受熱面與平臺(tái)鋼絲繩碰磨原因及防治研究

呂文志

（神華浙江國(guó)華浙能發(fā)電有限公司，浙江 寧海 315612）

受熱面與平臺(tái)鋼絲繩碰磨原因及防治研究

呂文志

（神華浙江國(guó)華浙能發(fā)電有限公司，浙江 寧海 315612）

鍋爐檢修時(shí)，由于檢修平臺(tái)鋼絲繩上下運(yùn)動(dòng)，與爐內(nèi)受熱面產(chǎn)生碰磨，特別在臥式管排上表現(xiàn)突出，為了解決管排與檢修平臺(tái)鋼絲繩的磨損，采用導(dǎo)繩器來(lái)調(diào)整管排的間距及限制鋼絲繩的運(yùn)動(dòng)方向，使檢修平臺(tái)鋼絲繩平穩(wěn)通過(guò)每組管排，防止管排磨損及保護(hù)檢修平臺(tái)鋼絲繩。此次防磨設(shè)施的改進(jìn)，為同類(lèi)機(jī)組或其他機(jī)組檢修防磨工作提供參考。

管屏；磨損；導(dǎo)繩器

1 概況

百萬(wàn)機(jī)組塔式鍋爐受熱面過(guò)熱器、再熱器、省煤器布置在爐膛上方，下方爐墻為水冷壁，為提高爐膛水冷壁的檢修質(zhì)量和檢修效率，鍋爐廠配備了爐內(nèi)升降檢修平臺(tái),而檢修平臺(tái)升降鋼絲繩是從爐頂繩孔穿入，經(jīng)過(guò)各級(jí)受熱面管屏間隙進(jìn)入爐膛。由于鋼絲繩距兩側(cè)管屏的間距較小，加上管排和繩孔安裝偏差、管排受熱變形及平臺(tái)升降過(guò)程中鋼絲繩的擺動(dòng)，都會(huì)對(duì)受熱面管屏和檢修平臺(tái)鋼絲繩造成相互摩擦而磨損。在檢修中為了避免受熱面和檢修平臺(tái)鋼絲繩的損傷。以往應(yīng)用木板或防磨瓦作為措施防護(hù)，但達(dá)不到整個(gè)檢修周期的要求和安全防護(hù)。通過(guò)導(dǎo)繩器的加裝，可以防止受熱面管屏和檢修平臺(tái)鋼絲繩的磨損，導(dǎo)繩器安裝時(shí)還會(huì)減少人力的投入，并且可以重復(fù)利用，減少檢修的費(fèi)用支出。

2 鍋爐受熱面的布置方式

百萬(wàn)機(jī)組塔式鍋爐與∏型鍋爐受熱面結(jié)構(gòu)布置不同，按煙氣流向依次為一級(jí)過(guò)熱器、三級(jí)過(guò)熱器、二級(jí)再熱器、二級(jí)過(guò)熱器、一級(jí)再熱器、省煤器，爐內(nèi)受熱面都采用臥式布置，呈上緊下寬的方式，各管屏節(jié)距由省煤器120mm逐漸變?yōu)槎?jí)過(guò)熱器的240mm、二級(jí)再熱器的480mm到一級(jí)過(guò)熱器的960mm，各級(jí)受熱面的重量靠一級(jí)過(guò)熱器懸吊管承受。

3 檢修平臺(tái)使用中木板、金屬瓦防護(hù)措施存在的問(wèn)題

檢修平臺(tái)是爐膛內(nèi)水冷壁檢修的載人、載物平臺(tái)，平臺(tái)升降鋼絲繩是從爐頂繩孔穿入，經(jīng)過(guò)各級(jí)受熱面管屏間隙進(jìn)入爐膛，通過(guò)鋼絲繩的升降帶動(dòng)檢修平臺(tái)的升降。在沒(méi)有任何防護(hù)措施的情況下，鋼絲繩穿過(guò)各受熱面時(shí)會(huì)不同程度接觸到管排。

由于繩孔、管屏安裝偏差，受熱面變形及平臺(tái)鋼絲繩運(yùn)行跳動(dòng)，檢修中鋼絲繩與管排之間就會(huì)產(chǎn)生碰磨，為了防止管屏和升降平臺(tái)鋼絲繩的磨損，在管排上加裝木板或金屬瓦作為防護(hù)裝置，以上兩種方法在使用時(shí)存在許多缺陷，既不能避免管排碰磨，又不能防止鋼絲繩受損，存在的問(wèn)題如下：

（1）木板質(zhì)地軟易磨穿。省煤器、一級(jí)再熱器、二級(jí)過(guò)熱器管屏節(jié)距均為120mm，檢修平臺(tái)升降鋼絲繩直徑20mm，只能在相鄰管屏與鋼絲繩之間安裝厚度為20mm的木板，木板質(zhì)地較軟，很容易被磨損、磨穿，直接磨損到管排。

（2）金屬瓦質(zhì)地硬隱患大。防磨瓦為金屬材質(zhì)，質(zhì)地較硬，與鋼絲繩之間摩擦后鋼絲繩受損，威脅作業(yè)人員的安全，降低鋼絲繩的使用壽命。

（3）木板和金屬瓦安裝難度大。加裝木板或金屬防磨瓦時(shí)，需要三人及以上配合，安裝時(shí)間長(zhǎng)，在節(jié)距120mm的管屏中，手在管屏中很難活動(dòng)，加大了工作的難度。

（4）成本支出高。受熱面管屏上緊下寬的設(shè)計(jì)，省煤器、一級(jí)再熱器、二級(jí)過(guò)熱器節(jié)距較小，需要做防護(hù)措施，這三體蛇形管屏共六層，每層12處位置加裝防護(hù)，木板或防磨瓦用量較大，且在使用中磨損較嚴(yán)重，只能使用一次，再次檢修換新的木板或防磨瓦，成本較高。

4 新型防護(hù)裝置的特點(diǎn)

針對(duì)木板、金屬瓦防護(hù)裝置存在的問(wèn)題，自主發(fā)明一種新型防護(hù)裝置——導(dǎo)繩器,它主要由滾輪、卡架、U型卡、銷(xiāo)軸和開(kāi)口銷(xiāo)等組成。

滾輪由澆鑄尼龍棒加工，其特點(diǎn)重量輕、強(qiáng)度高、自潤(rùn)滑、耐磨性好、防腐、絕緣的優(yōu)點(diǎn)。一方面由于滾輪強(qiáng)度高，耐磨性好，防腐蝕，不易損壞，可以在每次檢修中重復(fù)使用；另一方面絕緣性好，防止鋼絲繩在檢修過(guò)程受到電擊傷；卡架為Q235材質(zhì)，與滾輪配合使用，使鋼絲繩安全通過(guò)管屏不發(fā)生摩擦，兩個(gè)U型卡與支架卡口配合固定導(dǎo)繩器，防止受力滑動(dòng)、旋轉(zhuǎn)及校正變形偏差管屏，保證兩管屏之間符合設(shè)計(jì)的橫向節(jié)距，留有足夠鋼絲繩通過(guò)的間隙。

5 導(dǎo)繩器與木板、金屬瓦防護(hù)裝置的性能對(duì)比分析

相比木板、金屬瓦防護(hù)裝置而言，導(dǎo)繩器有效解決了木板質(zhì)地軟易磨穿、金屬瓦質(zhì)地硬磨損鋼絲繩、木板和金屬瓦安裝難度大、成本支出高等問(wèn)題。使用導(dǎo)繩器作為防護(hù)裝置的優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)如下：

（1）質(zhì)地硬的金屬瓦會(huì)與鋼絲繩接觸產(chǎn)生摩擦，鋼絲繩會(huì)受到不同程度損壞，而質(zhì)地軟的木板常常因?yàn)楸荒ゴ┒ケＷo(hù)管屏的作用。

平臺(tái)鋼絲繩與導(dǎo)繩器滑輪滾動(dòng)接觸，摩擦力可忽略不計(jì)，既保證了防護(hù)裝置不受磨損，又延長(zhǎng)了鋼絲繩使用壽命，保證平臺(tái)運(yùn)行和檢修人員的安全。

（2）木板體積大（1500mm×20mm×200mm）、質(zhì)量重，安裝不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力且易掉落，存在較大安全隱患，金屬瓦也同樣存在固定不牢靠、防護(hù)作用有限的問(wèn)題。導(dǎo)繩器的滑輪裝置小巧，安裝方便（一人即可），省時(shí)省力，易儲(chǔ)存且可以重復(fù)使用。

（3）木板防護(hù)效果比金屬瓦防護(hù)效果好，但是損耗較大，且每次檢修中購(gòu)買(mǎi)的一次性防護(hù)木板總價(jià)約為10000元，經(jīng)濟(jì)支出較大。導(dǎo)繩器一次性投入資金僅3666.27元（72個(gè)導(dǎo)繩器，只包含材料成本，人工成本及加工成本除外），成本支出少，經(jīng)濟(jì)效益可觀。

（4）木板、金屬瓦無(wú)法限制鋼絲繩運(yùn)行中的橫向擺動(dòng)，容易接觸管排而磨損。導(dǎo)繩器滾輪槽口可以固定鋼絲繩的行走路線，防止鋼絲繩接觸或運(yùn)行跳動(dòng)碰擊、磨損管排。

（5）由于鍋爐長(zhǎng)期運(yùn)行，各受熱面管排之間的位置和管排間距都會(huì)產(chǎn)生不同程度的變化，此種情況下，安裝木板、金屬防磨瓦程序繁瑣，防護(hù)效果也較差，很容易磨損管排。導(dǎo)繩器可以校正變形管排的間距，保證鋼絲繩與管排有足夠的安全通過(guò)距離。

6 導(dǎo)繩器在檢修現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用

在檢修平臺(tái)的使用中，平臺(tái)鋼絲繩一端由卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引，另一端鋼絲繩通過(guò)爐頂繩孔穿過(guò)管排與檢修平臺(tái)連接后，使平臺(tái)鋼絲繩均勻受力。

為便于安裝及不影響導(dǎo)繩器的使用性能，在平臺(tái)鋼絲繩與管屏上部交叉處放置，先將鋼絲繩放入卡架腰部開(kāi)口處，把腿部三個(gè)圓弧與管排接觸，利用U型卡固定并鎖緊螺母，以校正變形及安裝尺寸偏差的管屏；保證鋼絲繩兩側(cè)與管屏最大間距。將銷(xiāo)軸插入卡架，裝入滑輪，安裝開(kāi)口銷(xiāo)，使兩個(gè)滑輪夾住鋼絲繩，鋼絲繩與滑輪滾動(dòng)接觸，降低摩擦，增加鋼絲繩使用壽命；滑輪將鋼絲繩固定在兩管排中間，限制鋼絲繩前后左右擺動(dòng)的同時(shí)，鋼絲繩只能在兩個(gè)滑輪之間做上下運(yùn)動(dòng)，使管排與鋼絲繩不接觸，保證管屏和鋼絲繩之間不被磨損。拆、裝前端滑輪銷(xiāo)軸和旋緊U型夾4個(gè)螺母，就能完成保護(hù)裝置的安裝，一人即可操作，安裝便捷，省時(shí)省力。導(dǎo)繩器在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)可根據(jù)管屏節(jié)距的大小，加長(zhǎng)卡架尺寸即可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)繩器與管屏的配合。

國(guó)華寧海電廠A501、C601、C501、C602檢修中先后使用了導(dǎo)繩器作為防護(hù)裝置，未發(fā)生過(guò)一次受熱面管排及鋼絲繩受損現(xiàn)象，導(dǎo)繩器在使用過(guò)程中也未發(fā)生損壞，防護(hù)效果較好。

7 結(jié)語(yǔ)

導(dǎo)繩器在塔式鍋爐檢修中的應(yīng)用，有效解決了平臺(tái)鋼絲繩穿過(guò)各受熱面時(shí)潛在的安全隱患，對(duì)鋼絲繩和受熱面管屏起到雙重保護(hù)作用，成本低易制作，體積小易儲(chǔ)存，安裝簡(jiǎn)便，防護(hù)效果明顯，成為檢修平臺(tái)使用過(guò)程中一道牢靠的安全屏障。由于導(dǎo)繩器的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)設(shè)計(jì)都屬于應(yīng)用探索階段，還有更大改進(jìn)和效果提升空間。導(dǎo)繩器在百萬(wàn)機(jī)組塔式鍋爐檢修中的應(yīng)用具有良好的借鑒作用，為保證爐膛內(nèi)水冷壁檢修作業(yè)的安全性提供了有力保障。

呂文志（1972-），男，浙江寧海人，大學(xué)本科，鍋爐本體檢修高級(jí)技師，主要從事火電廠檢修管理工作。