印度JSG4×600MW電站碎渣機(jī)出力不足的原因分析及對(duì)策

【摘要】簡(jiǎn)要介紹了印度IPP電廠4×600MW電站底灰碎渣機(jī)的運(yùn)行中出現(xiàn)的振動(dòng)大、出力不足的問題，對(duì)過早損壞原因進(jìn)行了具體分析，針對(duì)存在的問題，從設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行等方面提出了對(duì)策及預(yù)防措施。對(duì)同類設(shè)備的改進(jìn)具有指導(dǎo)和借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】碎渣機(jī)；振動(dòng)；原因分析；對(duì)策

一、系統(tǒng)概述

印度IPP 4×600MW電站每臺(tái)撈渣機(jī)的底部配有碎渣機(jī)一臺(tái)，采用SZ1230.0單輥碎渣機(jī)，由青島四洲電力設(shè)備有限公司生產(chǎn)，這種碎渣機(jī)采用聯(lián)軸傳動(dòng)方式，平置于灰溝或基座平臺(tái)上，不需地腳螺栓固定。其參數(shù)如下：設(shè)計(jì)出力85t/h；型號(hào)：DGS—830AQH；型式：?jiǎn)屋仯徽{(diào)節(jié)范圍：30-47.5；最大出渣尺寸≤25mm。

二、碎渣機(jī)故障前狀態(tài)

碎渣機(jī)安裝前進(jìn)行了找正和盤車，安裝后進(jìn)行了驗(yàn)收并進(jìn)行了8小時(shí)試轉(zhuǎn)，未發(fā)現(xiàn)有任何缺陷，并在機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行期間，也未出現(xiàn)卡澀，堵轉(zhuǎn)，電機(jī)側(cè)、減速機(jī)側(cè)、滾輪側(cè)振動(dòng)值均在4mm/s以內(nèi)。

三、碎渣機(jī)故障事情經(jīng)過

1.#1、#2機(jī)組碎渣機(jī)情況

#1、#2機(jī)組碎渣機(jī)移交業(yè)主比較早，其中#1機(jī)組2011年6月22日移交業(yè)主方運(yùn)行，移交前#1機(jī)組底灰碎渣機(jī)多次做出力性能試驗(yàn)，均出現(xiàn)卡澀、堵渣、振動(dòng)大，而無法完成性能試驗(yàn)，業(yè)主方提出碎渣機(jī)設(shè)備出力不足。

#2機(jī)組穩(wěn)定性運(yùn)行完后，就移交業(yè)主方。根據(jù)業(yè)主方使用情況和我方現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管情況，#1、#2機(jī)組運(yùn)行中經(jīng)常發(fā)生碎渣機(jī)卡澀、耦合器銷子斷開狀況，軸在不到一年的運(yùn)行時(shí)間，出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，業(yè)主方不得不進(jìn)行更換新的碎渣機(jī)，業(yè)主因此多次來信和與我方談判，要求我方（EPC總承包商）從根本上徹底處理碎渣機(jī)出力問題。

2.#3機(jī)組碎渣機(jī)情況

#3爐高負(fù)荷運(yùn)行期間，2012年5月20日，發(fā)現(xiàn)碎渣機(jī)振動(dòng)大，并伴有摩擦聲，停碎渣機(jī)，并將碎渣機(jī)拖出，經(jīng)拆解齒環(huán)和輥筒，發(fā)現(xiàn)靠近減速機(jī)側(cè)齒輥軸斷裂開焊，5月21日，將#4碎渣機(jī)拖運(yùn)至#3爐底使用，5月24日下午，發(fā)現(xiàn)借用的#4爐碎渣機(jī)再次出現(xiàn)振動(dòng)大，停碎渣機(jī)后，發(fā)現(xiàn)同樣問題，后又將#3爐臨時(shí)維護(hù)加固的碎渣機(jī)重新投用使用。#3機(jī)組隨后運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，碎渣機(jī)振動(dòng)大問題仍然存在，而且我們發(fā)現(xiàn)在#3機(jī)組500MW以上負(fù)荷，并且渣塊較大時(shí)，碎渣機(jī)振動(dòng)異常，不能投用，現(xiàn)場(chǎng)只能使用格柵板過濾大渣塊，并用消防水進(jìn)行沖刷。#3機(jī)組碎渣機(jī)由于振動(dòng)大，遇到大渣塊情況下，經(jīng)常將軋輥固定螺栓振出，齒輥軸連接處開裂，在一年的使用期間內(nèi)，現(xiàn)場(chǎng)先后5次對(duì)齒輥軸進(jìn)行加固焊接維護(hù)，但不能從根本上解決振動(dòng)問題。2012年8月23日，#3機(jī)組移交業(yè)主后，8月27日，碎渣機(jī)又發(fā)生振動(dòng)大，導(dǎo)致軸承、液力耦合器松動(dòng)損壞，無法使用，業(yè)主維護(hù)人員拖出進(jìn)行大修，但未能解決問題，碎渣機(jī)閑置未投入。

3.#4機(jī)組碎渣機(jī)情況

#4機(jī)組碎渣機(jī)在2012年5月24日借用#3機(jī)組期間就發(fā)生過振動(dòng)大故障，后來經(jīng)過維修加固后，我們又重新投入到#4機(jī)組底灰系統(tǒng)運(yùn)行。2012年5月30日，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管人員在巡檢過程中發(fā)現(xiàn)維修后再次投用的#4碎渣機(jī)振動(dòng)仍然大，停運(yùn)后檢查輥軸與軋輥，發(fā)現(xiàn)有局部開裂，我們馬上安排人員對(duì)傳動(dòng)側(cè)輥軸進(jìn)行了矯正和重新焊接處理，維修后再次投入#4機(jī)組撈渣機(jī)底部運(yùn)行.然而，經(jīng)矯正后運(yùn)轉(zhuǎn)起來，還能觀察到明顯的晃動(dòng)（經(jīng)測(cè)量約有14mm），之后，#4機(jī)組累計(jì)運(yùn)行不到兩個(gè)月，軋輥固定螺栓、靠背輪就出現(xiàn)過二次松動(dòng)，我們進(jìn)行了重新找正并緊固，但由于兩側(cè)的軸不同心，沒能從根本上解決問題。以后運(yùn)行中還是經(jīng)常出現(xiàn)故障，造成不斷吃尋的維修。

四、故障原因分析

碎渣機(jī)運(yùn)行過程出現(xiàn)故障后，2012年5月份項(xiàng)目部組成了質(zhì)量問題原因調(diào)查小組，以當(dāng)時(shí)還在我方運(yùn)行中的#3機(jī)組底灰碎渣機(jī)為調(diào)查對(duì)象，查找碎渣機(jī)故障、出力不足的原因。通過分析碎渣機(jī)振動(dòng)過程，我們發(fā)現(xiàn)碎渣機(jī)的振動(dòng)值隨著運(yùn)行時(shí)間推移，振動(dòng)值呈現(xiàn)逐步增大趨勢(shì)，在接近運(yùn)行一年時(shí)間時(shí)，碎渣機(jī)齒輥軸與輥筒處振動(dòng)產(chǎn)生裂紋，振動(dòng)值超過10mm/s以上，并且造成其他附件也強(qiáng)烈振動(dòng)，即使修復(fù)臨時(shí)找正焊接齒輥軸，經(jīng)過運(yùn)行，故障很快還會(huì)發(fā)生，最終導(dǎo)致碎渣機(jī)因多部件損壞而報(bào)廢。現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)多次組織會(huì)議分析認(rèn)為：

1、碎渣機(jī)齒輥軸設(shè)計(jì)存在缺陷是振動(dòng)大、出力不足的主要原因

碎渣機(jī)齒輥軸不是一根通軸，而是分兩部分組成并固定在輥筒上，當(dāng)機(jī)組在高負(fù)荷運(yùn)行，并出現(xiàn)大渣塊的時(shí)候，碎渣機(jī)能力明顯跟不上，成塊的渣塊很容易造成軸與輥筒連接處裂開。每次出現(xiàn)齒輥軸焊口斷裂，采取的措施是找正后，重新焊接，但這種方法未從根本上解決問題，在運(yùn)行一段時(shí)候后，還是出現(xiàn)繼續(xù)斷開的現(xiàn)象，由于多次開裂產(chǎn)生震動(dòng)，就很容易導(dǎo)致軸承損壞。所以，碎渣機(jī)長(zhǎng)時(shí)間在高負(fù)荷條件下運(yùn)行后，振動(dòng)值急劇增大，碎渣機(jī)表現(xiàn)出力不足，最終故障損壞。

2、#1機(jī)組底灰碎渣機(jī)電機(jī)參數(shù)比技術(shù)協(xié)議偏小

根據(jù)技術(shù)協(xié)議IPP電站鍋爐底灰碎渣機(jī)電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)為22kw，電機(jī)轉(zhuǎn)速為1450r/min；我們比較了四臺(tái)機(jī)組碎渣機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)銘牌參數(shù)后發(fā)現(xiàn)，#1機(jī)組到貨碎渣機(jī)電機(jī)實(shí)際參數(shù)功率為15kw，轉(zhuǎn)速為970r/min，技術(shù)協(xié)議與實(shí)際參數(shù)不一致。是造成#1機(jī)組碎渣機(jī)出力不足的另一重要原因。

3、業(yè)主提供的煤中灰份偏高，造成引風(fēng)機(jī)內(nèi)部磨損加速

在運(yùn)行期間，業(yè)主提供的煤種偏離設(shè)計(jì)值較大，灰份含量遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)煤種，導(dǎo)致煤粉燃燒產(chǎn)生的灰份太多。EPC合同技術(shù)協(xié)議書附錄I中的《煤及灰分析》的部分規(guī)定：設(shè)計(jì)煤種的高位發(fā)熱量為3300（kcal/kg），含灰量為41.6%（范圍35～43%）；最差煤種的高位發(fā)熱量為3000 （kcal/kg），含灰量為43.9%。

實(shí)際上機(jī)組所使用燃煤的高位發(fā)熱量一般為2500--2800kcal/kg左右，有時(shí)還低于2300--2400kcal/kg，含灰量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于合同規(guī)定（每次取樣化驗(yàn)，含灰量均在50%以上），煤質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于合同規(guī)定的最差煤種要求。

通過比較，實(shí)際煤質(zhì)條件下運(yùn)行，經(jīng)過底灰的含灰渣量是合同標(biāo)準(zhǔn)值的1.724倍，這樣就加速了碎渣機(jī)的振動(dòng)增大、導(dǎo)致出力不足。

4、不正當(dāng)?shù)倪\(yùn)行方式，造成底灰碎渣機(jī)處理的渣塊有結(jié)焦，過負(fù)荷現(xiàn)象

在運(yùn)行和停機(jī)過程，由于吹灰系統(tǒng)投入不及時(shí)，爐壁灰結(jié)塊成渣嚴(yán)重，最終大量的渣塊受到重力掉入底灰系統(tǒng)，造成底灰碎渣機(jī)處理結(jié)焦塊的渣量增大。撈渣機(jī)的刮板運(yùn)行速度調(diào)節(jié)不當(dāng)，運(yùn)行中負(fù)荷升高，但刮板速度未及時(shí)調(diào)節(jié)，造成碎渣機(jī)渣量處理越來越多。

五、采取的措施及對(duì)策

1.修改設(shè)計(jì)，將原碎渣機(jī)的齒輥軸由空心軸更改為通軸2、#1機(jī)組碎渣機(jī)電機(jī)更換22KW功率電機(jī)3、要求業(yè)主按照設(shè)計(jì)煤種供煤，盡量保證含灰量控制在合同值之內(nèi)4、加強(qiáng)機(jī)組移交后的監(jiān)管，避免因?yàn)檫\(yùn)行操作原因造成的底灰結(jié)渣現(xiàn)象

六、結(jié)語

通過對(duì)底灰碎渣機(jī)設(shè)計(jì)優(yōu)化、運(yùn)行方式改善和采取有效的技術(shù)手段，我們有效了克服了碎渣機(jī)振動(dòng)大、出力不足造成對(duì)機(jī)組穩(wěn)定性運(yùn)行的影響，大大提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，四臺(tái)機(jī)組碎渣機(jī)相繼經(jīng)過合同規(guī)定的各項(xiàng)性能指標(biāo)的考核，并在機(jī)組移交后的質(zhì)保期期間振動(dòng)值一直保持在標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)、運(yùn)行出力良好。這里把故障分析處理和優(yōu)化改造經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來，為今后類似系統(tǒng)底灰碎渣機(jī)優(yōu)化改造提供借鑒。

作者簡(jiǎn)介

柳日東（1964-），男，漢族，畢業(yè)于上海電力學(xué)院，項(xiàng)目總工程師，主要從事火電EPC總承包工程設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工、調(diào)試運(yùn)行項(xiàng)目管理。