huì)出現(xiàn)不一致的情況，造成兩側(cè)張緊輪不在同一水平線上[7]，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)掉鏈而導(dǎo)致?lián)圃鼨C(jī)被迫停運(yùn)，如圖2所示。

圖1 張緊輪磨損

圖2 鏈條脫落

2.2 問(wèn)題分析

火力發(fā)電廠中幾種常用的撈渣機(jī)張緊裝置特點(diǎn)對(duì)比見(jiàn)表1，結(jié)合安徽華電宿州發(fā)電有限公司撈渣機(jī)張緊裝置的實(shí)際情況，對(duì)其故障原因分析如下。

(1)生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)理念未跟上現(xiàn)代大工業(yè)對(duì)設(shè)備可靠性要求越來(lái)越高的步伐。

(2)液壓張緊裝置無(wú)泄壓收縮止回功能，當(dāng)液壓系統(tǒng)油管路漏油或液壓油缸內(nèi)漏不能保證張緊油壓時(shí)，張緊滑塊回縮，張緊輪下落，最終導(dǎo)致?lián)圃鼨C(jī)被迫停運(yùn)[8]。

(3)液壓張緊裝置出現(xiàn)故障時(shí)無(wú)張緊備用手段，導(dǎo)致?lián)圃鼨C(jī)停運(yùn)且停運(yùn)時(shí)間不可控，給發(fā)電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)隱患。

3 優(yōu)化改進(jìn)措施

為提高撈渣機(jī)張緊裝置的可靠性，減少其對(duì)鍋爐運(yùn)行的影響，研究確定優(yōu)化要求如下：(1)原撈渣機(jī)張緊機(jī)構(gòu)及張緊架盡量不作改變；(2)張緊液壓站或油缸發(fā)生故障時(shí)應(yīng)保證張緊輪不會(huì)突然滑落，確保撈渣機(jī)正常穩(wěn)定運(yùn)行；(3)當(dāng)張緊液壓站或油缸發(fā)生故障時(shí)，機(jī)構(gòu)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)鏈條手動(dòng)張緊，檢修時(shí)能實(shí)現(xiàn)手動(dòng)退回下落功能；(4)改進(jìn)后所加裝的張緊機(jī)構(gòu)出現(xiàn)任何故障，原有的液壓張緊裝置仍然可以正常工作，不受任何影響[9]。

因目前撈渣機(jī)張緊裝置不能達(dá)到理想效果，經(jīng)過(guò)仔細(xì)研究，確定了在撈渣機(jī)尾部張緊支架上方加裝單獨(dú)的蝸輪齒條棘爪止退張緊機(jī)構(gòu)的方案(如圖3、圖4所示)，以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)張緊、下落、止回的雙保險(xiǎn)功能。新增的機(jī)構(gòu)為：(1)撈渣機(jī)油缸2個(gè)，直徑為70 cm，油站工作壓力為3.5 MPa，油缸最大頂升力為27 kN；(2)蝸輪蝸桿升降機(jī)構(gòu)，型號(hào)為SWL2.5，單臺(tái)升降機(jī)提升力為25 kN，2臺(tái)為50 kN，提升力遠(yuǎn)大于油缸最大頂升力，能夠滿足張緊要求。

圖4 改進(jìn)后的張緊裝置實(shí)物

改進(jìn)后的張緊裝置在原張緊架的上方增加一套齒條棘爪止退機(jī)構(gòu)，在液壓站損壞或鏈條張緊力變化時(shí)，保證張緊輪不會(huì)突然下落而損壞張緊輪及張緊架，防止鏈條脫鏈而導(dǎo)致?lián)圃鼨C(jī)被迫停運(yùn)。當(dāng)原液壓張緊機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，可以采用這套機(jī)構(gòu)控制張緊輪的張緊程度。整套機(jī)構(gòu)在滑道上隨滑塊向上移動(dòng)，張緊裝置無(wú)故障時(shí)機(jī)構(gòu)不受力，張緊裝置故障時(shí)棘爪即刻鎖止，有效防止了張緊輪的下落。當(dāng)張緊裝置運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)鏈條變長(zhǎng)時(shí)，可通過(guò)手動(dòng)正向盤(pán)動(dòng)渦輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行張緊。撈渣機(jī)停運(yùn)檢修時(shí)(如截鏈條)，可退出棘爪，手動(dòng)反向盤(pán)動(dòng)蝸輪機(jī)構(gòu)將滑塊降落，還可以正向盤(pán)動(dòng)某一側(cè)蝸輪機(jī)構(gòu)，人為干預(yù)單側(cè)油缸頂升力，以調(diào)整刮板偏斜。改進(jìn)后張緊裝置分為2個(gè)模塊，并且模塊功能單獨(dú)實(shí)現(xiàn)，故障不互相關(guān)聯(lián)；液壓張緊模塊功能正常時(shí)，另一模塊處于備用不受力狀態(tài)，液壓張緊模塊一旦出現(xiàn)異常，另一模塊即刻介入，起到雙保險(xiǎn)的作用[9-11]。該新型鏈條張緊與止退裝置已獲得國(guó)家實(shí)用新型專(zhuān)利[12]。

4 改進(jìn)效果及經(jīng)濟(jì)效益分析

由表2可知，改進(jìn)前張緊裝置故障小時(shí)數(shù)占撈渣機(jī)總故障小時(shí)數(shù)的87.1%，改進(jìn)后下降到了31.2%，張緊裝置故障降低了91.8%，撈渣機(jī)總故障小時(shí)數(shù)大大降低，鏈條脫落、導(dǎo)向輪磨損等故障明顯減少，由此引發(fā)的鍋爐出力降低、排煙溫度升高等問(wèn)題基本解決，確保了機(jī)組的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。據(jù)此估算，撈渣機(jī)張緊裝置改進(jìn)后，2臺(tái)機(jī)組每年降負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間可減少200 h，每年可減少機(jī)組停運(yùn)1次，2臺(tái)機(jī)組年發(fā)電量至少可增加20 GW·h，年增加經(jīng)濟(jì)效益約300萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

表2 改進(jìn)前、后 #1， #2撈渣機(jī)故障情況

5 結(jié)論

撈渣機(jī)投產(chǎn)后因張緊裝置故障頻發(fā)，導(dǎo)致機(jī)組停運(yùn)與降負(fù)荷運(yùn)行等情況時(shí)有發(fā)生，在撈渣機(jī)不停運(yùn)的情況下實(shí)現(xiàn)了鏈條張緊與止退裝置的優(yōu)化改進(jìn)，顯著提高了撈渣機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，通過(guò)該新型張緊裝置的研究應(yīng)用可得出以下結(jié)論。

(1)機(jī)組的安全性顯著提升。改進(jìn)后張緊裝置的工作效果良好，故障率降低了91.8%，顯著降低了因撈渣機(jī)故障導(dǎo)致的機(jī)組停運(yùn)與降負(fù)荷運(yùn)行情況的發(fā)生。

(2)2臺(tái)機(jī)組年發(fā)電量可增加20 GW·h，每年增加經(jīng)濟(jì)效益約300萬(wàn)元。

(3)新型鏈條張緊與止退裝置實(shí)用性強(qiáng)，推廣應(yīng)用前景廣闊。

[1]劉帥.對(duì)發(fā)電廠鍋爐撈渣機(jī)進(jìn)行加裝保護(hù)簾的改造[J].現(xiàn)代營(yíng)銷(xiāo),2010(9):67.

[2]齊鋒.電廠刮板式撈渣機(jī)常見(jiàn)故障及其改造方法[J].科技與企業(yè)，2012，(19)：287.

[3]趙民.撈渣機(jī)綜合治理及設(shè)備精細(xì)化管理應(yīng)用[J].電力科學(xué)與工程，2008,24(7):1-7，16.

[4]武明.撈渣機(jī)的技術(shù)改造設(shè)計(jì)[J].山西機(jī)械，2003(3):23-24，27.

[5]歐陽(yáng)杰,閻光宗.撈渣機(jī)鏈條斷裂失效分析[C]//中國(guó)計(jì)量協(xié)會(huì)冶金分會(huì).全國(guó)第十六屆自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集,2011:698-699.

[6]賴(lài)永蘭.600 MW鍋爐撈渣機(jī)鏈條系統(tǒng)在線更換和維護(hù)[J].廣東科技,2012,21(9):42，51.

[7]宋國(guó)良，呂清剛，孫運(yùn)凱，等.600 MW超臨界循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組合理啟動(dòng)及運(yùn)行方式的研究[J].動(dòng)力工程學(xué)報(bào)，2010,30(11):809-814.

[8]李可崴,武瑞恩,任艷慧.電站鍋爐撈渣機(jī)的缺陷分析及改進(jìn)方法[J].科技信息,2012(7)：593.

[9]李益民,史志剛.鍋爐撈渣機(jī)鏈環(huán)斷裂原因分析[J].熱力發(fā)電,2007,36(8):105-108.

[10]王金海, 樊紀(jì)新. 2 209 t/h鍋爐撈渣機(jī)鏈條斷裂原因分析及預(yù)防措施[J].熱力發(fā)電,2005,34(7):59.

[11]張軍.大型電站鍋爐刮板鏈條式撈渣機(jī)鏈條斷裂分析及改造方案[J].熱電技術(shù),2005(4):10-11.

[12]郭俊海.一種撈渣機(jī)張緊機(jī)構(gòu)：ZL201520416506.0[P].2015-10-14.

(本文責(zé)編：劉芳)

2017-02-04；

2015-05-12

TM 621.2

A

1674-1951(2017)05-0024-03

郭俊海(1977—)，男，山東平原人，工程師，從事火力發(fā)電廠灰渣與脫硫脫硝設(shè)備的檢修維護(hù)工作(E-mail:gjh19771977@163.com)。