刮板撈渣機跑偏損壞原因分析及防范

聶常貴，于連軍，牟效民

（中國石油克拉瑪依石化公司熱電廠，新疆 克拉瑪依 834003）

某熱電廠130 t/h中溫、中壓、煤—氣混燒鍋爐采用固態排渣方式，撈渣機為青島方正電力設備公司生產的GBL-4刮板機。在鍋爐運行期間，撈渣機頻繁出現大鏈條跑偏、脫軌及減速機損壞事故，嚴重影響鍋爐安全和平穩運行。

1 原因分析

GBL-4刮板撈渣機結構如圖1所示。根據撈渣機工作原理，結合每次撈渣機發生大鏈條跑偏、脫軌及減速器損壞事故時的設備運行狀況，分析撈渣機頻繁發生大鏈條跑偏、脫軌及減速器損壞事故的原因主要有以下3個方面。

圖1 刮板撈渣機結構

1.1 設計缺陷

在撈渣機角形刮板將濾水后的爐渣排入渣倉時，仍有少量爐渣因含水粘結力大于重力而無法脫落掉入渣倉，附著在刮板表面，并隨大鏈條沿撈渣機外底板到達撈渣機尾部聚積。尾部大鏈條帶動聯接的角形刮板經撈渣機從動輪由上行改為下行后，刮板表面的殘渣因渣倉后沿程的進一步濾水，粘結力小于重力發生脫落，掉在擋渣板上并不斷堆積，使撈渣機尾部大鏈條和刮板的移動阻力及后壓輪的轉動阻力不斷增大，引起撈渣機驅動輪輪齒過度磨損。當輪齒過度磨損達到一定程度后，會引起大鏈條滑扣、跑偏、脫軌等問題。若不及時處理，可能導致減速器過載損壞。

1.2 部件長期運行失效

1.2.1 傳動部件磨損失效

隨著鍋爐長期連續運行，刮板撈渣機在轉動拉力、爐渣摩擦力、壓輪導向壓力、撈渣機的底板耐磨鑄石摩擦力及爐渣重力等綜合作用下，撈渣機的驅動輪輪齒、大鏈條扣環內弧面及刮板端頭的磨損問題突出。當撈渣機驅動輪輪齒、大鏈條扣環內弧面過度磨損時，就會出現大鏈條環扣與驅動輪輪齒配合不協調，導致大鏈條從驅動輪輪齒上滑扣、跑偏、脫軌；當撈渣機大鏈條刮板端頭過度磨損時，會發生大鏈條脫落、卡澀，導致大鏈條無法移動。

1.2.2 內壓輪結垢失效

撈渣機內的密封水在密封爐膛、冷卻爐渣的同時，也溶解了爐渣中大量鈣、鎂鹽類等易結垢的堿性物質。隨著撈渣機內密封冷卻水蒸發及鈣、鎂鹽類物質的不斷溶解，密封水內鈣、鎂鹽類不斷濃縮、沉積，使沉浸在密封水內的大鏈條壓輪軸承及其密封面發生結垢、侵蝕，進而導致大鏈條壓輪軸承卡澀，無法正常轉動，不能起到導向及傳遞動力的作用。這樣，一方面將加劇大鏈條及壓輪的磨損，在壓輪導向槽磨平后極易發生大鏈條脫落；另一方面將導致大鏈條壓輪軸承卡澀，使撈渣機驅動輪負荷增大，引起大鏈條跑偏、脫軌。

1.3 大渣卡澀及超負荷運行

1.3.1 大渣卡澀

煤粉鍋爐煤質劣化、燃燒調整不當等運行原因均可引起鍋爐燃燒惡化、掉大渣。由于排渣通道空間有限，當渣塊直徑超過30 cm時，撈渣機極易發生大渣卡澀，導致大鏈條滑扣、跑偏、脫軌及減速器過載損壞事故。此外，直徑小于30 cm的小渣塊或撈渣機內壁結垢塊脫落后，在撈渣機內的壓輪處也極易發生卡澀現象。

1.3.2 高負荷長期運行

由于煤粉鍋爐長期高負荷運行，除渣運行管理不善，使撈渣機長期處于高負荷工況，撈渣機轉動拉力、爐渣摩擦力顯著增加，撈渣機極易出現大鏈條滑扣、跑偏、脫軌事故。

2 防范措施

根據引發刮板撈渣機大鏈條滑扣、跑偏、脫軌及減速器過載損壞事故的原因，結合設備及運行實際，提出以下3個方面的防范措施。

2.1 改造設備局部，消除設計缺陷

2.1.1 增設可調節殘渣收集導向板

在撈渣機尾部從動輪下方增設可調節殘渣收集導向板。當尾部大鏈條帶著聯接的角形刮板經撈渣機從動輪由上行改為下行后，刮板表面的脫落殘渣掉在新增設的殘渣收集導向板上方并回到撈渣機內，徹底避免了殘渣脫落掉到擋渣板內發生聚積的情況。改造后的刮板撈渣機結構如圖2所示。

圖2 改造后的刮板撈渣機結構

2.1.2 擋渣板前移

將尾部擋渣板平行前移25 cm，使大鏈條刮板底部緊貼擋渣板(見圖2)，可有效避免在擋渣板處發生殘渣聚積。

2.2 加強撈渣機檢修及維護

在鍋爐每3年1次大修期間，對撈渣機驅動輪、從動輪、大鏈條、刮板及導向壓輪進行整體更換。在鍋爐每年1次小修期間，對撈渣機驅動輪、從動輪、大鏈條、刮板及導向壓輪進行認真檢查，并進行除垢和加油保養，確保驅動輪、從動輪及導向壓轉動正常、密封良好，同時確保各部件沒有過度磨損，否則必須進行更換。在鍋爐運行期間，對撈渣機驅動輪、從動輪、大鏈條、刮板及導向壓輪進行不定期檢查，發現上述部件運行不正常或大鏈條過長時，應及時停機處理。

上述措施可有效防止撈渣機部件在長期惡劣工況下運行失效，避免大鏈條從驅動輪輪齒上滑扣、跑偏、脫軌。

2.3 強化運行管理

強化鍋爐日常運行管理，優化運行及燃燒調整，避免煤粉鍋爐因長期高負荷運行、煤質劣化、燃燒調整不當致使鍋爐燃燒出現惡化，進而掉大渣引發大鏈條滑扣、跑偏、脫軌及減速器過載損壞事故。此外，還要避免鍋爐長期高負荷運行、煤質劣化及除渣運行管理不善致使撈渣機長期處于高負荷工況。

自2008年實施上述防范措施后，熱電廠頻發的刮板撈渣機大鏈條嚴重跑偏、脫軌及減速機損壞事故得到徹底消除，有效保障了鍋爐正常排渣，促進了鍋爐安全、平穩運行。