伸縮式蒸汽吹灰器的故障分析及對(duì)策

（中國(guó)石油克拉瑪依石化公司熱電廠，新疆 克拉瑪依 834003）

伸縮式蒸汽吹灰器的故障分析及對(duì)策

趙曉強(qiáng) 任恒昌 聶常貴

（中國(guó)石油克拉瑪依石化公司熱電廠，新疆 克拉瑪依 834003）

介紹了伸縮式蒸汽吹灰器的工作原理，詳細(xì)闡述了伸縮式蒸汽吹灰器在應(yīng)用中存在的問(wèn)題，分析其產(chǎn)生的原因，提出了解決措施，為保障鍋爐安全、平穩(wěn)、高效運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。

鍋爐；吹灰器；爆管；措施

為了清除煤粉爐受熱面積灰、結(jié)渣，在鍋爐水冷壁、過(guò)熱器、省煤器等受熱面布置各種吹灰器。目前一般在鍋爐爐膛布置短行程伸縮式蒸汽吹灰器，在對(duì)流受熱面布置長(zhǎng)行程伸縮式蒸汽吹灰器。但伸縮式蒸汽吹灰器由于結(jié)構(gòu)和工作介質(zhì)的特點(diǎn)及高溫環(huán)境影響，吹灰器槍管常常發(fā)生卡澀、失靈、漏汽、啟動(dòng)失敗、吹損受熱面、結(jié)渣、磨損等故障，設(shè)備的維護(hù)工作量非常大，投用率低，嚴(yán)重影響鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及巡檢人員的人身安全。因此，及時(shí)分析其故障并采取有效措施成為確保鍋爐安全、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的必要手段。

一、工作原理

伸縮式吹灰器的工作原理是從伸縮旋轉(zhuǎn)的吹灰槍管?chē)娮熘袊姵稣羝?，連續(xù)不斷的沖擊、清洗受熱面。吹灰槍由電動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)式送入鍋爐內(nèi)，噴嘴到位后，吹灰蒸汽閥門(mén)開(kāi)啟，噴嘴順時(shí)針旋轉(zhuǎn)吹灰；吹灰完成后，吹灰槍退出爐膛，蒸汽閥門(mén)關(guān)閉，吹灰槍繼續(xù)動(dòng)作。如圖1、2所示。

二、存在問(wèn)題分析

1.吹損受熱面

鍋爐受熱面吹損事故是吹灰器造成鍋爐爆管、停爐事故的主因。造成受熱面吹損的原因如下。

（1）吹灰器運(yùn)行軌跡未按360°旋轉(zhuǎn)角度對(duì)受熱面吹掃，只按小角度吹灰，吹掃受熱面的某一固定位置。

（2）吹灰器吹掃時(shí)出現(xiàn)卡澀，使吹灰蒸汽長(zhǎng)期吹掃固定點(diǎn)而泄漏。

（3）吹灰器槍頭蒸汽噴口距離水冷壁的距離過(guò)小，長(zhǎng)久運(yùn)行出現(xiàn)槍頭附近管束爆管。

（4）吹灰器壁箱直接焊在水冷壁鰭片上，在工作中，焊縫受力產(chǎn)生疲勞，使吹灰器整體下垂傾斜，造成吹灰器噴管角度與水冷壁管不垂直，蒸汽直接沖刷水冷壁管，引起水冷壁管吹損。

圖1 吹灰槍進(jìn)入爐膛示意圖

圖2 吹灰槍退出爐膛示意圖

（5）運(yùn)行人員巡檢、監(jiān)測(cè)不到位，沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)管束泄漏，致使連環(huán)爆管事故發(fā)生。

2.泄漏

吹灰器泄漏主要發(fā)生在套管、空氣閥、進(jìn)汽法蘭、墊子、啟閉機(jī)構(gòu)、填料、安全閥、進(jìn)汽閥蓋等部位。泄漏后不但會(huì)產(chǎn)生巨大噪聲，而且積灰不能及時(shí)清除導(dǎo)致?tīng)t膛長(zhǎng)期高溫，形成熔融渣、焦塊，影響鍋爐安全、高效運(yùn)行；大量泄漏的蒸汽和冷凝水嚴(yán)重銹蝕吹灰器螺紋管、提升閥等部件。若發(fā)生內(nèi)漏，吹灰器停運(yùn)后仍向爐內(nèi)噴射蒸汽，使受熱面某一部位長(zhǎng)期受沖刷減薄而爆破，同時(shí)浪費(fèi)大量蒸汽。

3.結(jié)渣堵灰

吹灰器作用不到位，使管束附著灰渣不能及時(shí)清除而堆積成“灰墻”，最終將管束間隙封堵、煙道負(fù)壓增高、風(fēng)機(jī)電流增大、帶不動(dòng)負(fù)荷，嚴(yán)重影響鍋爐安全、高效運(yùn)行。

4.卡澀、過(guò)載、過(guò)流

吹灰器各轉(zhuǎn)動(dòng)部件長(zhǎng)期運(yùn)行后頻繁出現(xiàn)卡澀、過(guò)載、過(guò)流等問(wèn)題。這類(lèi)問(wèn)題占吹灰器總故障20%以上。如不及時(shí)處理，槍管可能在爐膛內(nèi)燒壞、砸壞水冷壁而爆管或者落在渣池中卡住撈渣機(jī)、吹爆爐管，其原因如下。

（1）吹灰槍管自重、熱脹冷縮頻繁運(yùn)行、機(jī)件強(qiáng)度不足等問(wèn)題導(dǎo)致的變形，使其不能正常轉(zhuǎn)動(dòng)。

（2）螺紋槽內(nèi)雜物多使運(yùn)動(dòng)受阻，導(dǎo)致電機(jī)過(guò)載。

（3）內(nèi)管填料過(guò)緊造成電機(jī)過(guò)載。

（4）吹灰蒸汽壓力、溫度等參數(shù)設(shè)計(jì)不合理。

（5）高溫環(huán)境使傳動(dòng)機(jī)械潤(rùn)滑油蒸發(fā)，環(huán)境中的煤粉、灰塵造成機(jī)件卡澀。

（6）導(dǎo)軌磨損產(chǎn)生凹槽，磨擦阻力增加，噴管進(jìn)退卡住，電動(dòng)機(jī)過(guò)載導(dǎo)致保護(hù)動(dòng)作。

5.無(wú)法退出

吹灰器槍頭進(jìn)入爐膛后槍頭不能正常退出是吹灰器常見(jiàn)故障。若不及時(shí)處理極易出現(xiàn)燒壞槍頭、砸壞水冷壁、卡住冷渣機(jī)等事故。其原因如下。

（1）吹灰器卡澀。

（2）行程開(kāi)關(guān)及控制回路故障。

（3）吹灰槍頭連接不當(dāng)。

（4）傳動(dòng)失效。

（5）吹灰器槍管選材不當(dāng)，剛度強(qiáng)度達(dá)不到要求，進(jìn)而出現(xiàn)卡澀等。

（6）入口導(dǎo)入閥開(kāi)度不足。

6.啟動(dòng)失敗

這種故障約占吹灰器總故障的15%以上，原因如下。

（1）送電開(kāi)關(guān)未合好，控制回路、斷路器異常斷開(kāi)。

（2）電動(dòng)機(jī)本身出現(xiàn)故障。

（3）電器元件故障。

（4）儀表控制邏輯出現(xiàn)故障。

（5）惡劣天氣和環(huán)境導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)、電氣元件、傳感器等部件發(fā)生故障。

7.吹灰器壁箱及套管裂紋

吹灰器壁箱及套管裂紋是其常見(jiàn)故障，如不及早處理，會(huì)留下重大安全隱患，可能漏氣傷人。引發(fā)此類(lèi)故障原因如下。

（1）鍋爐熱態(tài)時(shí)，吹灰器隨水冷壁管向下移動(dòng)將產(chǎn)生差脹。

（2）吹灰器在使用中，使焊縫受到交變應(yīng)力，產(chǎn)生疲勞，出現(xiàn)裂紋。

（3）吹灰器座架套管是不銹鋼材料，壁箱是炭鋼材料，屬異種鋼焊接，導(dǎo)致焊縫處應(yīng)力增加，促使裂紋發(fā)生。

吹灰器腐蝕問(wèn)題非常常見(jiàn)，主要發(fā)生位置在吹灰器內(nèi)外裸露部件、連接件接頭處、墊片的外層金屬、壓蓋、吹灰器進(jìn)汽管線及疏水管線，尤其是金屬焊口等位置。造成腐蝕的原因主要如下。

（1）吹灰器停用后蒸汽母管帶壓。吹灰器停運(yùn)后管內(nèi)蒸汽慢慢冷凝時(shí)產(chǎn)生負(fù)壓，爐內(nèi)煙氣會(huì)被吸入蒸汽管道腐蝕管壁。

（2）泄漏。

（3）疏水效果不好。

（4）吹灰器停運(yùn)后，如蒸汽噴口不能垂直向下排出積水，會(huì)導(dǎo)致此處腐蝕。

9.疏水系統(tǒng)不暢

疏水系統(tǒng)時(shí)間設(shè)置不合理、疏水不暢、疏水進(jìn)入煙道及爐膛沖刷磨損管束、積灰結(jié)渣等問(wèn)題導(dǎo)致吹灰器不能投用，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生停爐、爆管等事故。

2.2 基層中醫(yī)師崗位能力適應(yīng)情況調(diào)查結(jié)果 該部分問(wèn)卷分為4個(gè)維度：工作環(huán)境適應(yīng)能力、人際溝通能力、中醫(yī)診療能力、儀器設(shè)備使用操作能力。

三、解決措施

1.加強(qiáng)管理

（1）建立并嚴(yán)格執(zhí)行吹灰器管理及運(yùn)行制度，及時(shí)調(diào)整好鍋爐吹灰時(shí)的燃燒工況、避免跑正壓時(shí)煙氣對(duì)吹灰器造成的影響，把握好吹灰時(shí)機(jī)，認(rèn)真巡檢、及時(shí)發(fā)現(xiàn)吹灰器缺陷。

（2）及時(shí)消除缺陷、避免擴(kuò)大化，加強(qiáng)檢修質(zhì)量管理，提高吹灰器的檢修質(zhì)量、可靠性和投入率，消除設(shè)備帶病運(yùn)行隱患。

（3）嚴(yán)把檢修質(zhì)量關(guān)，及時(shí)針對(duì)不同問(wèn)題提出可靠解決措施。

（4）加強(qiáng)設(shè)備備品配件質(zhì)量控制，備好日常常用易損易耗件，嚴(yán)把備品配件入庫(kù)驗(yàn)收關(guān)。

（5）加強(qiáng)運(yùn)行人員對(duì)鍋爐運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況。

2.完善疏水系統(tǒng)

（1）解決疏水問(wèn)題，完善疏水程序，根據(jù)吹灰器疏水管的管徑調(diào)整疏水時(shí)間，避免疏水不充分而導(dǎo)致吹灰過(guò)程帶水吹灰。

（2）優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，確保每臺(tái)吹灰器吹灰前都能充分疏水。

（3）認(rèn)真檢查系統(tǒng)管路，避免冷凝水滯留死區(qū)，在疏水系統(tǒng)中安裝溫控疏水閥，及時(shí)排放不合格的水蒸氣以確保吹掃效果。

（4）調(diào)整好疏水管道的傾斜角度，減少疏水死角的積存。

3.修訂吹灰器程序

（1）適當(dāng)提高引風(fēng)機(jī)爐膛負(fù)壓，以適應(yīng)流量的增加。

（2）總管充分暖管疏水，并調(diào)節(jié)汽溫汽壓使蒸汽具有約10℃以上的過(guò)熱度。

（3）吹灰器前分支管線暖管、疏水。

（4）從爐膛最下層的吹灰器開(kāi)始，按煙氣流動(dòng)方向依次進(jìn)行吹掃。

（5）切斷總汽源、疏水、恢復(fù)正常爐膛負(fù)壓。

4.提高機(jī)械部分和電氣部分可靠性

建議采用平穩(wěn)、堅(jiān)固、耐磨、可靠且調(diào)整方便的齒條傳動(dòng)，最大限度減少吹灰器整體拆卸；傳傳動(dòng)部件宜采用三頭螺桿及特制青銅材料螺母，保證其平穩(wěn)靈活，減少卡澀現(xiàn)象發(fā)生；齒輪箱與行走箱宜采用分隔式布置，降低熱損；齒輪箱可采用進(jìn)口潤(rùn)滑脂，延長(zhǎng)使用壽命；提升吹灰器配套電動(dòng)機(jī)、電氣元件以及線路的附防護(hù)等級(jí)。提高傳動(dòng)軸固定銷(xiāo)強(qiáng)度；在吹灰器的進(jìn)汽管上安裝測(cè)溫?zé)犭娕?，接入DCS以便及時(shí)判斷提升閥內(nèi)漏情況；提高吹灰器套管強(qiáng)度，減少卡澀等問(wèn)題。

5.優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

加裝分路隔絕閥，便于檢修；采用分層獨(dú)立供汽的方式供汽來(lái)提高吹灰系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)性；管路上采用多種形式補(bǔ)償器進(jìn)行吹灰器補(bǔ)償，降低管路熱應(yīng)力；管路壓力和流量裕度應(yīng)提高到10%。

6.提高設(shè)備安裝、檢修質(zhì)量

吹灰器安裝過(guò)程中嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求安裝。檢修過(guò)程安排技術(shù)人員全程跟蹤指導(dǎo)，控制好檢修工藝，提高檢修質(zhì)量。

7.保持吹灰器運(yùn)行參數(shù)穩(wěn)定

控制好蒸汽參數(shù)，減少蒸汽參數(shù)不穩(wěn)定對(duì)吹灰器設(shè)備本身造成的性能、質(zhì)量影響；注意提升閥調(diào)壓盤(pán)的開(kāi)度，避免壓力無(wú)法滿足高效吹灰的要求。

8.加強(qiáng)定期工作

定期執(zhí)行吹灰器的檢查、保養(yǎng)、維修工作，保障鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

四、結(jié)語(yǔ)

伸縮式蒸汽吹灰器是煤粉爐上經(jīng)常使用的重要輔助設(shè)備，對(duì)維持鍋爐安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，起著十分重要的作用。做好吹灰器的安裝、檢修、維護(hù)、管理工作十分重要。

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