火電廠鍋爐輔機(jī)磨煤機(jī)檢修故障分析

楊子榮

（陜西德源府谷能源有限公司，陜西 榆林 719400）

0 前言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，一些新型清潔能源得到廣泛應(yīng)用，但是目前我國(guó)能源生產(chǎn)的主要形式仍然是熱能。保證電廠的正常運(yùn)行，為家庭生產(chǎn)和用電提供了基本的社會(huì)保障，因此，分析電廠輔機(jī)鍋爐的常見缺陷，解決輔機(jī)鍋爐的檢修問題是非常現(xiàn)實(shí)的。

1 鍋爐輔機(jī)常見運(yùn)行缺陷

火電廠的鍋爐輔機(jī)設(shè)備主要是由磨煤機(jī)和風(fēng)機(jī)組成的，在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)生故障的往往是在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、軸承和齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中。

1.1 振動(dòng)和噪聲問題

1.1.1 設(shè)備的振動(dòng)和噪聲是鍋爐輔機(jī)最常見的故障之一

實(shí)驗(yàn)分析表明，設(shè)備活動(dòng)部件與固定部件間隙過小，產(chǎn)生噪聲；在外力作用下彎曲，使葉片振動(dòng)或開裂輔機(jī)也會(huì)引起振動(dòng)，一般來說，護(hù)瓦位置的焊接組成部分部分容易折斷，在實(shí)際運(yùn)行中，部分裂紋會(huì)加劇，造成渦流質(zhì)量不均而產(chǎn)生振動(dòng)，從安裝的角度看，在安裝渦流之前，沒有經(jīng)過平衡驗(yàn)證，導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡和振動(dòng)；耦合裝置不適應(yīng)，產(chǎn)生偏差振動(dòng)，根據(jù)維修經(jīng)驗(yàn)，轉(zhuǎn)速740 r/min 時(shí)，轉(zhuǎn)速小于0.1 mm 時(shí)，對(duì)輪偏差值小于0.1 mm 為1 500 r/min，對(duì)輪中心偏差度值應(yīng)小于0.08 mm，當(dāng)轉(zhuǎn)速為3 000 r/min 時(shí)，中心偏差度值應(yīng)小于大型軸流風(fēng)機(jī)（如送風(fēng)機(jī)）的值，應(yīng)為控制在0.05 mm 以內(nèi)，以確保裝置的振動(dòng)值在一定程度上在規(guī)范的限制范圍內(nèi)，基礎(chǔ)不夠堅(jiān)固或附著不牢，對(duì)波浪的沖擊程度或過大的串動(dòng)也會(huì)引起振動(dòng)[1]。這種現(xiàn)象在風(fēng)機(jī)剛啟動(dòng)時(shí)很容易發(fā)生，在氣流中不斷有懸浮物，會(huì)產(chǎn)生摩擦噪聲或損壞葉片，引起振動(dòng)。

1.2 磨煤機(jī)故障分析

1.2.1 減速機(jī)故障

磨煤器是一種常見的輔助鍋爐，在檢修故障排查過程中，減速機(jī)發(fā)生故障的概率比較高，一般來說，磨煤機(jī)在初始工作時(shí)不容易出現(xiàn)噪聲雜音異音問題，運(yùn)行時(shí)間越長(zhǎng)，出現(xiàn)噪聲雜音異音問題越大[1]。這主要是由于齒面裂紋表面的腐蝕，導(dǎo)致在加熱過程中的影響和噪聲損傷。齒面開裂的原因也是摩擦力過大所致，在電廠實(shí)際運(yùn)行中，由于負(fù)荷增加，磨煤機(jī)電流增大，磨齒表面發(fā)生穿孔腐蝕，磨煤機(jī)啟停次數(shù)過多，運(yùn)行影響大，磨損嚴(yán)重，噪聲異常。

1.2.2 磨煤機(jī)泄漏

磨煤機(jī)和風(fēng)機(jī)是許多鍋爐輔助設(shè)備中最重要的設(shè)備。在磨煤機(jī)檢修過程中，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)磨煤機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)減速機(jī)異響、風(fēng)管磨損等現(xiàn)象。火電廠如果采用D-10D 磨煤機(jī)[2]，在設(shè)備初次使用時(shí)無異常情況。但是使用一年后，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)維修過程中有異響。經(jīng)調(diào)查[2]，發(fā)現(xiàn)是齒輪齒面點(diǎn)蝕引起的，并確認(rèn)設(shè)備生產(chǎn)質(zhì)量存在問題。齒輪齒面有麻點(diǎn)，在嚙合過程中會(huì)產(chǎn)生一定的沖擊力和異響。

1.3 通風(fēng)機(jī)常見故障

1.3.1 鍋爐風(fēng)機(jī)振動(dòng)

鍋爐振動(dòng)的主要原因有：電氣因素、機(jī)械因素、運(yùn)行調(diào)整因素、基本因素、軸系不對(duì)稱、葉輪不平衡以及軸承箱油封漏油[4]。

1.3.2 風(fēng)機(jī)的缺陷常見缺陷除了噪聲和振動(dòng)外，還有風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口葉輪損耗和積灰問題

其中，更嚴(yán)重的問題是摩擦損耗問題。葉輪部件是風(fēng)機(jī)的主要部件，對(duì)工作性能有直接影響。風(fēng)扇主要工作是運(yùn)輸氣體離開。有大量的灰塵灰燼在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中和葉輪部件進(jìn)行摩擦。葉片在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)摩擦使用的磨損情況會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率大大降低[4]，但附加葉片除外。如果灰塵嚴(yán)重，也會(huì)使其他部位損耗嚴(yán)重。

1.3.3 電氣因素的影響

在鍋爐風(fēng)機(jī)故障的原因中，電氣因素是一個(gè)主要因素，具體分析電氣因素中的重要原因分為兩類，一類是功率因素，另一類是電機(jī)因素。相對(duì)而言，由電源引起的風(fēng)機(jī)故障比較少見。但在少數(shù)供電因素中，最常見的原因是機(jī)電不平衡造成的“三不平衡”[1]。由電動(dòng)機(jī)引起的故障在鍋爐生產(chǎn)中也較為常見。很多生產(chǎn)人員忘記給電機(jī)軸承加潤(rùn)滑油，長(zhǎng)期摩擦后軸承損壞嚴(yán)重，進(jìn)而引起鍋爐風(fēng)機(jī)振動(dòng)。延遲時(shí)間越長(zhǎng)，振動(dòng)強(qiáng)度越大。

1.3.4 葉輪因素的影響

葉輪的不平衡也是引起鍋爐風(fēng)機(jī)振動(dòng)故障的主要原因[3]，但當(dāng)葉輪不平衡時(shí)，鍋爐風(fēng)機(jī)的重心轉(zhuǎn)移仍停留在葉輪上，并不斷地作用于葉輪上。在鍋爐的整個(gè)運(yùn)行過程中，風(fēng)機(jī)葉片長(zhǎng)期不除塵，否則葉片的葉輪會(huì)引起風(fēng)機(jī)更劇烈的振動(dòng)。如果用專業(yè)的振動(dòng)強(qiáng)度測(cè)試儀對(duì)鍋爐風(fēng)機(jī)進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試，振幅明顯增大，葉輪故障需要解決。

1.3.5 基本因素的影響

基本因素是鍋爐風(fēng)機(jī)故障最重要、最常見的原因，但是很多人認(rèn)為基本因素引起風(fēng)機(jī)振動(dòng)故障的頻率很小，所以持僥幸態(tài)度。在鍋爐風(fēng)機(jī)的日常檢查中，往往忽略了基本因素，造成安全隱患。事實(shí)上，基本因素中存在隱患，一旦發(fā)生故障，危害性就大于其他因素。

2 火電廠鍋爐輔機(jī)故障排除方案

2.1 振動(dòng)和噪聲

經(jīng)過仔細(xì)的分析研究[2]，可以說輔助鍋爐系統(tǒng)在工作過程中經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生不同的聲音和振動(dòng)。相關(guān)能源企業(yè)必須特別注意輔助系統(tǒng)的安裝，并優(yōu)化維護(hù)改進(jìn)設(shè)備的方法。在安裝過程中，相關(guān)企業(yè)必須組織專業(yè)人員進(jìn)行操作。裝置的安裝范圍及責(zé)任心強(qiáng)，安裝時(shí)應(yīng)注意部分聯(lián)軸器，調(diào)整軸時(shí)要嚴(yán)格控制軸的偏差，確定裝置的轉(zhuǎn)速，維修人員必須嚴(yán)格遵守設(shè)備質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的要求，如每臺(tái)設(shè)備的質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)，必須立即更換或改裝。

2.2 風(fēng)機(jī)解決

在解決風(fēng)機(jī)問題時(shí)，維修人員通常會(huì)處理好幾個(gè)方面。

2.2.1 換氣扇的擦洗

在此期間，借助專業(yè)的電過濾器，對(duì)換氣扇進(jìn)行多功能的清洗和擦洗，提高換氣扇的效率，目前的擦洗面積可能在80%以上，一種有效的擦洗方法可以顯著降低風(fēng)機(jī)葉片的消耗。有效延長(zhǎng)他們的壽命。

2.2.2 葉片質(zhì)量

雖然電除塵器的影響很大，但在鍋爐運(yùn)行時(shí)，電除塵器不能長(zhǎng)時(shí)間使用，因此風(fēng)機(jī)葉片仍會(huì)在一定程度上承載，同時(shí)，我們可以從檢查葉片質(zhì)量入手，更換耐耗性強(qiáng)的葉片材料，有效降低磨損程度。

2.2.3 電阻排查

如果風(fēng)機(jī)通風(fēng)管道不夠通暢，很可能是風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中的電阻有問題，如果電阻質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)，精度不符合標(biāo)準(zhǔn)，摩擦?xí)黾覽1]。發(fā)生此問題后，適當(dāng)?shù)木S護(hù)人員應(yīng)立即調(diào)整精度，以將通風(fēng)管道阻力降至最低，以確保運(yùn)行。

2.3 磨煤機(jī)故障排查

一般來說，磨煤機(jī)的缺陷主要集中在風(fēng)管或減速機(jī)異響的排除上，由于這些缺陷的存在導(dǎo)致檢測(cè)和排除有一定的困難，所以在檢修前必須制定詳細(xì)的缺陷排除模式，以確保檢查的正常進(jìn)行：故障的主要原因是齒輪箱和齒面之間的點(diǎn)腐蝕，與裝置的運(yùn)行有關(guān)的點(diǎn)腐蝕有幾種原因，工作環(huán)境和設(shè)備質(zhì)量。如果技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)設(shè)備質(zhì)量有缺陷，必須及時(shí)聯(lián)系設(shè)備制造商更換系統(tǒng)或設(shè)備的某些部件。如果設(shè)備的功能有問題，維修人員必須在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間關(guān)閉調(diào)整裝置，以避免由于電流過大、腐蝕和高溫時(shí)對(duì)性能的影響而導(dǎo)致齒輪溫度變化。

3 火電廠鍋爐輔機(jī)常見問題的解決

為了保證火電廠的正常運(yùn)行，滿足能源需求，必須對(duì)火電廠輔助鍋爐設(shè)備的常見故障進(jìn)行整改，主要有以下4點(diǎn)。

3.1 加強(qiáng)安全防護(hù)，防止輔機(jī)振動(dòng)噪聲

電廠輔機(jī)鍋爐設(shè)備產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)的原因是多方面的[4]。改善振動(dòng)和噪聲問題，維修人員必須進(jìn)行設(shè)備的安裝和維修。鍋爐輔助設(shè)備的安裝按有關(guān)規(guī)范進(jìn)行；可操作的維修工作必須執(zhí)行三階段標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收工作，嚴(yán)格控制維修工作，并及時(shí)編制維修記錄，以便在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候提供后續(xù)維修或故障排除的信息時(shí)間。對(duì)于振動(dòng)和噪聲敏感的零件，應(yīng)加強(qiáng)裝配過程中的控制，例如：安裝聯(lián)軸器時(shí)，按最小平均偏差值安裝，確保滿足實(shí)際要求；然后應(yīng)檢查裝置是否有沖擊波或串聯(lián)運(yùn)動(dòng)，為避免零件裝配不合理和振動(dòng)，維修人員還應(yīng)了解設(shè)備運(yùn)行過程中易發(fā)生故障的連接或零件，并注意日常維修過程中薄弱連接的關(guān)鍵控制。安裝人員必須加強(qiáng)與維修技術(shù)的聯(lián)系和溝通，將安裝工作中的薄弱單元通知維修技術(shù)人員，便于技術(shù)人員在日常維修過程中集中排查[2]。

3.2 常見問題排查

磨煤機(jī)常見故障主要來自減速器，減速器的齒輪和耦合器長(zhǎng)時(shí)間工作會(huì)造成齒輪箱表面開裂腐蝕，造成不規(guī)則的噪聲損傷。首先要保證齒輪箱的生產(chǎn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量是首要。其次，在實(shí)際運(yùn)行過程中，盡量保持噴頭的低電流，盡量減少噴頭的啟停次數(shù)，因?yàn)閲婎^在啟動(dòng)時(shí)會(huì)對(duì)高低速檔產(chǎn)生強(qiáng)烈的影響，另外，在保持大、小齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的同時(shí)，要做好齒輪孔間隙的測(cè)量，同時(shí)，應(yīng)定期維護(hù)工具的使用，確保設(shè)備在運(yùn)行周期內(nèi)安全穩(wěn)定運(yùn)行，另外，由于機(jī)器原有風(fēng)道磨損，如果磨損不嚴(yán)重，可在粉末分離器內(nèi)插入耐磨材料，以提高耐磨性。增加研磨量，以更換高消耗的零件和管段。如果是新部件，應(yīng)進(jìn)行耐磨處理，以延長(zhǎng)使用壽命和確保主通風(fēng)管道在幾個(gè)審查周期內(nèi)的安全運(yùn)行。

3.3 解決鍋爐風(fēng)扇問題

3.3.1 發(fā)生電氣故障時(shí)

電氣因素造成的損壞通常很容易評(píng)估，不會(huì)占用太多時(shí)間，因此在這種情況下，必須首先拆下聯(lián)軸器，并允許發(fā)動(dòng)機(jī)在一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上運(yùn)行。這是可以確定的最簡(jiǎn)單和最方便的控制方法，鍋爐風(fēng)機(jī)振動(dòng)故障是否在最短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)電氣故障，當(dāng)然要分析具體問題，看到異常振動(dòng)的具體現(xiàn)象，部署有針對(duì)性的補(bǔ)救措施，盡快消除鍋爐風(fēng)機(jī)振動(dòng)故障。

3.3.2 渦流因素引起的問題

為徹底消除轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)散熱器的振動(dòng)故障，要求管理人員在鍋爐生產(chǎn)的日常控制中，注意是否有積灰，并仔細(xì)觀察，如果脊柱邊緣完整受損，在檢測(cè)到錯(cuò)誤后，必須及時(shí)更換，而且問題是，經(jīng)常被忽略的是渦流的材質(zhì)，要注意質(zhì)量，避免使用不同的材質(zhì)，每次維修安裝后，首先要消除渦流引起的鍋爐風(fēng)機(jī)振動(dòng)[1]。

3.3.3 潛在因素造成的問題

我們需要了解基礎(chǔ)因素對(duì)于結(jié)構(gòu)本身的作用，大致包括3 個(gè)因素。1）基礎(chǔ)設(shè)施要有風(fēng)機(jī)的全部重力。2）幫助確定風(fēng)機(jī)的位置。3）吸收風(fēng)機(jī)振動(dòng)。

可以注意到，如果基礎(chǔ)設(shè)施質(zhì)量不夠高，不僅會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)振動(dòng)失效，還會(huì)直接降低風(fēng)機(jī)壽命。

3.3.4 磨損損耗問題遺留

在電廠實(shí)際運(yùn)行過程中，廢氣通常要經(jīng)過電除塵器處理，但風(fēng)機(jī)中會(huì)加入相對(duì)較少的灰分，特別是葉片部分是使用最多的，防止葉片消耗的措施首先要提高電除塵器的工作效率[1]。電除塵器性能在80%[2]以上，對(duì)粉塵的處理較好，葉片的使用率相對(duì)較低；其次，為了提高葉片的耐磨性，通常采用等離子清漆對(duì)零件噴涂一些堅(jiān)硬的耐磨材料，特別是必須用砂紙打磨的部位，清除灰后在葉輪表面噴涂耐磨材料，最后根據(jù)葉片兩端葉片磨損的具體部位，為了提高葉片的耐久性，可以對(duì)葉片兩端進(jìn)行集中，加厚后進(jìn)行平衡檢查，每一個(gè)檢修過程，除對(duì)主要部件、轉(zhuǎn)子前后部、主軸進(jìn)行控制外，檢查支撐桿等部位，發(fā)現(xiàn)消耗及時(shí)采取相應(yīng)措施，防止因通風(fēng)機(jī)故障導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)[4]。

3.4 解決磨煤機(jī)相關(guān)問題

磨煤機(jī)齒輪表面發(fā)生腐蝕反應(yīng)的原因是與設(shè)備質(zhì)量、設(shè)備運(yùn)行條件和工作環(huán)境有關(guān)的。相關(guān)熱電廠部門人員必須與設(shè)備供應(yīng)商協(xié)商，以便盡快更換設(shè)備或要求設(shè)備制造商更換優(yōu)質(zhì)部件，對(duì)于設(shè)備運(yùn)行狀況造成的問題，技術(shù)人員必須根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行改進(jìn)。磨煤機(jī)設(shè)備在運(yùn)行過程中，技術(shù)人員必須保證設(shè)備能長(zhǎng)時(shí)間低功率運(yùn)行，為了避免過大的電流導(dǎo)致設(shè)備嚴(yán)重發(fā)熱，對(duì)工具的整體性能產(chǎn)生不利影響，對(duì)于部分或全部設(shè)備使用后的空氣消耗，應(yīng)予以更換。

4 淺談重要性，明晰其職能

4.1 輔助鍋爐設(shè)備的日常運(yùn)行

由于火力發(fā)電廠發(fā)電量的組合，鍋爐起到了非常重要的作用，是將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的主要發(fā)動(dòng)機(jī)，只有這種組合穩(wěn)定高效，能滿足生產(chǎn)所需要的能量。鍋爐輔助設(shè)備，對(duì)提高鍋爐性能、保證鍋爐安全起著重要作用意義。輔助設(shè)備的日常保養(yǎng)分為3 個(gè)方面。然后，隨著時(shí)間的推移，通過維護(hù)消除與輔助設(shè)備有關(guān)的任何問題，提高設(shè)備配置水平，確保每臺(tái)設(shè)備履行職責(zé)，發(fā)揮實(shí)際作用。改進(jìn)輔助設(shè)備的運(yùn)行，可以降低發(fā)生安全事故或事故的可能性，從而降低事故處理的經(jīng)濟(jì)成本和生產(chǎn)成本，最終保證輔助設(shè)備的安全穩(wěn)定，這也有助于提高能源生產(chǎn)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)更高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

5 結(jié)語(yǔ)

在火電廠中，輔機(jī)、磨煤機(jī)和風(fēng)機(jī)是重要的設(shè)備，維修過程中也容易發(fā)生故障，特別是振動(dòng)、噪聲和磨損壽命。在安裝階段，設(shè)備要按照標(biāo)準(zhǔn)安裝；對(duì)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)工作必須根據(jù)實(shí)際情況做好操作。加強(qiáng)機(jī)組運(yùn)行效率，提高設(shè)備使用耐磨度，確保設(shè)備穩(wěn)定安全的運(yùn)行，為火電廠穩(wěn)定運(yùn)行提供動(dòng)力基礎(chǔ)。