技术
徐州垞城电力有限责任公司(简称垞电公司)始建于20世纪90年代,现拥有两台135MW循环流化床机组｡锅炉给煤方式为后墙给煤,两条给煤线,给煤线有两部分组成,分别为称重给煤机和刮板给煤机｡由于循环流化床燃烧用煤的特殊性,给煤线在运行过程中多次出现刮板断链､浮链､称重给煤机下煤不畅等故障,对给煤线在实际运行中所发生的几起故障进行了总结分析,并提出解决方案｡
1 给煤线设备简介
垞电公司135MW循环流化床锅炉为WGF440/13.7-1型锅炉,每台锅炉配有两个原煤仓,每个原煤仓有一个下煤口,下煤方式为自重下煤｡给煤线由两路构成,每路给煤线由一台耐压称重给煤机和一台埋刮板给煤机组成,耐压称重给煤机用于电力或其它行业锅炉用煤的计量给料,给料过程为皮带连续给料｡给煤线所用埋刮板给煤机为水平型刮板给煤机,由头部､过渡段､中间段､尾部组成,刮板成鱼刺状安装,通过刮板对煤的刮擦力将煤均匀地通过落煤筒送入炉膛｡
2 称重给煤机常见故障分析及处理
2.1 称重给煤机皮带跑偏
煤仓中的煤从落煤口落到皮带上,由于煤量较大再加上重力作用,煤会向皮带外部洒落,为阻止落煤撒到皮带外部,落煤口两侧均装设有导料槽皮子｡在运行过程中,称重给煤机多次出现导料槽皮子刺出的故障,造成称重给煤机停运｡造成导料槽皮子刺出的直接原因是皮带跑偏,而造成皮带跑偏的原因主要有落煤点不正和皮带内侧带煤｡
落煤点不正造成的皮带跑偏如图1所示｡煤仓正常落煤点为皮带中间的A点,如果煤黏度较大,煤仓内壁便会挂煤,如果煤仓一侧挂煤严重,煤便从另一侧落至皮带,或在振打过程中挂壁的煤突然大面积掉落至皮带一侧,造成皮带在运行过程中一侧突然受力,运行中皮带由于两侧受力不均便会向一侧跑偏,煤仓出口处煤粉落至皮带内侧,在皮带内侧带煤量大的情况下皮带清扫器无法将煤全部清扫干净,称重尾部滚筒带煤,加剧皮带跑偏程度,在无法调整的情况下造成皮带严重跑偏,导料槽皮子刺出｡这种情况下,合理调配燃煤,降低燃煤的湿度和黏度,同时降低煤仓料位,对落煤口进行清理,将落煤点调正,可以有效避免因落煤点不正引起的皮带跑偏｡
皮带内侧带煤引起的跑偏:在煤仓出口处安装一个摄像头用来观察皮带上煤层情况,摄像头附近装设有压缩空气用来清洁摄像头,当压缩空气角度改变时,压缩空气会直吹皮带上的煤粉,将煤粉吹落至皮带内侧,引起皮带跑偏｡在这种情况下,通过校正摄像头清扫压缩空气的方向,令其避开煤层,吹扫摄像头,防止将煤粉吹到皮带内侧,便可解决皮带跑偏的问题｡
2.2 称重给煤机皮带运行中间断停止
称重给煤机皮带运行中间断停止是指皮带在运行过程中速度时快时慢,慢时甚至皮带停止不转,停止几秒钟后再次启动｡造成间断停止的原因主要有两点:一是落煤不均,二是皮带过松打滑｡皮带的运行速度是根据给煤量来自动调节的,当皮带秤检测到皮带上煤量较大时,变频器控制电机降低皮带运行速度,当给煤量特别大时,速度降低到几乎停滞的状态,当皮带秤检测到皮带上无煤时,变频器控制电机加快皮带运行速度,故造成皮带运行时快时慢,针对此种情况,清理煤仓落煤口或调整掺配煤,使落煤均匀即可;如果皮带过松,皮带与滚筒之间摩擦力不足以带动皮带及其上部的煤向前运动,将造成皮带短暂停滞,此时在称重给煤机机头能观察到皮带和滚筒位移的不同步｡皮带打滑引起停滞与落煤不均引起停滞的区别在于皮带上煤层是否连续,落煤不均时皮带上的煤层一般是不连续的,时有时无,而皮带打滑时煤层一般是连续的;皮带打滑时,适当张紧皮带至皮带与滚筒运动同步即可消除故障｡
2.3 称重给煤机皮带输煤不畅
故障表现:称重给煤机煤仓经常性地不下煤,停运给煤线检查煤仓落煤口,煤仓落煤口处燃煤没有板结｡起初怀疑煤仓出口处挡板位置设置过低,阻碍燃煤前行,挡板位置上调后缺陷没有消除,经过多次现场观察,发现煤仓不下煤的根本原因为煤仓落煤口两侧的导料槽皮子宽度过宽,在运行中,燃煤依靠皮带与其接触所产生的向前的摩擦力f1作用前行｡在前行过程中,皮带上的燃煤受到两侧导料槽皮子产生的与燃煤运动方向相反的摩擦力f2的作用,f1与f2均与燃煤的接触面积有关,当导料槽皮子过宽时,燃煤与导料槽皮子的接触面积变大,与皮带的接触面积变小,即f2变大,f1变小,当f1小于或等于2f2时,皮带便无法带动燃煤向前运动,造成落煤口燃煤堆积,皮带运煤不畅｡在发现问题的根源后,减小了导料槽皮子的宽度,缺陷得以消除｡
3 刮板给煤机常见故障,原因分析及处理
3.1 刮板给煤机浮链
造成刮板给煤机浮链的原因有很多,通常情况下,有燃煤潮湿､燃煤粘度大､刮板链条磨损､铸石损坏等原因｡
3.1.1 燃煤潮湿引起的刮板浮链
此种情况易发生在夏季多雨季节,由于煤场部分存煤为露天储存,下雨时原煤潮湿,加之循环流化床在燃烧煤种方面会掺烧部分煤泥,造成进入刮板给煤机内部的燃煤黏度过大,燃煤附着在刮板箱体两侧及铸石上,刮板刮擦力无法将燃煤完全刮走,一旦铸石上板结燃煤,煤与煤之间的附着力比煤与铸石之间附着力大很多,燃煤很快堆积造成刮板浮链｡此种情况只需适当调整掺配煤,尽量掺烧湿度低的燃煤便可避免浮链｡3.1.2刮板链条磨损造成的浮链
刮板给煤机刮板布置如图2所示｡每节刮板由一个刮板和一个清扫板组成,刮板负责产生对燃煤的刮擦力,将燃煤在箱体内接力式的刮擦前行,清扫板负责将刮板遗留的燃煤清理干净,最大程度地保证将燃煤向前运输｡当刮板因长时间运行磨损后,刮板和清扫板的刮擦力降低,无法将燃煤从箱体底部刮擦干净,造成箱体底部积煤,最终导致刮板浮链｡对于此种情况,在检修中检查老旧损坏的刮板并加以更换,便能解决浮链问题｡
3.1.3铸石损坏引起的刮板浮链
为降低刮板对给煤机箱体底部的磨损以及燃煤与箱体底板之间的粘着力,每台刮板给煤机底部均铺满铸石｡在造成刮板浮链的众多原因中,铸石的损坏是最主要的原因｡2014年,垞电公司刮板给煤机底部铸石多处破损,燃煤在运行中填满铸石的缺损区域,造成此区域煤粉堆积,多次导致刮板浮链｡在未更换铸石之前,主要通过点检及运行人员及时发现浮链的苗头,打开刮板清理积煤进行处理｡为及时发现浮链隐患,对刮板给煤机进行了以下两个方面的改造:
首先,在刮板给煤机控制箱内加装带有4~20mA输出的电机综保装置,将输出电流值利用控制箱至电子间热工柜电缆备用芯接入备用的DI点,在DCS刮板给煤机控制画面增加电流值显示,同样SIS系统中在DCS刮板给煤机控制画面增加电流值显示,刮板给煤机电流值与刮板负荷呈同向变化,当刮板内部积煤时,刮板给煤机负载加大,相应电流值也随之加大,例如,刮板给煤机正常运行电流值范围在7.5~9.5A之间,当内部有积煤时,电流值始终在10~11A左右变动,此时内部积煤并不足以造成浮链,可以对积煤进行清理也可以不清理,在刮板给煤机内部轻微积煤的情况下最好不要进行清煤处理,因为清理内部积煤时,必须用撬棍､铁铲甚至电镐将积煤打松,在此过程中,极易造成底部铸石的二次破坏,而铸石的损坏又会加剧内部积煤的形成,如此恶性循环,刮板给煤机内部清理一次积煤后的运行时间将会逐渐缩短,最终导致给煤机无法运行｡因此,只需注意观察电流值的变化,在电流值达到12~13A的较严重积煤电流时,对刮板内部积煤进行清理即可｡
其次,为方便观察刮板箱体内部积煤情况,在箱体上盖增加观察窗,并在观察窗有机玻璃上设置清扫装置,便可在刮板运行过程中比较直观地观察内部积煤情况,达到发现严重积煤及时清理的目的｡观察窗现场如图3所示｡
以上两种改造只是临时性的解决措施,并不能彻底解决刮板浮链问题,在机组检修中,全部更换了刮板给煤机箱体底部铸石,更换铸石一年多的时间里,刮板给煤机没有发生一起浮链事故,减少了大量的临检电量,同时大大减少了检修工作量和工作时间｡
3.2 刮板给煤机断链
造成刮板给煤机断链的原因有很多,如刮板松紧度过紧,刮板跑偏,给煤机内部进异物等,其中,最主要也是最容易导致断链的便是刮板给煤机内部有异物进入｡垞电公司碎煤设备采用环锤式破碎机,锤头断裂后会随着输煤皮带进入刮板给煤机,环锤的进入极易卡住运行中的刮板,造成刮板因拉应力过大而断裂,另外大量杂物如钢丝绳､木块之类的杂物进入刮板给煤机也会影响刮板的正常运行,卡住刮板,造成刮板拉应力过大而断裂｡另外,刮板给煤机中进入大量杂物缠绕在机头齿片上也给刮板给煤机的正常运行造成较大的阻力,严重时甚至会造成刮板给煤机过载保护跳闸｡为降低环锤､大木块､钢丝绳等之类影响刮板运行的异物进入刮板给煤机,在上游皮带机头自行设计加装了过滤篦子,如图4所示｡篦子之间的空隙宽度根据现场实际可灵活调整,在加装篦子的同时,调整除铁器的位置,使除铁器与落煤抛物线最短距离约25cm左右,通过一系列调整,不能被破碎的大木块､钢丝绳､棉丝及大块铁器等杂物在进入煤仓之前被有效过滤,刮板断链及过载跳闸的几率大大降低｡
3.3 刮板给煤机机尾大轴拉断
2011年,刮板给煤机厂家进行技术改造,将刮板给煤机机尾传动轴直径由95mm改为80mm｡改造后,虽然没有发生过刮板链条被拉断的现象,但刮板给煤机机尾传动轴在运行中多次被拉断,传动轴拉断后不论是更换箱体或是更换传动轴,工作量都非常大｡实践证明,直径80mm的传动轴应力强度不够,后将传动轴直径再次改回95mm,并配合调整除铁器和皮带机头落煤筒加装篦子等一系列改造,消除了机尾传动轴拉断的安全隐患｡
4 结论
(1)称重给煤机煤仓落煤不正常会引起一系列的皮带运行问题｡
(2)刮板给煤机箱体底部铺设铸石可以有效解决刮板浮链和箱体底部磨损问题,但应注意保养,在安全范围之内尽量减少清理箱体内部积煤的频率;刮板给煤机箱体内部进入异物很容易造成给煤机断链以及过载,通过在燃煤进入刮板之前的关口设卡,可以有效降低异物进入给煤机的概率,从而降低刮板链条拉断､过载､传动轴拉断的事故频率｡
