RL-SL型蒸汽吹灰器缺陷淺析及治理

范田飛 馬洋

摘 要：蒸汽吹灰器應(yīng)用于燃煤鍋爐受熱面的積灰清理，確保煙氣與受熱面的傳熱效果。某電廠兩臺1000MW機組均采用上?？巳R德的RL-SL型蒸汽吹灰器進行清灰，目前嚴(yán)重缺陷主要集中在傳動鏈條脫落、內(nèi)外管磨損彎曲。本文主要對以上缺陷進行分析并提出相應(yīng)的維護檢修對策。

關(guān)鍵詞：RL-SL型蒸汽吹灰器;鏈條半扣;內(nèi)外管

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.174

1 概述

某電廠2臺1000MW機組鍋爐在屏過、高過、高再、低再及低過區(qū)域共安裝有RL-SL型長伸縮吹灰器80臺。RL-SL型長伸縮式吹灰器主要由大梁、齒輪箱、行走箱、吹灰管、閥門、開閥機構(gòu)、前部托輪組及爐墻接口箱等構(gòu)成。其工作原理是通過電機帶動齒輪箱轉(zhuǎn)動，推動吹灰器管向前移動，鏈條傳動行走箱，再通過跑車側(cè)面撞銷撞擊支撐撥叉，保證跑車運行到托架位置時托架能夠順利升降，行走箱轉(zhuǎn)動外管，保證噴嘴以螺旋線形式吹掃受熱面。

蒸汽吹灰器如果發(fā)生故障，會影響吹灰效率，嚴(yán)重時會造成管壁超溫、煙道堵塞，造成受熱面換熱效果下降，影響鍋爐效率和經(jīng)濟性;局部積灰還可使過熱器及再熱器產(chǎn)生熱偏差，影響鍋爐安全運行。

2 缺陷原因分析

2.1 傳動鏈條脫落

RL-SL長伸縮吹灰器外管較長，達到17米，整個重量約1噸，吹灰器在投運期間傳動機構(gòu)承載的負(fù)荷較大，長時間運行后，導(dǎo)致張緊機構(gòu)損壞造成鏈條脫落。

張緊機構(gòu)損壞缺陷頻繁的原因：

（1）吹灰器鏈條長度設(shè)計不合理，鏈節(jié)數(shù)量使用不當(dāng);

（2）鏈條張緊機構(gòu)底座固定螺栓較細(xì)（M6×40），安裝時空間狹小，無法有效緊固到位;

（3）張緊機構(gòu)固定螺栓處于非常狹小的空間，不利于消缺期間進行檢修，而張緊機構(gòu)固定螺栓只有兩個受力點，該區(qū)域處于應(yīng)力集中位置，長時間后處于拉裂狀態(tài)后導(dǎo)致該處疲勞斷裂。

2.2 內(nèi)外管故障

（1）外管彎曲。吹灰器運行時，外管外壁與前部托輪間存在機械摩擦，而且外管內(nèi)壁受吹灰蒸汽沖刷，在熱交變應(yīng)力及重力作用下變形彎曲;另一種情況是吹灰器運行中卡澀超過30分鐘，在高溫?zé)煔庾饔孟掳l(fā)生蠕變變形，導(dǎo)致彎曲。

（2）外管斷裂。長伸縮吹灰器外管存在兩處焊縫，分別位于外管外徑變徑處，由于焊縫受熱交變應(yīng)力作用產(chǎn)生疲勞裂紋，同時，吹灰器進入爐膛后，外管擺動幅度較大，造成焊縫處承受的拉力較大，運行期間不斷擴展，導(dǎo)致外管焊縫斷裂。

（3）內(nèi)管焊縫脹粗。主要原因是內(nèi)管長期處于高溫、高壓蒸汽環(huán)境中，焊縫頻繁處于冷熱交變狀態(tài)，焊縫處金相組織發(fā)生變化，使得焊縫外徑大于內(nèi)管外徑，出現(xiàn)脹粗現(xiàn)象，會造成行走箱的卡澀。

（4）內(nèi)管磨損。吹灰器在行進過程中，動靜密封與內(nèi)管相對運動摩擦，吹灰器運行至內(nèi)管6～8m位置時，內(nèi)管彎曲幅度最大，填料、銅襯、銅環(huán)與內(nèi)管的摩擦力最大，導(dǎo)致磨損加劇，同時外管內(nèi)壁的內(nèi)管支架與內(nèi)管表面間也存在直接摩擦，若外管內(nèi)壁支架存在缺陷，將造成內(nèi)管表面劃痕;填料室內(nèi)部卡簧與內(nèi)管間的機械磨損，也會造成內(nèi)管表面劃痕。

3 研究及治理措施

3.1 鏈條改造

現(xiàn)場RL-SL型長伸縮吹灰器行走箱上下兩個齒輪中心距為340mm，鏈條鏈節(jié)數(shù)為62節(jié)，根據(jù)數(shù)據(jù)計算對鏈輪鏈條進行計算確認(rèn)：

鏈節(jié)計算公式為：Lp=2a0/P+（Z1+Z2）/2+C/（a0/P），其中：C=[（Z1-Z2）/2π]?，小齒輪齒數(shù)Z1=17，大齒輪齒數(shù)Z2=34，初定中心距a0=340，節(jié)距P=19.05。

鏈節(jié)數(shù)應(yīng)為61節(jié)，鏈扣30.5扣。廠家根據(jù)鏈扣選擇常用標(biāo)準(zhǔn)，中心距為340mm變速箱鏈扣選用62節(jié)，31扣（因在使用同類型鏈扣情況下，半扣將降低整條鏈條20%強度），這樣鏈節(jié)較計算結(jié)果長了1.5節(jié)。必須加裝張緊機構(gòu)用來對鏈條進行固定。

針對中心距為340mm變速箱若鏈條使用半扣連接強度將下降20%，經(jīng)現(xiàn)場應(yīng)用證明，使用半扣后鏈條強度能夠滿足實際情況，將不再需要張緊機構(gòu)，從而在根源上避免張緊機構(gòu)損壞帶來的問題。

3.2 外管防磨防爆

（1）劃線法在外管彎曲檢查中應(yīng)用。結(jié)合以往靜態(tài)檢查吹灰器外管彎曲的方法，采用動態(tài)劃線法對長伸縮吹灰器外管進行檢查：送電進退所有長伸縮吹灰器，在距離槍頭1/3處固定記號筆，吹灰器在行進過程中記號筆將在槍管壁劃出記號，若吹灰器外管呈現(xiàn)間斷記號，證明外管存在彎曲現(xiàn)象。

采用上述劃線法對四期某臺吹灰器外管進行檢查，發(fā)現(xiàn)外管壁呈現(xiàn)連續(xù)3-4圈螺旋線間斷，間斷距離約3cm左右（超過周長十分之一），此外吹灰器外管在行進過程中上下擺動，擺動幅度超過3cm，即判定為外管彎曲。

（2）測厚儀在內(nèi)外管磨損中應(yīng)用。四期長吹外管外徑為140mm，外管壁厚分三段，為6mm、10mm，16mm，選擇靠近墻箱處的6mm壁厚段進行測量;內(nèi)管壁厚均為2.9mm，內(nèi)外管測厚初期測量靠近提升閥處，采取按照圓周方向三點進行測量，同時選擇多處測量點，選取最低值或平均值記錄，待檢修吹灰器手動進退時再進行確認(rèn)觀察。

（3）外管焊縫射線探傷檢查。由于吹灰器外管出廠后，外表面焊縫已通過一系列處理，無法通過表面探傷對焊縫檢查?？赏ㄟ^射線探傷對焊縫內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)進行判斷，確保焊縫無缺陷。

4 結(jié)束語

（1）鍋爐吹灰的正常投運是重中之重，吹灰器壽命管理工作重在加強備品入庫驗收和定期檢測，同時加強日常維護和保養(yǎng)。

（2）鏈條半扣、劃線法的應(yīng)用，已經(jīng)在本廠得到了有效應(yīng)用，效果良好，可進行推廣使用。

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作者簡介：范田飛（1993-），男，山西晉城人，本科，助理工程師，研究方向：鍋爐輔機。