SZL型組合鏈條蒸汽鍋爐存在問題及技術(shù)改造

文/張小英

汝箕溝無煙煤分公司白芨溝煤礦南二鍋爐新購進(jìn)改進(jìn)型SZL6-1.25-WⅡ型雙鍋筒縱置式鏈條蒸汽鍋爐，該鍋爐投入運(yùn)行以來經(jīng)常出現(xiàn)各種故障，如：爐排跑道變形卡阻爐排、側(cè)封鐵燒壞致使?fàn)t體坍塌、鏈輪磨損、鍋爐給煤裝置存在問題等。對此，企業(yè)進(jìn)行了針對性技術(shù)改造，取得了良好效果，既保證了鍋爐的正常運(yùn)行，滿足了供暖需求，又大幅降低員工的勞動強(qiáng)度，延長了維護(hù)周期，節(jié)約了材料投入。

一、SZL型組合鏈條蒸汽鍋爐運(yùn)行中出現(xiàn)的問題及原因分析

1.爐排跑道變形卡阻爐排問題

該鍋爐額定蒸發(fā)量為6t/h，額定工作壓力為1.25ΜРа，鏈條傳動爐排跑道支撐梁共有四根（支撐爐排的四排跑道），鍋爐廠家設(shè)計采用∠75#熱軋等邊角鐵為支撐梁，在角鐵上方焊接了寬度為60mm的耐熱耐磨鋼板作為支撐面（即爐排跑道）。由于該鍋爐設(shè)計燃料為Ⅱ類無煙煤，其發(fā)熱量為4500～5000（kca/kg）,而白芨溝煤礦是優(yōu)質(zhì)無煙煤產(chǎn)區(qū)，所產(chǎn)優(yōu)質(zhì)無煙煤發(fā)熱量 6500～7600（kca/kg），發(fā)熱量高于該鍋爐燃煤煤質(zhì)設(shè)計溫度，經(jīng)長時間的高溫運(yùn)行會導(dǎo)致角鐵變形，使角鐵與耐熱板產(chǎn)生開焊現(xiàn)象。由于耐熱板韌性差，從而引起斷裂，斷裂處使?fàn)t排卡阻，爐排與耐熱板產(chǎn)生撕扯現(xiàn)象，使?fàn)t排和穿條損壞。嚴(yán)重時，爐排減速器變速電機(jī)過負(fù)荷跳閘，致使?fàn)t排無法轉(zhuǎn)動。

圖1

2.側(cè)封鐵燒壞致使?fàn)t體坍塌問題

圖2 改造前

該鍋爐在運(yùn)行中，出現(xiàn)爐膛兩側(cè)墻體由于底部側(cè)封鐵燒毀嚴(yán)重而導(dǎo)致爐堂側(cè)墻坍塌現(xiàn)象。究其原因，該鍋爐設(shè)計時，把鍋爐側(cè)爐墻的側(cè)封鐵與鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)道設(shè)計為一體，如圖2所示，即側(cè)封鐵是鼓風(fēng)道的一部分，這樣由于側(cè)封鐵封閉不嚴(yán)，當(dāng)爐排鋪上煤時，因為爐排兩側(cè)即側(cè)封鐵周圍煤量少，鼓風(fēng)機(jī)開啟后，一部分風(fēng)從側(cè)風(fēng)鐵縫隙中吹出。這樣，當(dāng)鍋爐運(yùn)行后，在側(cè)封鐵一側(cè)的火勢相對較大，燒壞側(cè)封鐵的幾率也較大。當(dāng)側(cè)封鐵燒壞比較嚴(yán)重時，鍋爐爐體就會產(chǎn)生裂紋，從而威脅鍋爐安全運(yùn)行。此外，當(dāng)側(cè)封鐵附近火勢大時，側(cè)封鐵附近運(yùn)行爐排損壞的幾率也相應(yīng)增大，而側(cè)封鐵跑出一部分風(fēng)以后，相應(yīng)的鍋爐整體風(fēng)量相對減弱，從而影響鍋爐熱效應(yīng)的正常發(fā)揮。

圖3 改造后

3.鏈輪磨損問題

鍋爐主軸上帶動主動爐排的是四個鏈輪。當(dāng)鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)后，由于上面兩個原因，爐排遭到損壞，當(dāng)鏈輪運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間后，齒面因磨損而使齒輪齒高降低。當(dāng)爐排因熱脹冷縮的原因變長后，爐排很容易滑出鏈輪，產(chǎn)生錯牙進(jìn)而產(chǎn)生不規(guī)則運(yùn)動，這樣就很容易使通條彎曲，爐排被撕扯壞，導(dǎo)致停爐事故，影響安全生產(chǎn)。

4.鍋爐給煤裝置問題

鍋爐煤倉采用單輥給煤系統(tǒng)（圖4），因為該系統(tǒng)是采用鏈傳動與主軸連接，在鍋爐主軸上裝設(shè)一個齒輪與單輥上采用鏈傳動，當(dāng)鍋爐主軸轉(zhuǎn)動時煤倉給煤系統(tǒng)就會通過鏈傳動使煤倉單輥轉(zhuǎn)動，從而達(dá)到給煤效果。因為該系統(tǒng)與煤閘板開啟系統(tǒng)高度有限，所以對煤的顆粒大小、濕度等都有嚴(yán)格要求，但是，由于礦鍋爐進(jìn)煤渠道等原因，進(jìn)的煤達(dá)不到上述要求，所以造成給煤機(jī)經(jīng)常堵塞，不能正常給煤，影響生產(chǎn)。同時，堵塞使單輥出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，導(dǎo)致鏈條超負(fù)荷而斷鏈或損壞齒輪的現(xiàn)象，給煤中斷，使鍋爐無法正常供熱。

圖4 改造前

二、具體技術(shù)改造措施

1.更換爐排跑道結(jié)構(gòu)

針對白芨溝煤礦所產(chǎn)優(yōu)質(zhì)無煙煤不能滿足礦鍋爐燃料設(shè)計要求，易導(dǎo)致爐排支撐梁受高溫變形開焊、影響爐排運(yùn)行的實際情況，決定采取更換支撐梁（圖1）（即爐排跑道）的技改方案：即用90#重型軌道鋼為主支撐梁，替換原出廠設(shè)計的∠75#熱軋等邊角鐵支撐梁及角鐵上方焊接的支撐面（60mm的耐熱耐磨鋼板）。因為工字鋼強(qiáng)度高、耐磨性好，且耐高溫不易變形，可以有效解決爐排跑道變形卡阻爐排問題。經(jīng)過一個冬季的采暖期運(yùn)行，爐排運(yùn)轉(zhuǎn)不再出現(xiàn)卡阻情況，運(yùn)行效果良好。

2.阻止風(fēng)流，降低側(cè)封鐵受熱程度

對鍋爐側(cè)封鐵進(jìn)行改造，在側(cè)封鐵與鼓風(fēng)道之間鋪一層鋼板（圖3），采用耐火材料灌注，將側(cè)封鐵與鼓風(fēng)道分開，使?fàn)t膛分布風(fēng)室的風(fēng)流不經(jīng)過側(cè)封鐵，避免二次燃燒對側(cè)封鐵的損壞，從而保護(hù)了爐膛兩側(cè)的爐墻，解決了以往側(cè)封鐵處煤層薄、風(fēng)量大，兩側(cè)爐排易燒壞問題，加大爐墻的使用維護(hù)周期。

3.增強(qiáng)鏈輪磨損面強(qiáng)度

針對鍋爐主軸鏈輪輪齒磨損快、更換工程量大的問題，采取如下可行性技改措施：用普通電焊條在鏈輪牙的表面補(bǔ)焊一層，使鏈輪的表面硬度加大，這樣每年檢修時，只需補(bǔ)焊磨損的齒面，無需更換鏈輪，從而延長了鏈輪的使用壽命，同時也減輕了維修強(qiáng)度。

4.鍋爐給煤裝置改造

在對鍋爐煤倉給煤系統(tǒng)進(jìn)行改造時，根據(jù)白芨溝煤礦所產(chǎn)優(yōu)質(zhì)無煙煤的特點，采用傳統(tǒng)鍋爐給煤裝置（如圖5），即全部舍棄掉單輥給煤系統(tǒng)，把單輥、煤閘板、齒輪鏈全部去掉，采用煤閘板系統(tǒng)，通過煤閘板的開啟高度大小來控制煤倉的給煤量，并加裝了弧形閘煤裝置，以軸心90°范圍旋轉(zhuǎn)角度來閘住給煤，便于點火和檢修。改造后，煤倉的容積增大，降低了工人勞動強(qiáng)度和維修時間，保證了正常生產(chǎn)。

圖5 改造后

三、經(jīng)濟(jì)效益分析

技術(shù)改造后，一臺鍋爐損耗的運(yùn)動爐排由原來的400片降為30片，從動爐排由原來的400片降為5片，爐排片由原來的800片降為100片，通條損耗由原來的15根降為5根。側(cè)封鐵由一年更換一次延長到兩年更換一次。爐體由一年砌筑一次延長到兩年砌筑一次。鏈輪（一組四個鏈輪）由原來的一年更換一次變?yōu)樗哪暌淮?。這樣，經(jīng)初步測算，一臺鍋爐年節(jié)約材料資金約5.9萬元，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

四、小結(jié)

1.通過這次技術(shù)改造，白芨溝煤礦南二鍋爐運(yùn)行效率顯著提升，實現(xiàn)了安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時，節(jié)約了材料，減少了員工的勞動強(qiáng)度。

2.此次技術(shù)改造獲礦技術(shù)改造科技成果二等獎，極大地激勵了員工學(xué)習(xí)知識和鉆研技術(shù)的信心和激情。