SZL型組合鏈條蒸汽鍋爐存在問題及技術改造

文/張小英

汝箕溝無煙煤分公司白芨溝煤礦南二鍋爐新購進改進型SZL6-1.25-WⅡ型雙鍋筒縱置式鏈條蒸汽鍋爐，該鍋爐投入運行以來經常出現各種故障，如：爐排跑道變形卡阻爐排、側封鐵燒壞致使爐體坍塌、鏈輪磨損、鍋爐給煤裝置存在問題等。對此，企業進行了針對性技術改造，取得了良好效果，既保證了鍋爐的正常運行，滿足了供暖需求，又大幅降低員工的勞動強度，延長了維護周期，節約了材料投入。

一、SZL型組合鏈條蒸汽鍋爐運行中出現的問題及原因分析

1.爐排跑道變形卡阻爐排問題

該鍋爐額定蒸發量為6t/h，額定工作壓力為1.25ΜРа，鏈條傳動爐排跑道支撐梁共有四根（支撐爐排的四排跑道），鍋爐廠家設計采用∠75#熱軋等邊角鐵為支撐梁，在角鐵上方焊接了寬度為60mm的耐熱耐磨鋼板作為支撐面（即爐排跑道）。由于該鍋爐設計燃料為Ⅱ類無煙煤，其發熱量為4500～5000（kca/kg）,而白芨溝煤礦是優質無煙煤產區，所產優質無煙煤發熱量 6500～7600（kca/kg），發熱量高于該鍋爐燃煤煤質設計溫度，經長時間的高溫運行會導致角鐵變形，使角鐵與耐熱板產生開焊現象。由于耐熱板韌性差，從而引起斷裂，斷裂處使爐排卡阻，爐排與耐熱板產生撕扯現象，使爐排和穿條損壞。嚴重時，爐排減速器變速電機過負荷跳閘，致使爐排無法轉動。

圖1

2.側封鐵燒壞致使爐體坍塌問題

圖2 改造前

該鍋爐在運行中，出現爐膛兩側墻體由于底部側封鐵燒毀嚴重而導致爐堂側墻坍塌現象。究其原因，該鍋爐設計時，把鍋爐側爐墻的側封鐵與鼓風機風道設計為一體，如圖2所示，即側封鐵是鼓風道的一部分，這樣由于側封鐵封閉不嚴，當爐排鋪上煤時，因為爐排兩側即側封鐵周圍煤量少，鼓風機開啟后，一部分風從側風鐵縫隙中吹出。這樣，當鍋爐運行后，在側封鐵一側的火勢相對較大，燒壞側封鐵的幾率也較大。當側封鐵燒壞比較嚴重時，鍋爐爐體就會產生裂紋，從而威脅鍋爐安全運行。此外，當側封鐵附近火勢大時，側封鐵附近運行爐排損壞的幾率也相應增大，而側封鐵跑出一部分風以后，相應的鍋爐整體風量相對減弱，從而影響鍋爐熱效應的正常發揮。

圖3 改造后

3.鏈輪磨損問題

鍋爐主軸上帶動主動爐排的是四個鏈輪。當鍋爐運轉后，由于上面兩個原因，爐排遭到損壞，當鏈輪運轉一段時間后，齒面因磨損而使齒輪齒高降低。當爐排因熱脹冷縮的原因變長后，爐排很容易滑出鏈輪，產生錯牙進而產生不規則運動，這樣就很容易使通條彎曲，爐排被撕扯壞，導致停爐事故，影響安全生產。

4.鍋爐給煤裝置問題

鍋爐煤倉采用單輥給煤系統（圖4），因為該系統是采用鏈傳動與主軸連接，在鍋爐主軸上裝設一個齒輪與單輥上采用鏈傳動，當鍋爐主軸轉動時煤倉給煤系統就會通過鏈傳動使煤倉單輥轉動，從而達到給煤效果。因為該系統與煤閘板開啟系統高度有限，所以對煤的顆粒大小、濕度等都有嚴格要求，但是，由于礦鍋爐進煤渠道等原因，進的煤達不到上述要求，所以造成給煤機經常堵塞，不能正常給煤，影響生產。同時，堵塞使單輥出現卡死現象，導致鏈條超負荷而斷鏈或損壞齒輪的現象，給煤中斷，使鍋爐無法正常供熱。

圖4 改造前

二、具體技術改造措施

1.更換爐排跑道結構

針對白芨溝煤礦所產優質無煙煤不能滿足礦鍋爐燃料設計要求，易導致爐排支撐梁受高溫變形開焊、影響爐排運行的實際情況，決定采取更換支撐梁（圖1）（即爐排跑道）的技改方案：即用90#重型軌道鋼為主支撐梁，替換原出廠設計的∠75#熱軋等邊角鐵支撐梁及角鐵上方焊接的支撐面（60mm的耐熱耐磨鋼板）。因為工字鋼強度高、耐磨性好，且耐高溫不易變形，可以有效解決爐排跑道變形卡阻爐排問題。經過一個冬季的采暖期運行，爐排運轉不再出現卡阻情況，運行效果良好。

2.阻止風流，降低側封鐵受熱程度

對鍋爐側封鐵進行改造，在側封鐵與鼓風道之間鋪一層鋼板（圖3），采用耐火材料灌注，將側封鐵與鼓風道分開，使爐膛分布風室的風流不經過側封鐵，避免二次燃燒對側封鐵的損壞，從而保護了爐膛兩側的爐墻，解決了以往側封鐵處煤層薄、風量大，兩側爐排易燒壞問題，加大爐墻的使用維護周期。

3.增強鏈輪磨損面強度

針對鍋爐主軸鏈輪輪齒磨損快、更換工程量大的問題，采取如下可行性技改措施：用普通電焊條在鏈輪牙的表面補焊一層，使鏈輪的表面硬度加大，這樣每年檢修時，只需補焊磨損的齒面，無需更換鏈輪，從而延長了鏈輪的使用壽命，同時也減輕了維修強度。

4.鍋爐給煤裝置改造

在對鍋爐煤倉給煤系統進行改造時，根據白芨溝煤礦所產優質無煙煤的特點，采用傳統鍋爐給煤裝置（如圖5），即全部舍棄掉單輥給煤系統，把單輥、煤閘板、齒輪鏈全部去掉，采用煤閘板系統，通過煤閘板的開啟高度大小來控制煤倉的給煤量，并加裝了弧形閘煤裝置，以軸心90°范圍旋轉角度來閘住給煤，便于點火和檢修。改造后，煤倉的容積增大，降低了工人勞動強度和維修時間，保證了正常生產。

圖5 改造后

三、經濟效益分析

技術改造后，一臺鍋爐損耗的運動爐排由原來的400片降為30片，從動爐排由原來的400片降為5片，爐排片由原來的800片降為100片，通條損耗由原來的15根降為5根。側封鐵由一年更換一次延長到兩年更換一次。爐體由一年砌筑一次延長到兩年砌筑一次。鏈輪（一組四個鏈輪）由原來的一年更換一次變為四年一次。這樣，經初步測算，一臺鍋爐年節約材料資金約5.9萬元，經濟效益明顯。

四、小結

1.通過這次技術改造，白芨溝煤礦南二鍋爐運行效率顯著提升，實現了安全經濟運轉，同時，節約了材料，減少了員工的勞動強度。

2.此次技術改造獲礦技術改造科技成果二等獎，極大地激勵了員工學習知識和鉆研技術的信心和激情。