李武杭 朱緒光

摘 ?要：介紹干排渣系統(tǒng)的工作原理和特點(diǎn)，針對(duì)火電廠因配煤摻燒和調(diào)峰工況造成的結(jié)焦異常并導(dǎo)致干排渣系統(tǒng)故障頻發(fā)現(xiàn)象，從斗提機(jī)，鋼帶機(jī)，清掃鏈等附屬設(shè)備的工作情況出發(fā)，進(jìn)行原因分析。提出對(duì)干排渣設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)改造措施，并簡(jiǎn)要分析改進(jìn)后的工作效果。

關(guān)鍵詞：火電廠;干排渣系統(tǒng);鋼帶機(jī);清掃鏈;斗提機(jī)

引言

近年來隨著電力企業(yè)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求提升，加之煤炭市場(chǎng)波動(dòng)，煤價(jià)持續(xù)走高。使得大部分火電廠生產(chǎn)成本增加。為了降低發(fā)電成本，不得不燃用與設(shè)計(jì)煤種成分偏差較大的劣質(zhì)煤種，這類經(jīng)濟(jì)煤種往往有著灰熔點(diǎn)低，堿金屬含量高等特點(diǎn)，容易在爐膛內(nèi)造成大量結(jié)焦。隨著鍋爐的負(fù)荷波動(dòng)和受熱面吹灰進(jìn)而造成大面積掉焦，由于焦塊較多且質(zhì)地較硬，導(dǎo)致干排渣系統(tǒng)按原設(shè)計(jì)工況無法完成排渣，進(jìn)而造成各種故障頻發(fā)，導(dǎo)致干排渣系統(tǒng)跳閘，嚴(yán)重時(shí)甚至威脅機(jī)組正常運(yùn)行。

1.干排渣系統(tǒng)工作原理及特點(diǎn)

1.1干排渣系統(tǒng)工作原理

機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，爐膛掉落的熱渣先落至渣井中冷卻，隨后經(jīng)過渣井下方的擠壓頭進(jìn)行破碎，將大焦塊擠碎成小焦塊，然后落入底層耐高溫的鋼帶機(jī)上。鋼帶機(jī)通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)，進(jìn)行連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，將灰渣緩慢送入至碎渣機(jī)中進(jìn)行進(jìn)一步破碎。在輸送過程中憑借爐膛負(fù)壓吸入冷空氣對(duì)高溫爐渣進(jìn)行冷卻，同時(shí)空氣中的氧氣與還未燃盡的爐渣進(jìn)一步反應(yīng)，最終完成熱交換。爐渣經(jīng)過碎渣機(jī)破碎落入緩沖斗，隨后進(jìn)入斗提機(jī)，通過給料斗提升最后進(jìn)入渣倉(cāng)儲(chǔ)存。而鋼帶機(jī)上的細(xì)灰通過鋼帶兩側(cè)的耳板和承載板之間的縫隙落入下層的清掃鏈上，經(jīng)刮板的運(yùn)輸帶動(dòng)落入負(fù)米的輸灰倉(cāng)泵，經(jīng)氣力輸灰系統(tǒng)運(yùn)輸至渣倉(cāng)。

1.2干排渣系統(tǒng)的特點(diǎn)

可承受大塊灰渣的掉落沖擊，適用鍋爐結(jié)焦工況;與鍋爐連接用機(jī)械密封替代水封，安全可靠，不漏風(fēng);冷卻空氣加熱后將熱量帶回爐膛，提高鍋爐熱效率;系統(tǒng)不需要使用冷卻水，可以有效避免撈渣機(jī)系統(tǒng)的相應(yīng)問題;系統(tǒng)配置組件多，靈活多樣，可根據(jù)鍋爐負(fù)荷及時(shí)調(diào)整功率及運(yùn)行方式，更為環(huán)保可靠。

2.干排渣系統(tǒng)常見故障原因及問題分析

本文分析的目標(biāo)機(jī)組為600MW超臨界機(jī)組，直流鍋爐，由于鍋爐實(shí)際燃煤與設(shè)計(jì)用煤差別較大，干排渣排渣量也遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)值。因燃煤庫(kù)存不足，需要長(zhǎng)期摻燒煤泥和各類經(jīng)濟(jì)煤種，該類煤種普遍具有硫分高，灰熔點(diǎn)低于1300℃，堿金屬含量折算值為2.0左右的特點(diǎn)，容易在爐膛內(nèi)大面積結(jié)焦。根據(jù)目前干渣系統(tǒng)運(yùn)行狀況，鋼帶在低負(fù)荷時(shí)能夠滿足鍋爐正常運(yùn)行時(shí)的排渣需求，但在鍋爐大量落焦時(shí) 容易在鋼帶斜坡上積渣過多，輸送較為困難。在進(jìn)行碎渣機(jī)出力改造后，碎渣機(jī)出力為70t/h，但斗提機(jī)出力并未相應(yīng)增大，使得斗提機(jī)常因?yàn)楣β蔬^大或堵渣造成設(shè)備跳閘。由于灰量的增大，鋼帶下部的清掃鏈也容易出現(xiàn)故障，已發(fā)生多次積灰過多導(dǎo)致清掃鏈壓死的情況。鋼帶機(jī)的托輥、鏈條、承載板、耳板也磨損嚴(yán)重，尤其在爬坡段經(jīng)常出現(xiàn)積灰積渣嚴(yán)重的情況，造成壓輪損壞，耳板脫落等嚴(yán)重影響設(shè)備安全的問題發(fā)生。本文接下來將著重分析干排渣設(shè)備實(shí)際運(yùn)行過程中最常見得幾種故障報(bào)警原因。

2.1常見的故障報(bào)警原因

a.鋼帶機(jī)故障報(bào)警，鋼帶機(jī)功率過大或承載板變形損壞，造成刮卡堵塞。

b.清掃鏈故障報(bào)警，清掃鏈功率過大或鏈條磨損，造成刮卡堵塞。

c.斗提機(jī)故障報(bào)警，斗提機(jī)功率過大或鏈條損壞，渣斗脫落，造成刮卡堵塞。

2.2問題分析

a.鋼帶機(jī)在受到高溫焦塊的掉落沖擊后，溫度升高容易發(fā)生膨脹變形，因?yàn)榕c兩側(cè)耳板之間的間隙不夠，無法滿足膨脹要求，承載板在變形后便會(huì)與鋼帶機(jī)兩側(cè)的耳板發(fā)生刮卡，導(dǎo)致鋼帶機(jī)變形損壞。另外由于負(fù)荷變化導(dǎo)致爐膛落渣量大，鋼帶機(jī)上的灰渣過多，或有時(shí)掉落渣塊過大，在運(yùn)輸至鋼帶爬坡段時(shí)容易在此處堆積?；以逊e到一定高度后便會(huì)與鋼帶機(jī)上方的箱體發(fā)生刮卡，運(yùn)行阻力增大，鋼帶機(jī)過負(fù)荷，觸發(fā)鋼帶機(jī)打滑報(bào)警導(dǎo)致停運(yùn)。

b.由于經(jīng)濟(jì)煤種燃燒后灰分含量大，隨著落渣，從鋼帶兩側(cè)落入清掃鏈的灰量也會(huì)增多，加劇了清掃鏈鏈條磨損，便會(huì)觸發(fā)故障跳閘;當(dāng)鋼帶機(jī)和碎渣機(jī)出現(xiàn)故障停運(yùn)時(shí)，在鋼帶爬坡段的灰渣受重力作用往下方彎頭處聚集，導(dǎo)致在鋼帶爬坡起始段下方的清掃鏈積灰過多，將清掃鏈壓住，使得設(shè)備過負(fù)荷而無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

c.碎渣機(jī)出口碎渣溫度要求在150℃以下，當(dāng)爐膛大量掉焦后，鋼帶機(jī)上渣量增大，但干排渣進(jìn)風(fēng)量不變，導(dǎo)致高溫爐渣無法得到完全的冷卻，高溫爐渣在碎渣機(jī)中因?yàn)槠扑楹筮€具有粘性而結(jié)成大焦塊，超出斗提機(jī)料斗的承載能力，堵塞斗提機(jī)。另外高溫灰渣進(jìn)入斗提機(jī)后，超過斗提機(jī)工作溫度，也會(huì)造成斗提機(jī)金屬構(gòu)件性能下降，容易磨損變形，尤其容易在斗提機(jī)進(jìn)出口管道的彎頭處發(fā)生磨損。

3.改造措施

3.1鋼帶機(jī)改造

調(diào)整鋼帶機(jī)箱體邊緣與鋼帶耳板的之間的距離，由原來的40mm調(diào)整60mm，留有足夠的膨脹量，增加膨脹間隙。同時(shí)在鋼帶機(jī)爬坡段起始位置加裝灰渣量測(cè)點(diǎn)，在發(fā)現(xiàn)渣量較大時(shí)及時(shí)降低鋼帶機(jī)轉(zhuǎn)速，限制大量的灰渣進(jìn)入鋼帶機(jī)彎頭處，在此處造成刮卡堵塞。同時(shí)在鋼帶機(jī)頭部和尾部位置加裝可以自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量的擋板，使值班員可以根據(jù)灰渣溫度和燃燒情況及時(shí)調(diào)整風(fēng)量，及時(shí)完成冷卻，防止高溫灰渣進(jìn)入碎渣機(jī)。

3.2清掃鏈改造

在鋼帶機(jī)出口與清掃鏈之間加裝隔板，并在箱體上開可以手動(dòng)排灰的小孔。在發(fā)現(xiàn)鋼帶上灰量較大時(shí)，及時(shí)利用隔板減少落入清掃鏈的灰渣，減輕清掃鏈的磨損;在鋼帶機(jī)停運(yùn)時(shí)，利用隔板旁的小孔及時(shí)向外手動(dòng)排灰，防止在鋼帶爬坡起始段處積灰過多;根據(jù)機(jī)組負(fù)荷和爐底排渣量情況，將清掃鏈由原來的連續(xù)運(yùn)行改為定時(shí)運(yùn)行，每運(yùn)行2h后停運(yùn)30min，并加強(qiáng)就地巡視，根據(jù)清掃鏈上灰渣量及時(shí)調(diào)整運(yùn)行時(shí)間。

3.3斗提機(jī)改造

調(diào)整斗提機(jī)料斗的高度，將料斗高度由原來的50mm增加為80mm，確保較大的渣塊能通過斗提機(jī)，防止堵渣。同時(shí)調(diào)整料斗與斗提機(jī)箱體間的距離，保證料斗有一定的膨脹量不會(huì)與箱體發(fā)生刮卡。另外可根據(jù)機(jī)組負(fù)荷和爐底排渣量，及時(shí)調(diào)整斗提機(jī)的運(yùn)行頻率和轉(zhuǎn)速，從而減輕斗提機(jī)鏈條和料斗的磨損程度，延長(zhǎng)使用壽命。

4.改造效果分析

通過電廠當(dāng)前燃煤的煤質(zhì)和干排渣運(yùn)行情況出發(fā)，本文重新對(duì)該機(jī)組鍋爐的干排渣系統(tǒng)進(jìn)行了工作能力分析，并得出合理的改造方案。根據(jù)現(xiàn)有煤質(zhì)、灰渣量的情況，對(duì)該干渣系統(tǒng)從鋼帶機(jī)，清掃鏈，斗提機(jī)三個(gè)設(shè)備出發(fā)提出了改造方案，確?？梢詽M足新的運(yùn)行要求，能夠有效降低該機(jī)組干排渣系統(tǒng)目前常見的故障發(fā)生概率。

鋼帶機(jī)改造后可以有效減少鋼帶爬坡段起始位置處的積渣情況，測(cè)量系統(tǒng)采用目前該電廠的通用設(shè)備，符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，能夠有效完成測(cè)量，反饋，控制，報(bào)警和聯(lián)鎖保護(hù)等功能，具有可用性、可靠性和可維修性。清掃鏈改造后可以防止清掃鏈因灰量過大而被壓實(shí)的情況發(fā)生，而且可以實(shí)現(xiàn)迅速手動(dòng)排灰，發(fā)生故障也可以及時(shí)處理，防止設(shè)備停運(yùn)時(shí)間較長(zhǎng)影響正常排渣。斗提機(jī)改造后可以適配最新的碎渣機(jī)出力，防止堵渣情況的頻繁發(fā)生，且因?yàn)槎诽釞C(jī)維修較為困難，改造還可以延長(zhǎng)其使用壽命，減少維護(hù)成本。

5.小結(jié)

從以上的分析可知，對(duì)該機(jī)組干排渣系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的改造后，能夠有效降低現(xiàn)在常見干排渣系統(tǒng)故障的發(fā)生頻率。本文提出的改進(jìn)措施，立足于本機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行狀況，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，易于實(shí)施，能夠有效解決類似機(jī)組的干排渣系統(tǒng)故障問題。通過上述的改造措施，在利用較低改造成本的情況下，可以有效降低干排渣故障率，節(jié)省了設(shè)備維護(hù)費(fèi)用，減少了供電煤耗，提高了設(shè)備穩(wěn)定性。本文涉及的改造措施具有廣泛的應(yīng)用性，在今后將根據(jù)實(shí)際的運(yùn)行情況作出進(jìn)一步的探索和提高。

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