燃煤鍋爐刮板式撈渣機內(nèi)導輪在線更換方法

陳國華

（江蘇新海發(fā)電有限公司，江蘇連云港222023）

燃煤鍋爐刮板式撈渣機內(nèi)導輪在線更換方法

陳國華

（江蘇新海發(fā)電有限公司，江蘇連云港222023）

江蘇新海發(fā)電有限公司1號機組撈渣機尾部西側內(nèi)導輪運行中脫落，專業(yè)人員研究決定降低機組負荷，隔離部分渣船水封在線更換內(nèi)導輪總成，不得已時短時破壞爐底水封進行處理。為了確保搶修過程中人身和設備的安全，經(jīng)過前期充分計劃與準備，制定了運行、檢修技術方案，實施過程中運行參數(shù)控制良好，搶修工作順利完成，為其他采用同類排渣方式的燃煤鍋爐制定搶修方案提供了參考。

燃煤鍋爐；刮板撈渣機；爐底水封；內(nèi)導輪；檢修

撈渣機是燃煤鍋爐的一個重要輔助設備，因撈渣機故障造成鍋爐停運的事故時有發(fā)生。江蘇新海發(fā)電有限公司1號發(fā)電機組鍋爐為上海鍋爐廠有限責任公司設計制造的超超臨界參數(shù)變壓運行、燃煤直流塔式鍋爐，采用一次中間再熱、平衡通風、固態(tài)排渣、露天布置，煙氣經(jīng)濕法脫硫吸收塔排入煙囪。鍋爐額定蒸發(fā)量為3049 t/h，額定壓力28.25MPa，額定主蒸汽溫度605℃、再熱蒸汽溫度603℃，機組額定功率1000MW。爐膛全高117.95m，爐膛壓力測點安裝在70m標高處，正常工作壓力為-150 Pa。鍋爐底渣采用水浸式刮板撈渣機連續(xù)除渣的機械輸送系統(tǒng)，南北方向布置。

2015年11月12日，1號鍋爐撈渣機尾部西側內(nèi)導輪脫落，隨時可能發(fā)生跳閘，在線更換內(nèi)導輪總成必需放盡渣船內(nèi)的密封水，檢修工作的難度和操作風險都很高。為了避免水封破壞時發(fā)生高溫煙氣傷人事故，技術人員針對各種可能發(fā)生的危險源進行了辨識，制定并實施了在線更換內(nèi)導輪的運行和檢修技術方案，避免了鍋爐事故停運。

1　撈渣機工作流程

撈渣機結構如圖1所示。鍋爐運行中，撈渣機船體內(nèi)始終充滿密封冷卻水，少量溢流，保持爐膛與外界隔絕。渣井下來的高溫爐渣落入撈渣機殼體內(nèi)，通過殼體內(nèi)冷卻水對高溫爐渣進行冷卻，溢流水回收至渣水冷卻系統(tǒng)冷卻后重復利用，冷卻后的爐渣由撈渣機連續(xù)輸送到外部渣倉，定期由汽車送至灰場或綜合利用用戶。撈渣機設有自動補水門，用以補充渣水損耗和防止渣船內(nèi)溫度過高。撈渣機刮板鏈條由頭部液壓馬達驅動，帶動刮板、圓環(huán)鏈運動，尾部設有漲緊輪適時調整鏈條漲緊力合適，使鏈條始終處于轉向部位的導向輪輪體導槽內(nèi)，保持傳動靈活。位于撈渣機船體內(nèi)部的可側翻式內(nèi)導輪，由于軸承長期浸于灰水中，運行環(huán)境較惡劣，有可能發(fā)生內(nèi)導輪脫落、卡澀等故障并停運。撈渣機停轉后，鍋爐仍可以滿負荷運行4 h。

圖1　撈渣機結構

2　撈渣機內(nèi)導輪脫落

2015年11月12日，1號鍋爐運行中發(fā)現(xiàn)撈渣機尾部西側刮板向上傾斜嚴重，利用探棒在水下無法探到西側內(nèi)導輪，分析該內(nèi)導輪已脫落且去向不明，刮板鏈條掛在軸頸上，隨時可能發(fā)生跳閘。該內(nèi)導輪為可側翻式，更換操作簡單，但是必須先將渣船內(nèi)的水放盡后才能作業(yè)。如圖1所示，爐膛落渣口與外界連通，在不停爐的情況下，緊鄰高溫煙氣更換內(nèi)導輪，檢修難度和操作風險很高，為了確保檢修期間人身和設備安全可控，技術人員制定了在線更換撈渣機內(nèi)導輪的運行和檢修技術方案，辨識檢修過程中存在的危險源，采取相應控制措施。

3　主要危險源辨識及控制措施

3.1高溫煙氣傷人

3.1.1危險源

水封破壞后，爐膛落渣口與外界連通，爐內(nèi)一旦發(fā)生大于+800Pa的正壓［1］，高溫煙氣便會從連通處冒出，威脅工作人員生命安全。

3.1.2控制措施

（1）制作雙層臨時閘板，撈渣機停運后，將閘板懸吊安置在撈渣機距尾部約2m處，中間填充泥袋堵塞縫隙，用潛水泵將隔離點的水抽至水封處。若隔離點設置成功，則爐底水封不必破壞即可進行檢修。若隔離點設置不成功，水封被破壞，臨時閘板能較大程度遮擋高溫煙氣。

（2）在工作地點搭設棚架，撈渣機尾部敞口及棚架上用帆布覆蓋嚴密，規(guī)劃好逃生通道，保障工作人員安全。

（3）控制爐膛壓力在+200～+300Pa。鍋爐提前入爐低結渣性燃煤，工作開始前完成爐膛全面吹灰，避免掉大焦引起爐膛正壓。工作期間，停止一切定期工作，投入4只大油槍助燃，維持爐內(nèi)著火穩(wěn)定。

（4）檢查關閉爐膛所有看火孔，工作期間禁止打開看火孔，設專人遠距離巡查爐膛不嚴密處電纜或易燃設備。

（5）工作人員著高溫防護服參加檢修，在撈渣機周圍設置安全圍欄，禁止無關人員進入。

3.2鍋爐金屬超溫或設備損壞

3.2.1危險源

（1）水封破壞后，鍋爐底部漏入大量冷風，抬高火焰中心，煙氣流速和溫度都將升高，可能會造成過、再熱器金屬超溫［2］。

（2）大量冷風未經(jīng)過空預器吸熱直接進入爐膛，空預器會因換熱失衡而變形，引起動靜摩擦，甚至導致空預器“抱死”跳閘。

（3）排煙溫度大幅升高［3］，有可能造成脫硫MFT保護動作。

3.2.2控制措施

（1）工作開始前，將機組負荷降至600MW左右，保留中間4臺磨運行，總煤量減至200 t/h左右。

（2）將2臺空預器漏風控制裝置（LCS）各扇形板提升至“完全回復”位置。

（3）采用倒寶塔式［4］的二次風配風方式，燃燒器擺角提前調至水平位，防止主、再熱汽溫上升過快。

（4）將引風機切手動調整，保持爐膛出口正壓，減少爐內(nèi)與外部壓差，控制爐底漏入的空氣量。

（5）提前試驗脫硫吸收塔事故噴淋閥開關正常，吸收塔入口煙氣溫度上升過快時，可提前噴淋降溫。

（6）做好繼續(xù)停運上層磨的準備。

3.3搶修過程超時

3.3.1危險源

撈渣機停運時間長，由于渣船內(nèi)爐渣積聚過多，即使撈渣機已修復也將因為拖動阻力過大而無法啟動，鍋爐面臨被迫停運。

3.3.2控制措施

（1）做好搶修的前期準備工作，工具、機械、人員全部到位后再停止撈渣機。

（2）控制入爐煤灰分小于20%，提前降低機組負荷，減少鍋爐落渣量。

（3）水封破壞后，打開渣船人孔門，用高壓消防水連續(xù)沖洗積渣向外流出，減少船體內(nèi)爐渣積存。

4　搶修過程參數(shù)控制

4.1爐膛壓力控制

從圖2可以看出，當送、引風機切手動后，隨著鍋爐底部水封逐漸破壞，爐膛壓力上升，引風機電流從260 A最高調整至286 A，爐膛壓力最高上升至+403 Pa，基本保持在+350Pa左右?，F(xiàn)場檢查爐底無正壓，燃燒器看火孔處也未發(fā)現(xiàn)冒煙冒火現(xiàn)象。整個搶修過程爐膛壓力一直較為平穩(wěn)，沒有出現(xiàn)大幅波動。

圖2　爐膛壓力與風機電流變化曲線

4.2主再熱蒸汽溫度變化

如圖3所示，水封破壞前，主汽溫提前降至546℃，再熱汽溫降至515℃，水冷壁出口過熱度16℃。

圖3　鍋爐汽水參數(shù)變化曲線

水封破壞后，由于火焰中心升高以及煙氣體積增加，主、再熱蒸汽溫度均有不同幅度上升。主汽溫最高上升至570℃，共上升24℃，平均上升0.65℃/m in；再熱汽溫最高上升至542℃，共上升27℃，平均上升0.73℃/m in；水冷壁出口過熱度最低降至7.4℃，共下降9℃。

水封恢復前，水冷壁出口過熱度先降低至14℃左右，水封恢復后，最高上升至24.85℃。水冷壁出口溫度最大值從380℃上升至409℃，后來進一步上升至443℃，水冷壁出口溫度偏差最高達到85℃。從總體上看，汽溫及水冷壁出口過熱度等參數(shù)變化平穩(wěn)。

4.3排煙溫度變化

空預器進出口煙氣溫度變化如圖4所示，水封破壞前，甲乙側排煙溫度99/98℃，甲乙側空預器入口溫度308/307℃。

水封破壞后，甲乙側排煙溫度最高上升至119/118℃，共上升20℃；甲乙側空預器入口煙氣溫度最高上升至315/315℃，共上升7℃。

總體看，水封破壞后，排煙溫度被控制在了120℃以內(nèi)，主要得益于爐壓控制較高，且長時間穩(wěn)定，減少了爐底漏風量。

4.4機組負荷煤量控制

該次操作，計劃是將負荷降至550MW，實際降至544MW，由于投油等操作，負荷略有波動，最高上升至579MW，汽機跟隨模式（TF）對于機爐間的能量平衡還是非常有利的。

燃煤量控制在190～195 t/h左右，鍋爐熱負荷控制平穩(wěn)。從排煙溫度的控制情況來看，今后若遇到水封緊急破壞的事故，首先要利用引風機控制合適的爐膛壓力，另外也要迅速將總煤量減至200 t/h左右，抑制排煙溫度上升。

圖4　空預器進出口煙氣溫度變化曲線

圖5　機組負荷與燃燒參數(shù)變化曲線

5　存在的問題

5.1臨時閘板未能起到隔離水封作用

因撈渣機實際尺寸存在偏差，臨時閘板制作困難，夾層內(nèi)填充物不嚴密等問題，造成臨時閘板未能真正起到隔離水封作用。計劃機組停機后，在尾部合適位置按尺寸定做一道水閘，預留好閘槽，以備應急使用，能夠起到不破壞水封在線處理撈渣機內(nèi)導輪的作用。

5.2未聯(lián)系醫(yī)護人員到達現(xiàn)場

爐底水封破壞后，一旦爐內(nèi)工況不穩(wěn)定，如發(fā)生跳風機、跳磨等事故，爐底很有可能會有高溫煙氣沖出，傷及現(xiàn)場工作人員。若醫(yī)護人員提前到達現(xiàn)場，當發(fā)生受傷事件時能夠得到及時救治。

6　結束語

破壞爐底水封在線更換撈渣機內(nèi)導輪是一項高風險工作，需要技術人員提前辨識好危險點，制定全面可靠的風險預控措施，按計劃逐步實施，才能保障人身和設備的安全。從這次搶修過程來看，控制合適的爐膛壓力，盡量減少爐底漏風量，避免發(fā)生掉焦正壓工況，是該次搶修工作得以順利進行的關鍵，避免了一次機組故障停運，為撈渣機同類型在線檢修工作提供借鑒。

［1］賈健鵬.爐膛煙氣壓力分布以及對鍋爐運行的影響［J］.電力標準化與計量，2001（4）：16-17.

［2］閆仕軍.防止超超臨界鍋爐受熱面超溫的技術措施分析［J］.江蘇電機工程，2014，33（3）：75-77.

［3］李青.火力發(fā)電廠節(jié)能技術及其應用［M］.北京：中國電力出版社，2007：255.

［4］劉滋奇.1000MW超超臨界塔式鍋爐運行優(yōu)化調整［C］//2014年江蘇省電機工程學會鍋爐專委會論文集.南京：江蘇省電機工程學會，2014，102.

The Method of Inside Guide W heel Rep lacement Online in Coal Boiler Slag Conveyor

CHENGuohua
（Jiangsu X inhaiPower Generation Co.Ltd.，Lianyungang 222023，China）

With the problem of inside guidewheel falling-off from westsideof tail-end of the running slag conveyor in No.1 unitof Xinhaipow er generation company，professionals decided to reduce the load and isolate partof the boiler bottom seal to replace the insideguidewheelonline.In a pinch，short-time destroying theboilerbottom seal counld be performed.To ensure the safety of staffs and devices，the scheme of operation and inspection was carried outw ith prelim inary adequate p lanning and preparation.With the well-controlling of operation parameters，the implementation process would be achieved，which could be serve as

for the repairscheme establishmentof coal-firesboilerw ith sim ilar slagging type.

coal-firesboiler；slag conveyor；boilerbottom seal；guidewheel；inspection

TK223.2

B

1009-0665（2016）05-0097-04

陳國華（1976），男，江蘇連云港人，工程師，從事火力發(fā)電廠設備運行管理工作。

2016-04-08；

2016-07-04