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        SLC750-4.0/400-l鍋爐液壓油系統(tǒng)改造措施

        2021-11-29 07:57:48李建國
        應用能源技術 2021年7期
        關鍵詞:料器爐排出渣

        李建國

        (廣州環(huán)投增城環(huán)保能源有限公司,增城 511335)

        0 引 言

        某能源公司有三臺型號為SLC750-4.0/400-l的鍋爐,鍋爐額定容量為63.29 t/h,設計垃圾焚燒量為750 t/天。垃圾用抓斗送入進料斗,料斗的進料擋板運行中是常開的,停爐或故障時才關閉,垃圾落到推料器上,根據(jù)鍋爐的負荷再通過推料器將垃圾推到爐排上焚燒。爐排共有四級,每級爐排上都有動爐排和靜爐排,通過動爐排的攪動,使垃圾受熱均勻,穩(wěn)定燃燒。垃圾燃燒后生成的爐渣從第四級爐排落入渣井,由出渣機推入渣坑儲存。進料擋板、推料器、爐排、出渣機的執(zhí)行機構(gòu)采用液壓驅(qū)動裝置,液壓站的油通過油泵分別送入料斗擋板、推料器、爐排、出渣機的液壓缸,驅(qū)動液壓缸上下移動,從而帶動推料器、爐排、出渣機前后移動,完成推料、焚燒、出渣等工作[1]。該液壓系統(tǒng)運行以后,出現(xiàn)出渣機液壓缸多次漏油、一、二級爐排傳動軸支架脫落、爐排傳動軸斷裂、推料器前進不到位等現(xiàn)象,影響鍋爐的安全運行。

        1 原因分析

        1.1 出渣機工作環(huán)境影響

        爐排液壓缸和推料器液壓缸工作區(qū)域干燥、通風良好,沒有出現(xiàn)液壓缸漏油的情況。出渣機分為左、中、右三臺,采用水冷濕式出渣,高溫的爐渣落入渣井,會使渣井里部分的水汽化,出渣機區(qū)域會產(chǎn)生一定的水蒸汽并伴有部分具有腐蝕性氣體。使液壓缸處于潮濕、悶熱伴有腐蝕性氣體的環(huán)境中,容易加速液壓缸密封圈老化,降低其使用壽命[2]。液壓缸密封圈老化后就會使液壓缸無法達到良好的密封效果,液壓缸的密封圈處就會漏油。

        1.2 出渣機液壓缸的布置方式

        該能源公司的爐排液壓缸和推料器液壓缸采用水平布置,液壓缸工作區(qū)域粉塵很少。而出渣機液壓缸采用垂直布置方式,工作區(qū)域粉塵相對較多。液壓缸推桿在上方,沒有防塵保護罩,粉塵容易粘在液壓缸的推桿上,并堆積在液壓缸頂部密封圈處。隨著液壓缸推桿上下往復運動,容易帶動更多粉塵聚集在密封圈上[3]。加速了密封圈的磨損,密封圈磨損后,液壓油就會從磨損處漏出來,污染環(huán)境。

        1.3 液壓系統(tǒng)使用不合理

        該能源公司液壓驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動油壓的設計值不是統(tǒng)一的。爐排原始設定驅(qū)動油壓為7 MPa,推料器原始設定驅(qū)動油壓為8 MPa,進料擋板原始設定驅(qū)動油壓為10 MPa,出渣機原始設定驅(qū)動油壓為11 MPa。液壓站采用三聯(lián)泵分別供應不同壓力的液壓油。但是在實際的運行中,液壓站采用單泵供油,另一臺備用,并將供油母管壓力設定為11 MPa。正常情況下,反映到油缸的油壓僅與負載有關,高油壓不會造成設備故障。而當出現(xiàn)異常情況,如爐排卡死,則爐排液壓缸油壓會上升至系統(tǒng)油壓11 MPa,大大超過爐排的設計驅(qū)動油壓力,在此壓力作用下,液壓缸推力過大,容易造成爐排傳動設備損壞[4]。

        1.4 爐排液壓缸前后壓力無法監(jiān)視

        垃圾送到爐排上,依次經(jīng)過一、二、三、四爐排,一次風從爐排下部經(jīng)爐排風孔送入爐內(nèi),使垃圾在爐內(nèi)依次完成烘干、預熱、燃燒、燃盡過程。垃圾在一級爐排上是最重的,一級爐排在運行中也是最容易卡澀的,爐排推不動垃圾,液壓缸就會增加油壓,加大液壓驅(qū)動力。但是液壓缸前后無壓力測點,運行人員無法及時發(fā)現(xiàn)液壓油壓力的變化,不能及時停下故障的爐排,從而造成爐排傳動裝置過載損壞[5]。

        1.5 爐排上的料層鋪的太厚

        入爐垃圾的含水量對垃圾焚燒影響很大,含水量高的垃圾,不易著火,烘干時間較長,此時應降低推料器的速度,減少給料量,適當降低爐排速度,延長烘干時間,適當降低鍋爐負荷,保證鍋爐能夠穩(wěn)定燃燒。否則爐排上的料層就會鋪的很厚,使爐排過載,爐排傳動裝置受力過大損壞[6]。

        2 改造措施

        2.1 在出渣機液壓缸頂部安裝液壓推桿保護罩

        出渣機液壓缸推桿及密封圈部位處于潮濕、悶熱伴有腐蝕性氣體的環(huán)境下工作。在液壓缸頂部安裝了保護罩以后,保護罩材質(zhì)為高密度防雨布,可以使液壓缸的推桿及密封圈保持密閉,減少外界的影響,粉塵不會再黏附在液壓缸的推桿上,可以有效的保護密封圈,阻止粉塵聚集。液壓缸推桿加裝保護罩后,要加強巡檢,發(fā)現(xiàn)保護罩損壞,要及時更換。

        2.2 更換密封圈材質(zhì)

        該能源公司所有的液壓缸密封圈材質(zhì)為丁腈橡膠,它是由丙烯晴與丁腈二烯單體聚合而成的共聚物。采用低溫乳液聚合生產(chǎn),具有良好的耐磨性、耐熱性和耐油性。但是它耐腐蝕性差,彈性較低。為了提高密封圈的耐腐蝕性,利用鍋爐停爐機會,將所有液壓缸的密封圈更換為氟橡膠密封圈,這種密封圈具備丁腈橡膠密封圈的優(yōu)點,但是又有良好的耐腐蝕性。它的缺點是耐低溫性能差,環(huán)境溫度低于-15 ℃,使用壽命會縮短[7]。該能源公司地處南方,冬天最冷時溫度也不會低于0 ℃,不用考慮密封圈的耐低溫性能。

        2.3 在爐排液壓缸前的進油管上安裝減壓閥

        該能源公司每級爐排又分為左右兩個爐排,每個液壓缸控制一個爐排。四級爐排的八個液壓缸布置在焚燒爐兩側(cè),每個液壓缸的進、回油管都安裝了手動門,但是沒有減壓閥。液壓缸的進油壓力與油泵出口母管油壓幾乎相等,當液壓缸或爐排傳動裝置出現(xiàn)故障,可以關閉液壓缸進、回油管上的手動門,解列液壓缸。為了保證爐排傳動裝置的長期穩(wěn)定運行,在爐排每個液壓缸的進油管上安裝一個減壓閥,將液壓缸的進油壓力調(diào)整到7 MPa,使爐排液壓缸在設計壓力下工作[8]。

        2.4 在推料器液壓缸前的進油管上安裝減壓閥

        該能源公司的推料器共有十一個,水平布置在進料斗下方,每個液壓缸控制一個推料器。每個液壓缸的進、回油管都安裝了手動門,同樣沒有安裝減壓閥。液壓缸的進油壓力與油泵出口母管油壓幾乎相等。推料器的推頭是用不銹鋼鋼板焊接的,運行時間長了,推頭在爐內(nèi)酸性氣體的作用下,推頭會脫焊,不銹鋼板會拱起,與推料器的導軌接觸,增大推料器前進的阻力,使推料器前進不到位。如不及時調(diào)整推料器的前進行程,推料器會施加更大驅(qū)動力以克服前進的阻力,這個驅(qū)動力已經(jīng)大大超過正常運行時的驅(qū)動力,容易造成推料器傳動裝置故障。為了保證推料器傳動裝置的安全運行,在推料器每個液壓缸的進油管上安裝一個減壓閥,將液壓缸的進油壓力調(diào)整到8 MPa,使推料器液壓缸在設計壓力下工作。

        2.5 在一級和二級爐排液壓缸前后增加壓力測點,并將壓力信號引進DCS

        該能源公司爐排故障率最高的是一級爐排,二級爐排偶爾也會出現(xiàn)故障,三、四級爐排沒有出現(xiàn)過故障。監(jiān)視一二級爐排的運行情況對于保證鍋爐的安全運行尤為重要,為了達到這個目的,在一級爐排液壓缸和二級爐排液壓缸前、后油管上增加壓力測點,并將壓力信號引進DCS,設置油壓高、低的報警信號,便于運行人員遠程監(jiān)控。通過監(jiān)視液壓缸前的油壓可以知道液壓缸是否在設計油壓下運行,通過監(jiān)視液壓缸后的油壓可以判斷爐排是否出現(xiàn)故障。如液壓缸后油壓高報警,則可能是爐排卡澀,提醒運行人員及時調(diào)整爐排行程;如液壓缸后油壓低報警,則可能是爐排損壞、活動爐排梁脫離傳動軸或傳動軸斷裂等故障[9]。一、二級爐排共安裝八個壓力測點,每個壓力測點的壓力傳感器需要配測壓軟管、測壓接頭等連接件以及壓力傳感器固定附件。壓力傳感器接線到DCS,DCS系統(tǒng)增加壓力信號點,壓力信號點放在主燃燒畫面,方便運行人員監(jiān)控。

        2.6 在推料器液壓缸前后安裝壓力表

        推料器出現(xiàn)故障,會使鍋爐給料不足,影響鍋爐的燃燒,特別是幾臺給料器同時出現(xiàn)故障,對鍋爐燃燒影響更大[10]。鑒于主燃燒畫面測點已經(jīng)比較多,不便于再引入更多的油壓測點,在推料器液壓缸前后安裝油壓表,液壓缸前的油壓表用來檢查推料器油壓是否符合設計壓力,液壓缸后的壓力用來檢查推料器是否有卡澀或傳動裝置故障。

        2.7 在出渣機液壓缸前后安裝壓力表

        爐渣的成分很復雜,爐渣里經(jīng)常含有大塊的金屬,落入渣井后,容易卡住出渣機。出渣機故障,渣井里的渣就不能及時輸出,渣井渣位就會升高,鍋爐被迫減負荷[11],保證出渣機的運行安全也很重要。在出渣機液壓缸前后安裝油壓表,用來監(jiān)視出渣機的運行情況,也可以為以后液壓缸的選型提供依據(jù)。

        3 效果與檢查

        未進行鍋爐液壓油系統(tǒng)改造之前,出渣機的液壓缸密封圈處經(jīng)常漏油,現(xiàn)場油跡斑斑。密封圈更換不久,又會再次漏油,檢修工作量較大。每次檢修出渣機,大約需要三個小時,鍋爐都需要降低負荷配合檢修,鍋爐焚燒量降低約30 t,廠用電量也會相應升高。在出渣機液壓缸頂部安裝液壓推桿保護罩,將密封圈更換為氟橡膠密封圈后,出渣機液壓缸密封圈再沒有出現(xiàn)過漏油,達到預期效果。

        在液壓油系統(tǒng)改造之前,一級爐排傳動軸支架脫落2次,二級爐排傳動軸支架脫落1次,一級爐排傳動軸斷裂1次,鍋爐因一級爐排傳動軸斷裂停爐檢修。在液壓油系統(tǒng)改造之后,爐排出現(xiàn)卡澀時,爐排的液壓缸壓力仍然在設計壓力,爐排的驅(qū)動力沒有大幅增加,運行人員可以及時通過液壓油報警信號及時發(fā)現(xiàn)爐排異常情況,做出相應的調(diào)整,避免爐排損壞,爐排傳動裝置運行至今無故障。

        改造之后,推料器液壓缸壓力由11 MPa降至8 MPa,推料器異常情況下的驅(qū)動力已經(jīng)大幅降低,傳動裝置過載損壞的可能性也降低了,推料器運行情況良好。

        4 結(jié)束語

        從該能源公司液壓油系統(tǒng)改造的過程中可以得出以下結(jié)論:

        (1)出渣機液壓缸密封圈漏油與工作區(qū)域的環(huán)境、液壓缸的布置方式以及密封圈的類型有關,在液壓缸頂部安裝液壓推桿保護罩,將密封圈更換為氟橡膠密封圈可以解決問題。

        (2)一、二級爐排傳動裝置故障與液壓缸的進油壓力過高有關,在液壓缸進油管上安裝減壓閥,將液壓缸的進油壓力由11 MPa降至7 MPa,可以避免爐排運行異常情況下的損壞。

        (3)在一、二級爐排液壓缸進、回油管上安裝油壓表,并將壓力信號引入DCS,可以讓運行人員及時發(fā)現(xiàn)爐排異常情況,及時進行操作,防止爐排損壞。

        (4)在推料器液壓缸進油管上安裝減壓閥,將液壓缸的進油壓力由11 MPa降至8 MPa,可以避免推料器運行異常情況下的損壞。

        (5)在推料器和出渣機的液壓缸前后安裝壓力表,可以檢查推料器和出渣機的運行情況,并為以后液壓缸的選型提供依據(jù)。

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