鍋爐本體蒸汽吹灰器常見故障及處理

殷胥杰

(國電諫壁電廠，江蘇 鎮(zhèn)江 212006)

1 蒸汽吹灰器特性概述

鍋爐本體蒸汽吹灰器主要用于清潔爐膛墻式受熱面、煙道內(nèi)對(duì)流受熱面上的高溫灰渣，通過其裝有文丘里噴嘴的噴頭伸入鍋爐內(nèi)部環(huán)視定向噴射蒸汽，使蒸汽膨脹產(chǎn)生高速氣流，沖擊并冷卻局部灰渣。高溫灰渣在冷激作用下破碎，并在其強(qiáng)力氣流沖擊下脫落。

蒸汽吹灰器對(duì)高溫灰渣和迎風(fēng)面浮灰均有良好的清除作用，適用于各種受熱面，在大型電站鍋爐中有著廣泛的應(yīng)用。

蒸汽吹灰器作為鍋爐吹灰設(shè)備中的一個(gè)類型，也存在一定的固有缺陷，主要有：

(1) 機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件多，且工作在高溫、高塵條件下，容易發(fā)生各類機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)故障，檢修維護(hù)保養(yǎng)工作量大；

(2) 蒸汽消耗量大，鍋爐補(bǔ)水量大，對(duì)整機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性有一定影響(小型鍋爐尤為明顯)；

(3) 吹灰頻率如果過高，則由于對(duì)受熱面管束產(chǎn)生局部頻繁強(qiáng)制降溫，易引起管材材質(zhì)疲勞，影響其壽命；

(4) 蒸汽大量進(jìn)入爐膛，使煙氣濕度增加，對(duì)降低鍋爐尾部腐蝕不利。

2 鍋爐本體蒸汽吹灰器基本情況

某電廠目前共計(jì)列裝6臺(tái)300 MW級(jí)及2臺(tái)1 000 MW級(jí)燃煤發(fā)電機(jī)組，爐本體吹灰全部采用由上?？巳R德貝爾格曼機(jī)械有限公司生產(chǎn)的蒸汽吹灰器。其中，300 MW機(jī)組短吹采用V92型、長吹采用PS-SL型，1 000 MW機(jī)組短吹采用V04型、長吹采用PS-LL型。這些型號(hào)的吹灰器，除了吹掃行程、行進(jìn)速度、電機(jī)傳動(dòng)配置，部件尺寸等略有差異外，基本結(jié)構(gòu)及動(dòng)作方式完全一致。

3 鍋爐本體蒸汽吹灰器常見故障及處置

3.1 短式吹灰器螺旋噴管進(jìn)退卡澀故障

3.1.1 螺旋噴管與銅套熱脹死

這一故障最為常見。一般是由于吹灰蒸汽溫度較高，螺旋噴管(鋼質(zhì))與銅套(銅質(zhì))熱膨脹率、膨脹量不一致，加之兩者間隙間浮灰較多造成的。

檢修處理方式為：手動(dòng)退出后，使用松銹潤滑噴劑清理螺旋噴管表面及與銅套結(jié)合面即可。

3.1.2 短吹傳動(dòng)鏈輪內(nèi)部潤滑不良

短式吹灰器螺旋噴管的進(jìn)退和旋轉(zhuǎn)，主要由電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)通過鏈條帶動(dòng)鏈輪旋轉(zhuǎn)，鏈輪組件內(nèi)有一個(gè)和螺旋噴管螺紋配合的銅套，以一種類似于安裝螺栓的方式使螺旋噴管旋進(jìn)或退出。當(dāng)鏈輪前半部分內(nèi)壁與銅套潤滑不良時(shí)，銅套即卡澀無法旋轉(zhuǎn)，造成噴管卡死。

檢修處理方式為：將鏈輪從吹灰器箱體上拆除后解體，檢查清理鏈輪內(nèi)壁的污染物(碳化的高溫牛油、灰渣)，用砂紙打磨清理干凈后,重新加入高溫潤滑脂，復(fù)裝。如果檢查中發(fā)現(xiàn)內(nèi)壁與銅套磨損嚴(yán)重，則應(yīng)當(dāng)對(duì)鏈輪組件整體換新。

3.1.3 短吹凸輪盤小軸承與軸承軌道配合不良

螺旋噴管的順暢進(jìn)退，有賴于凸輪盤小軸承(導(dǎo)向螺母)在軌道上的良好轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)軌道變形或小軸承脫落、損壞時(shí)，螺旋噴管軸向進(jìn)退阻力大增，導(dǎo)致電機(jī)過載，繼電器保護(hù)動(dòng)作，失去動(dòng)力。

檢修處理方式為：現(xiàn)場拆除損壞的導(dǎo)向螺母后手動(dòng)退出螺旋噴管，按情況更換導(dǎo)向螺母或其軸承軌道。

3.1.4 電機(jī)安裝臺(tái)板變形

當(dāng)電機(jī)臺(tái)板變形(一般亦伴隨有前述幾條故障)后，鏈條傳動(dòng)變得不可靠，產(chǎn)生鏈條滑脫、滑齒等現(xiàn)象，在與前述幾條故障原因的綜合作用下，導(dǎo)致噴管無法退出。

檢修處理方式為：在完成前述幾條故障原因的排查和維修后，利用墊片調(diào)平電機(jī)臺(tái)板，當(dāng)變形嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)予以整體更換。

3.2 短式吹灰器螺旋噴管原地空轉(zhuǎn)不進(jìn)退故障

3.2.1 開閥機(jī)構(gòu)杠桿前軸承損壞

吹灰器閥門由螺旋噴管的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來開啟。凸輪盤裝在螺旋管的后端，在螺旋管向前行程結(jié)束后，凸輪盤就控制閥桿。開閥壓桿直接布置在閥桿上部，閥門即由其開啟。吹掃開始時(shí)，開閥壓桿將閥瓣壓下，吹灰器閥門被打開。當(dāng)開閥機(jī)構(gòu)杠桿前軸承損壞時(shí)(一般表現(xiàn)為軸承外鋼圈斷裂及軸承彈子脫落)，開閥機(jī)構(gòu)杠桿無法抬起，則軸承后部的電氣前限位開關(guān)無法動(dòng)作發(fā)出相應(yīng)的電訊號(hào)，導(dǎo)致噴管原地空轉(zhuǎn)，時(shí)間過長會(huì)導(dǎo)致其熱脹死。

檢修處理方式為：手動(dòng)退出螺旋噴管后，更換開閥機(jī)構(gòu)杠桿前軸承。

3.2.2 開閥機(jī)構(gòu)杠桿前后端固定座或角閥閥桿卡澀

吹掃開始時(shí)，噴管后端的凸輪盤壓迫開閥壓桿前軸承上抬，則后端通過閥桿將角閥閥瓣壓下，吹灰器閥門被打開。當(dāng)一輪吹灰結(jié)束時(shí)，則由角閥閥桿回彈使開閥杠桿復(fù)位。當(dāng)開閥機(jī)構(gòu)杠桿前后端固定座或角閥閥桿卡澀時(shí)，杠桿無力回位，導(dǎo)致噴管原地空轉(zhuǎn)。

檢修處理方式為：手動(dòng)退出螺旋噴管后，拆除角閥及其固定面板，清理、潤滑開閥杠桿前后端固定孔，若為角閥故障則應(yīng)更換角閥。

3.3 長式吹灰器外套管進(jìn)退卡澀故障

3.3.1 電機(jī)動(dòng)力線塑料拖鏈(坦克鏈)損壞

電機(jī)動(dòng)力線塑料拖鏈安裝于長吹鋼架的導(dǎo)槽內(nèi)，主要作用是使電機(jī)動(dòng)力線平順穩(wěn)定地跟隨跑車及電機(jī)同進(jìn)退，并向電機(jī)提供電力。當(dāng)因?yàn)橥湘湶挤挪涣?、塑料拖鏈老化、鏈?jié)失去彈性、導(dǎo)槽內(nèi)異物阻礙、長吹跑車尾部漏氣將拖鏈吹出導(dǎo)槽、冬季尾部漏氣凝結(jié)水結(jié)冰等原因，致使動(dòng)力線被扭結(jié)拉斷或絕緣破損導(dǎo)致短路跳閘后，會(huì)使電機(jī)失去動(dòng)力，跑車停止運(yùn)轉(zhuǎn)，造成卡澀故障。

檢修處理方式為：立即聯(lián)系電氣檢修人員重新接線。在接線過程中(電機(jī)未送電狀態(tài)下)，利用手動(dòng)搖柄使長吹外套管獲得一定的后退和旋轉(zhuǎn)，防止套管燒損，擴(kuò)大損失。

3.3.2 外套管旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)組件損壞卡澀

長吹外套管的環(huán)向旋轉(zhuǎn)動(dòng)力通過鏈條傳遞，由跑車電機(jī)通過減速機(jī)供應(yīng)，傳動(dòng)鏈條由鋁制張緊輪負(fù)責(zé)收緊，防止滑齒。當(dāng)外套管鏈齒與減速箱鏈輪不在一個(gè)平面上，致偏差較大，或者張緊輪磨損過度失去功能乃至于脫落，亦或是鏈條受力過大發(fā)生斷裂，均可能引起外套管的環(huán)向旋轉(zhuǎn)卡澀停止。由于長吹減速機(jī)的環(huán)向傳動(dòng)(套管圓周運(yùn)動(dòng))和軸向傳動(dòng)(套管前后運(yùn)動(dòng))由齒輪、蝸桿簡單分配，沒有離合裝置，故會(huì)導(dǎo)致兩向運(yùn)轉(zhuǎn)全部停止。

檢修處理方式為：拆除鏈條及旋轉(zhuǎn)障礙物，使減速機(jī)軸向傳動(dòng)不受影響。套管退出后再根據(jù)機(jī)件損壞情況更換相應(yīng)部件。

3.3.3 外套管托架組件扭曲變形致卡澀

長吹外套管自重很大，且長度較長(300 MW機(jī)組為7 m左右，1 000 MW機(jī)組達(dá)到11.5 m)，所以設(shè)計(jì)了托架組件便于在跑車和套管間形成一定的支撐。托架安裝于長吹鋼架下方的角鐵導(dǎo)槽內(nèi)，隨跑車前后運(yùn)動(dòng)，但導(dǎo)槽不平或有異物阻礙等情況時(shí)，托架極易被拱起，而發(fā)生扭曲變形，使跑車連同托架一起被卡在吹灰器鋼架上，造成套管卡澀。

檢修處理方式為：用氣割就地分段割除托架，清除障礙，使外套管退出，并更換新的托架組件。

3.3.4 長吹跑車(行走箱)旋轉(zhuǎn)軸承損壞

吹灰器跑車由箱體、電機(jī)齒輪箱、吹灰管填料箱組成。行走滾輪固定在箱體上。雙出軸齒輪箱由三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)，一端出軸上的驅(qū)動(dòng)齒輪與大梁上的齒條嚙合，實(shí)現(xiàn)行走箱的軸向移動(dòng)，另一出軸(縱向)通過鏈條傳動(dòng)使吹灰管實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。吹灰管填料箱內(nèi)側(cè)為填料空間，外側(cè)與箱體間在前后端各安裝了一個(gè)深溝球軸承，用于提供外套管的環(huán)向轉(zhuǎn)動(dòng)力。由于長期運(yùn)行在高溫環(huán)境下，軸承內(nèi)部較易發(fā)生潤滑缺油、彈子保持架變形、軸承游隙脹小抱死等情況，其中以軸承內(nèi)部缺油最為常見。當(dāng)2個(gè)軸承中的任意一個(gè)發(fā)生損壞后，均會(huì)造成跑車及外套管進(jìn)退卡死。

檢修處理方式為：根據(jù)檢修實(shí)踐，在一定情況下，跑車后部軸承可由用戶自行更換。但限于廠家制造性限制，前部軸承較難更換。當(dāng)損壞的軸承無法更換時(shí)，只能選擇更換整個(gè)跑車箱體組件。

3.4 吹灰器角閥常見故障

吹灰器角閥的常見故障主要為內(nèi)漏，其根本原因是閥門密封面的密封不嚴(yán)。根據(jù)檢修實(shí)踐觀察，主要原因有：

(1) 異物卡塞(角閥進(jìn)氣法蘭密封纏繞片內(nèi)側(cè)被吹損后，有部分殘骸卡在閥座與閥瓣之間)；

(2) 閥桿斷裂，即閥芯脫落；

(3) 閥門密封面被吹損；

(4) 閥桿變形無法完全回位，或閥桿彈簧彈性減小；

(5) 開閥機(jī)構(gòu)安裝不當(dāng)，未與閥桿上端留足間隙，致閥桿受壓，使閥門處于微開狀態(tài)。

吹灰器閥門內(nèi)漏是一個(gè)不太容易被發(fā)現(xiàn)，但卻危害較大的缺陷。特別是長吹，若角閥長期內(nèi)漏未作相應(yīng)處置，則很有可能對(duì)吹灰噴嘴附近的受熱面造成持續(xù)性的吹損，導(dǎo)致鍋爐泄漏,并引發(fā)更大的損失。

4 吹灰器故障的臨時(shí)處置

吹灰器故障的現(xiàn)場臨時(shí)處置，只有一個(gè)基本目標(biāo)，就是將吹灰器噴管回退到正常位置，安全關(guān)閉氣源。

4.1 短式吹灰器

當(dāng)采用電氣強(qiáng)退無效時(shí)，可以使用廠家配置的手搖電機(jī)尾柄，手動(dòng)退出吹灰器(先搖到氣閥關(guān)閉位置。手搖時(shí)電機(jī)一定要斷電，防止電機(jī)突然啟動(dòng)，致?lián)u把打手)。拆除凸輪盤小軸承(導(dǎo)向螺母)后，用撬棒或F扳手等工具插入凸輪盤的缺口中，強(qiáng)行將螺旋噴管扳出。

如果還是扳不動(dòng)，則在全爐其它吹灰器(特別是長吹)全部退回到位后，關(guān)閉吹灰系統(tǒng)氣源，待噴管冷卻后，再將其手動(dòng)扳回到位。

4.2 長式吹灰器

根據(jù)檢修現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)，長吹的卡澀故障與箱體軸向(前后)運(yùn)動(dòng)部件無關(guān)，在排除上述長吹的故障障礙后，大多可由電氣人員強(qiáng)操退出。在使用手搖柄應(yīng)急時(shí)，一定要做到電機(jī)拉電，防止被打傷。

若長吹套管因各種原因已經(jīng)被燒彎變形，無法整體退回時(shí)，可以采取由起重工和電焊工配合的辦法，在做好套管每段保險(xiǎn)的情況下(套管上開孔穿入起重鋼繩，用葫蘆強(qiáng)拉)，拉出一段，割除一段。要防止套管燒斷墜落，砸壞爐內(nèi)受熱面。

5 結(jié)束語

爐本體蒸汽吹灰器是直接作用在爐內(nèi)各受熱面上的重要輔助設(shè)備，對(duì)維持鍋爐安全、穩(wěn)定、健康、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，起著十分重要的作用。做好吹灰器的檢修維護(hù)工作，豐富故障判斷及檢修技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)滿足日益增長的企業(yè)綜合管理要求和應(yīng)對(duì)不斷提升的裝備技術(shù)水平是大有裨益的。

1 葉江明．電廠鍋爐原理及設(shè)備[M]．北京:中國電力出版社，2004．

2 陳海金．鍋爐本體檢修[M]．北京:中國電力出版社，2006．