提高W型火焰鍋爐撈渣機運行可靠性

代述波

【摘 要】W型火焰超臨界鍋爐是我國大型電站鍋爐燃用低揮發份燃料的主要爐型。目前，我國運行的W型火焰超臨界電站鍋爐中普遍存在著爐膛溫度控制難度過大爐膛結焦渣嚴重致使撈渣機卡、刮板斷裂、脫落等問題。該文在總結珙縣電廠撈渣機出現這些問題的基礎上，深入分析了問題的根源。分析表明：出現上述問題的根本原因是撈渣機結構設計不合理、刮板強度不夠、運行監視手段缺少等。對這些問題的解決方法進行了探索，并以實際應用改造來解決這些問題。

【關鍵詞】W型火焰鍋爐 焦渣 撈渣機 可靠性

W型火焰燃燒超臨界鍋爐是我國大型電站鍋爐燃用低揮發份燃料的主要爐型。珙縣發電有限公司一期2×600MW工程為國產首臺60萬千瓦超臨界“W”火焰爐燃煤發電機組，其鍋爐采用東方鍋爐設計生產的W型火焰燃燒超臨界鍋爐。

1 W型火焰燃燒超臨界鍋爐及撈渣機基本情況

1.1 鍋爐基本情況

1.1.1 型號

DG1950/25.4-Ⅱ8型。

1.1.2 型式

珙縣發電有限公司一期2×600MW超臨界燃煤汽輪發電機組，鍋爐為超臨界參數、W型火焰燃燒、垂直管圈水冷壁變壓運行直流鍋爐、一次再熱、擋板調節再熱汽溫、平衡通風、露天布置、固態排渣、全鋼構架、全懸吊結構Π型鍋爐。

1.2 撈渣機基本情況

1.2.1 除渣系統采用刮板撈渣機-渣倉-汽車方案

鍋爐排出的渣經冷卻水冷卻粒化后，由刮板撈渣機連續撈出，輸送至渣倉中轉儲存。每臺爐為一個單元設一套除渣系統，每套除渣系統設1臺液壓驅動可變速的刮板撈渣機，配過渡渣井和液壓關斷門。渣冷卻水由刮板撈渣機溢流口排至溢流水池，再由溢流水泵輸送至高效濃縮機。

珙縣發電有限公司一期2×600MW工程每臺鍋爐配備1臺水浸式刮板撈渣機，最大出力為80T/h，設置2座渣倉，每座渣倉的有效容積約為210m3。單座渣倉能貯存一臺鍋爐約17h燃燒設計煤種時的渣量，能貯存一臺鍋爐約13h燃燒校核煤種時的渣量。

系統流程：鍋爐爐渣連續落入刮板撈渣機上槽體，爐渣經水冷卻和粒化后，由刮板撈渣機撈出排至渣倉頂部。刮板撈渣機的溢流水和渣倉析水自流進入集水池，用泵輸送至濃縮機進行處理。

1.2.2 撈渣機參數（表1）

2 運行中撈渣機出現的問題

珙縣發電有限公司一期2×600MW機組分別于2011年2月、2011年8月投產。自投產以來，多次發生因爐膛垮焦渣卡停撈渣機、撈渣機刮板損壞、撈渣機浸水輪順壞等故障，設備運行可靠性低，故障處理安全風險大。給機組發電負荷造成影響，甚至兩次致使機組非計劃停運，給企業帶來重大經濟效益損失。

2.1 撈渣機卡大焦停運

W型火焰燃燒超臨界鍋爐易結焦，在運行中一旦有大焦渣掉入撈渣機而有不能散成小塊，大焦渣就會在刮板的帶動下在撈渣機渣槽內行走，當焦渣高度超過渣槽上蓋板或大于撈渣機出渣口時就會卡死。輕者停運撈渣機處理，重者刮板損壞、鏈條脫軌甚至停機。

2.2 撈渣機浸水輪損壞

撈渣機浸水輪工況較差，長期浸在渣水中運行，其軸承易損壞，進而造成浸水輪磨損、脫落，鏈條出軌，必須關爐底關斷門處理，甚至停機處理。

2.3 撈渣機刮板損壞

在鍋爐高負荷及爐膛垮大焦渣時，撈渣機刮板由于強度不夠，以及設計形式不合理，易造成刮板斷裂或脫落，嚴重時造成鏈條脫軌甚至停機。珙縣發電有限公司在2013年底及2014年初，已因撈渣機刮板脫落造成2次停機處理。

3 改進措施

3.1 防止爐膛垮大焦渣卡撈渣機

為防止爐膛垮大焦渣卡撈渣機，主要從以下3個方面改進：

3.1.1 增加監控

基建時撈渣機監控只是在刮板出水段裝設有1個監視點，監視距離只有3米左右，切靠近渣水，水蒸氣較多，影響監視效果，當有大焦渣時極易失去監控。大焦渣運行到撈渣機上部后遇到構件極易卡死。現將該監視點上移2米，遠離水蒸氣區域，增加監視范圍及清晰度；同時在撈渣機頂部出渣口新増一個監視點，使監視能覆蓋整個運行區段。

3.1.2 在撈渣機出渣口增設柵隔

大塊焦渣在撈渣機頂部出渣口往渣倉下落時易堵塞下落通道，進而造成撈渣機停運。在出渣口與下落通道之間増加采用槽鋼制作的柵隔，并略傾斜向此處的平臺。當大焦渣落到柵條上后可以滾到或人工移平臺上，再經過人工破碎后仍到渣倉，這樣可保證撈渣機不間斷運行。

3.1.3 拆除撈渣機上蓋

撈渣機設計時在其斜升段上部裝有蓋板，當大焦渣運行到蓋板處時，會卡在蓋板處，輕則損壞蓋板，重則造成撈渣機停運。現采取拆除撈渣機上蓋板的措施，可以讓大焦渣運行更長距離，期間焦渣可能下滑而裂成小塊，或者運行到撈渣機頂部出渣口，有值班人員人力破碎。

3.2 加強浸水輪的日常維護及定期更換

由于撈渣機浸水輪運行工況較差，其維護保養尤為重要。因定期對浸水輪軸承加油脂，防止軸承室缺油進水。同時保持軸承室水封的暢通，減少軸承室進水的幾率。通過定期保養延長浸水輪使用壽命。由于浸水輪的重要性及運行中更換的危險性大，應定期在每年檢修時更換浸水輪，以確保撈渣機的穩定運行。

3.3 選用結構合理的刮板

原刮板有兩個地方設計不合理。一是采用三面焊接組成刮板本體（見圖1），只在其背面焊接一未貫通的角鋼加固，使刮板本體抗彎強度不夠，易斷裂；二是刮板本體與“牛頭”（即與鏈條卡扣的地方）的焊接只有三面，一旦刮板與箱體接觸的上下兩面磨損，其焊接強度將大大降低，造成“牛頭”與刮板本體脫落（見圖2），致使刮板與鏈條脫落。

改進刮板采用五面體結構形式（見圖3），既增加了刮板本體抗彎強度，有增加了刮板本體與“牛頭”的焊接強度。這樣可以有效增加刮板的整體強度，提高撈渣機運行可靠性。

4 結語

通過以上改進，珙縣發電有限公司一期2×600MW工程2臺鍋爐撈渣機的運行可靠性的到了大大改善，至2014年4月，未在發生因撈渣機故障造成的對機組負荷的影響，改造效果明顯。

參考文獻：

[1]珙縣發電有限公司一期2×600MW《鍋爐檢修規程》.

[2]黃成群，殷紅，陳紹敏，余華新.《輔助設備及系統》珙縣發電有限公司培訓教材[M].重慶電力高等專科學校，2008，06.