630MW機組鍋爐撈渣機鏈條斷裂原因分析及在線更換方法

林紅

摘 ?要：在火力發電企業中，撈渣機作為鍋爐的重要輔機，其承擔著將鍋爐燃燒后產生的灰渣及時排走的艱巨任務，撈渣機是否能可靠運行直接關系到機組能否長期安全可靠運行。文章針對撈渣機常見的鏈條斷裂原因進行分析及如何在線更換進行簡要介紹。

關鍵詞：撈渣機;鏈條;在線更換

1 設備概況

貴港電廠一期工程（2×630MW）超臨界機組鍋爐除渣系統包括鍋爐的過渡渣井一套、液壓關斷門一套、加長型刮板撈渣機一臺、鋼渣倉二座、渣倉頂部的切換皮帶一套。撈渣機為青島四洲公司生產的GBL20D型水浸式刮板撈渣機，正常出力12t/h，最大出力48t/h，采用液壓變頻驅動方式，鏈條速度小于0.8m/min，最大速度3.5m/min。鏈條采用德國路德公司生產的規格34×126mm，材質為40C-G/S3，單側鏈條長度110米，刮板107塊。每臺鍋爐排出的熱渣經過鍋爐所帶的過渡渣井后落入布置在爐底刮板撈渣機的水浸槽中，并在其中激冷淬化。冷卻淬化后的渣由刮板撈渣機連續地從水浸槽中撈出至布置于鍋爐房外鋼渣倉中暫存。

2 鏈條使用情況簡述

貴港電廠兩臺撈渣機自2007年投產，2011年前主要燃用貴州煙煤，該煤種硫分高、灰份大，較高時灰份可達45%，鍋爐容易結焦，灰渣比較堅硬。在負荷較高的時候，撈渣機長期處于高負載運行，缺陷頻發。先后發生過內導輪脫落5次，張緊輪損壞5次，鏈條脫軌5次，主驅動輪齒崩裂3次，刮板斷裂7次，鏈條斷裂4次。其它小缺陷更是不少，出現過4次因上述缺陷引起機組降負荷運行，給機組和電網的安全穩定運行帶來很大威脅，檢修維護人員壓力巨大。

3 鏈條斷裂分析

通過對斷裂的鏈條斷口分析外觀及金相分析，斷口表面平整，鏈條受力面滲碳減薄嚴重，鏈環與鏈環之間的接觸部位磨損量超過鏈條直徑的15%，金相和掃描電鏡分析結果未發現冶金缺陷。根據撈渣機運行工況和日常發生缺陷綜合分析，造成鏈條斷裂的原因主要有以下幾個方面：（1）長期高負荷運行，鍋爐渣量較大，撈渣機運行中經常出現過載荷現象。由于煤質較差，為了提高鍋爐穩燃性，在2008年小修期間對鍋爐燃燒器區域加裝衛燃帶，在鍋爐運行中觀察發現衛燃帶上容易結焦。另外鍋爐安裝時未對鍋爐正上方的分隔屏過熱器、后屏過熱器加裝蒸汽吹灰器，運行中該區域容易結焦，大量堅硬巨大的焦塊不定期下落，焦塊夾在內導輪和鏈條之間，對撈渣機造成強大的沖擊，鏈條過負載運行，鏈環拉伸變形，從而降低了鏈條的壽命。（2）內導輪損壞失效，內導輪作為改變鏈條運行方向的重要部件，它長期浸泡在撈渣機水槽內，主要靠油脂保持潤滑，由密封水密封，保證帶渣的水與軸承之間有效隔離。由于在實際運行中，內導輪的密封水管因結垢很容易堵塞，造成密封水壓不足，導致內導輪軸承進水，破壞軸承潤滑環境，加速軸承失效損壞，最終造成內導輪脫落，鏈條失去約束，鏈條脫鏈，撈渣機兩側鏈條受力不均偏斜，如果力矩保護不能正常動作就會引起鏈條斷裂。（3）刮板與鏈條靠銷子鉸鏈式連接，撈渣機上船體與下船體采用玄武巖鑄石板敷設，該材料硬度高，運行中刮板的耐磨條不斷減薄，刮板強度下降變形，在經過主驅動輪和張緊輪時會出現不同步或者歪斜現象，嚴重時會出現有一側刮板不能及時從主鏈輪上分離造成鏈條過負載。刮板兩端的鉸鏈因長期與內外導輪、張緊輪接觸，磨損減薄，強度下降，容易斷裂，刮板不受鏈條約束，若不及時發現該斷裂的刮板會在撈渣機頭部或者張緊輪、內導輪處卡住，引起鏈條拉伸變形和斷裂。（4）張緊裝置運行不正常造成鏈條受力不均變形甚至斷裂。撈渣機鏈條運行時若能保持適度的松緊度，可以減少對鏈環的沖擊，鏈條過緊，對內導輪、主驅動輪都有很大影響;若鏈條過松，鏈條和刮板將會在回程段堆積，在外導輪處卡住，造成鏈條過力矩斷裂。液壓自動張緊裝置運行不正常，常常會引起張緊過度或者不到位。另外，隨著運行時間的增加，張緊裝置導軌承力面會磨損，引起張緊裝置滑塊不能自由上下活動，容易造成張緊一邊高一邊低的現象，長時間運行后兩側鏈條長短不一，刮板在過主鏈輪和張緊輪時刮板歪斜不同步，引起鏈條受力加大。此外，張緊裝置油缸內漏也會造成鏈條兩側張緊不一致造成鏈條長短不一。

4 防范措施

（1）改變摻配摻燒方式，適當改變煤種結構，細化運行調整，降低衛燃帶的結焦，在分隔屏、后屏過熱器加裝蒸汽吹灰器，科學調整吹灰間隔，減少大焦塊的形成，另外還可以使用除焦劑，使煤粉燃燒產生的焦酥松便于吹除。（2）對內導輪的密封水質進行控制，更換為更加干凈的工業水，同時將密封水管道改為不銹鋼材質，更換更加靈敏的壓力表，日常運行加大對密封水的巡檢，發現異常及時處理。維護應定期對內導輪進行補充油脂，對有異常的內導輪應及時更換。（3）將三角形刮板更換為五邊形刮板，提高刮板自身強度，日常運行中加大對主鏈輪的檢查，發現輪齒磨損大或刮板開口銷磨損松脫的及時更換。（4）加強對張緊裝置的維護和保養，保證張緊能正常投入，鏈條松緊適中，對磨損較大的導軌應及時更換。

5 鏈條在線更換

當發現鏈條磨損變形超標后，在機組不能停機的情況下只能進行在線更換。首先要做好準備工作，要選擇負荷較低的時段，提前上揮發分高、灰份低的煤種，保證更換過程中燃燒穩定及減少撈渣機的灰量。對爐底液壓關斷門進行檢查維護并試驗開關正常，做好現場布置。

在鍋爐零米合適位置的鋼柱處布置一臺5t卷揚機，在撈渣機尾部兩根鋼梁處掛一根鋼絲繩，鋼絲繩的高度與保證與刮板水平略高，在鋼絲繩中間掛一個滑輪，加工兩個鉤子，用夾環將兩個鉤子連在一起，用卷揚機直接拉動，用于拖出撈渣機底部舊的鏈條和刮板。

將新的鏈條理順擺放在撈渣機尾部兩側，用Ф30的圓鋼加工兩把鉤子，恰好能勾到刮板兩側鏈環即可，鉤子尾部做成圓環狀，需焊接牢固可靠，保證能拉動底部的刮板和鏈條。

打開撈渣機尾部檢修蓋板，用割刀將撈渣機尾部外導輪處的端頭弧段割掉，割掉的高度與刮板底部水平面一致就可以，確保刮板能夠順利拖出。

打開舊鏈條上的接鏈環，將兩側鏈條都打開，把新鏈條接在舊鏈條上端頭，間斷轉動撈渣機利用舊鏈條牽引新鏈條進入正確軌道。每走7環加裝一塊新刮板（注：必須將新鏈條理順，避免出現扭轉、打結現象。相鄰二塊刮板之間圓環鏈個數為7個，距離約為1m;刮板總數為107塊。）。

同時利用卷揚機拉出回程段舊鏈條撈渣機外面（驅動馬達同時運轉），每拉出一段（7米）鏈條用火焊割斷，利用叉車運到現場檢修區后統一堆放。如此依次將新鏈條和刮板裝上。

根據上煤情況，做好渣量估算，開始更換前先不用關液壓關斷門，待撈渣機差不多滿渣時再關閉，一般15%灰份的煤，撈渣機可以在3小時內不運行也不會造成撈渣機滿渣，另外，關閉液壓關斷門后鍋爐也可繼續運行1.5個小時不用將渣放到撈渣機內。值得注意的是，在關閉爐底關斷門前應讓運行人員做好燃燒調整，必要時可投入油槍進行穩燃。如在更換過程中撈渣機滿渣，關斷門上方也無法繼續裝更多的爐渣時，可考慮將撈渣機放水，通過水力將撈渣機內部的渣排出，然后再關上撈渣機人孔門注水，放下液壓關斷門，如此反復，直到更換工作結束。當然也可以在更換部分新鏈條后將新舊鏈條接上，提高撈渣機運行速度，待撈渣機內部的渣刮走一部分，新鏈條尾部轉到撈渣機尾部時，再次解開鏈條，繼續進行更換。

參考文獻

[1]GBL20D型水浸式刮板撈渣機使用說明書[Z].