熱能動(dòng)力設(shè)備的檢修技術(shù)

林立民(廣西柳化氯堿有限公司，廣西 柳州 545600)

0 引言

相對(duì)于發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)這些“運(yùn)動(dòng)型”設(shè)備而言，熱能動(dòng)力設(shè)備處于靜止運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，減少了“嚴(yán)重機(jī)械磨損”這一風(fēng)險(xiǎn)故障，檢修周期密度也可以適當(dāng)放寬到不需月檢、季檢，僅需年檢即可[1]。但是，日常裝置檢修、狀態(tài)檢修熱能動(dòng)力設(shè)備仍然是必不可少的。這主要是由于熱能動(dòng)力設(shè)備運(yùn)行自始至終都處于帶負(fù)荷狀態(tài)，其帶負(fù)荷明顯特征是發(fā)熱。當(dāng)能源通過(guò)設(shè)備各部件時(shí)，均會(huì)因?qū)w自身泄漏、開(kāi)關(guān)閥門(mén)腐蝕而消耗能源。此時(shí)，通過(guò)視覺(jué)、嗅覺(jué)等日常裝置巡查、檢測(cè)可以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)熱能動(dòng)力設(shè)備各部件早期故障，避免事態(tài)擴(kuò)大。除此之外，一氧化碳泄漏是熱能動(dòng)力設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)概率較高的問(wèn)題。通過(guò)設(shè)備檢修，技術(shù)人員可以在造成重大傷害前發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)，消除安全隱患[2]。

1 熱能動(dòng)力設(shè)備檢修的主要內(nèi)容

1.1 裝置檢修

裝置檢修是保障熱能動(dòng)力設(shè)備正常運(yùn)行的重要手段，也是保障工業(yè)生產(chǎn)的重要措施。在熱能動(dòng)力設(shè)備裝置檢修過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)熱能動(dòng)力設(shè)備裝置組成，進(jìn)行逐一檢修。具體包括大修、小修兩種類(lèi)型。大修時(shí)需要解體檢查汽包除霧器、水冷壁管及聯(lián)箱、過(guò)熱器管及聯(lián)箱、省煤器管及聯(lián)箱、清灰裝置、空氣預(yù)熱器、減溫器、給料器及料斗、爐排及液壓系統(tǒng)、引風(fēng)機(jī)、一次及二次風(fēng)機(jī)、爐墻冷卻風(fēng)機(jī)、撈渣機(jī)、灰渣輸送機(jī)、爐排冷卻風(fēng)機(jī)、電磁除鐵器、點(diǎn)火燃燒器、閥門(mén)、爐墻保溫等裝置。而小修則需要重點(diǎn)檢查給料機(jī)、爐排、空氣預(yù)熱器、清灰裝置、輸灰機(jī)、爐排冷卻風(fēng)機(jī)、撈渣機(jī)、引風(fēng)機(jī)、一次及二次風(fēng)機(jī)、閥門(mén)、爐墻保溫等裝置的缺陷部位、損壞部位、軸承座等、加藥裝置。

1.2 狀態(tài)檢修

狀態(tài)檢修是事前維修的一種，包括預(yù)防維修、預(yù)知維修兩種模式[3]。前者以設(shè)備狀況離線檢查為主要內(nèi)容；后者以設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)為主要內(nèi)容。狀態(tài)檢修是在熱能動(dòng)力設(shè)備狀態(tài)檢查、監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，開(kāi)展設(shè)備狀態(tài)分析，并進(jìn)行恰當(dāng)?shù)臋z修計(jì)劃的制定，根據(jù)檢修計(jì)劃主動(dòng)開(kāi)展檢測(cè)修理的一種方式。即根據(jù)設(shè)備狀態(tài)的好壞開(kāi)展檢修，該修才修、應(yīng)修必修，恰當(dāng)安排檢修間隔、檢修工期、檢修項(xiàng)目，降低檢修成本、提高熱能動(dòng)力設(shè)備可用性。熱能動(dòng)力設(shè)備狀態(tài)檢修的目標(biāo)是零傷亡、零缺陷、零泄漏，主旨是預(yù)防維修、點(diǎn)檢定修、定檢定修。其中點(diǎn)檢定修主要是把控設(shè)備狀態(tài)，在依靠人的感官發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常的情況下，根據(jù)點(diǎn)檢表，利用現(xiàn)代化儀器測(cè)量、記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，及時(shí)了解運(yùn)行階段出現(xiàn)的風(fēng)機(jī)擋板葉片磨損、受熱面防磨防爆等無(wú)法直接觀察的情況。

2 熱能動(dòng)力設(shè)備檢修技術(shù)的要點(diǎn)

2.1 設(shè)備部件檢修要點(diǎn)

根據(jù)熱能動(dòng)力設(shè)備類(lèi)型的差異，其部件檢修要點(diǎn)也具有一定差異。以鍋爐為例，其裝置檢修涉及了爐排、出渣機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、本體、上煤機(jī)、水泵、省煤器、除塵器、電器、汽水管道及煙風(fēng)道、分汽缸、安全附件等。

在爐排檢修時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)以減速機(jī)為重點(diǎn)，對(duì)潤(rùn)滑油質(zhì)、油位及相關(guān)聯(lián)的機(jī)械部分進(jìn)行檢查。特別是爐排片，應(yīng)保證爐排片沒(méi)有穿軸、斷裂、墊圈短缺、開(kāi)口銷(xiāo)短缺情況，且前后軸潤(rùn)滑油杯、軸瓦、框架軌道、密封鐵均處于完好無(wú)變形、起拱的狀態(tài)。

在出渣機(jī)檢修時(shí)，除了保證減速機(jī)油位、油質(zhì)均與標(biāo)準(zhǔn)相符合以外，技術(shù)人員還需要對(duì)機(jī)械部位進(jìn)行檢查，保證機(jī)械部位沒(méi)有缺陷。同時(shí)對(duì)刮板、渣機(jī)斗底板、出渣機(jī)的螺栓、斗底板、主被動(dòng)軸進(jìn)行逐一檢查，保證螺栓牢固、潤(rùn)滑良好、無(wú)形變及磨損。

在鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)檢修時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)軸承潤(rùn)滑油質(zhì)、油位進(jìn)行檢查，并保證其運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)異常聲響，磨損度在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值以內(nèi)。在本體檢修時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)以二回程、三回程煙道、煙管為重點(diǎn)，將積灰吹掃干凈。同時(shí)檢查水冷壁管、煙道、對(duì)流管，保證相關(guān)管路無(wú)外部腐蝕、脹粗、磨損減薄、麻坑。隨后檢查鍋筒、聯(lián)箱內(nèi)壁，保證其無(wú)嚴(yán)重銹蝕麻坑、結(jié)垢、淤積物，且連接爐墻無(wú)裂縫、脫落。最后，對(duì)爐拱、拆煙墻、人孔、手孔進(jìn)行檢查、修理，保證相關(guān)裝置無(wú)泄漏、內(nèi)外完好。

在上煤機(jī)檢修時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)依據(jù)檢修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行減速機(jī)內(nèi)油質(zhì)、油位的檢測(cè)，保證傳動(dòng)軸軸承油供給充足，磨損度低于標(biāo)準(zhǔn)值。同時(shí)對(duì)煤斗滾輪運(yùn)轉(zhuǎn)靈活度、鋼絲繩整體完整性及卡扣牢固性、支架牢固性、煤閘板燒損程度進(jìn)行逐一檢查、修理。

在水泵檢修時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)在保證水泵密封嚴(yán)密、填料完好、止回閥及壓力表正常的前提下，對(duì)軸承、葉輪、不銹鋼泵浮動(dòng)密封圈、氣動(dòng)泵氣缸結(jié)合面閥門(mén)(進(jìn)氣閥、滑閥、泄水閥、出水閥等)磨損情況、運(yùn)轉(zhuǎn)靈活度進(jìn)行逐一檢查[4]。

在省煤器檢修時(shí)，技術(shù)人員首先需要清理積灰。隨后觀測(cè)裝置翅片是否出現(xiàn)磨損。最后對(duì)煙道通道密封性進(jìn)行檢查修理。在除塵器檢修時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)以旋風(fēng)子為重點(diǎn)，保證旋風(fēng)子沒(méi)有封堵、磨損或者穿透洞，且鎖氣器處于嚴(yán)密狀態(tài)。在電器檢修時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)以電機(jī)單機(jī)軸承、電控柜元件為重點(diǎn)。嘗試轉(zhuǎn)動(dòng)前者，保證軸承無(wú)缺油、異常聲、過(guò)熱(接線位置)、嚴(yán)重振動(dòng)(基座螺栓位置)情況；隨后嚴(yán)密觀察后者，保證元件無(wú)松動(dòng)、溫度上升及嚴(yán)重振動(dòng)、絕緣老化、機(jī)械損傷情況。在汽水管道及煙風(fēng)道檢修時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)對(duì)以管道、閥門(mén)各密封位置為重點(diǎn)，保證管道、閥門(mén)密封性能良好，沒(méi)有滴、漏、跑、冒、積灰情況。在分汽缸檢修時(shí)，技術(shù)人員需要以疏水器為重點(diǎn)，保證閥門(mén)尤其是法蘭連接點(diǎn)沒(méi)有內(nèi)漏、外漏情況，保溫層沒(méi)有局部腐蝕情況[5]。對(duì)于安全附件，技術(shù)人員應(yīng)對(duì)壓力表、安全閥門(mén)進(jìn)行定期校驗(yàn)，日常巡查，保證安全閥門(mén)接口不滴水、無(wú)內(nèi)漏，且啟跳與整定值相符，壓力表指示處于準(zhǔn)確數(shù)值。同時(shí)水位計(jì)汽水連通管閥門(mén)、泄水閥均處于靈活、嚴(yán)密狀態(tài)，玻璃板沒(méi)有劃痕、挫傷，結(jié)合位置無(wú)泄漏。

檢修案例：以某單位一臺(tái)300 MW等級(jí)汽輪機(jī)故障檢修為例，其軸承一處到四處振動(dòng)幅度偏大，主要為基頻分量，初步判定為普通強(qiáng)迫振動(dòng)，并采取了現(xiàn)場(chǎng)軸系動(dòng)平衡操作，平衡面A面、B面、C面分別為高壓轉(zhuǎn)子前端齒輪螺栓、高中壓轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器螺栓、中低壓轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器螺栓。在動(dòng)平衡操作過(guò)程中，利用在線監(jiān)測(cè)和自動(dòng)控制反饋系統(tǒng)結(jié)合模式下的一體化系統(tǒng)對(duì)基頻振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行了實(shí)時(shí)測(cè)量。具體為：原始平衡面A面、B面、C面基頻振動(dòng)數(shù)據(jù)均為0，初次試加重至平衡面A面、B面、C面基頻振動(dòng)數(shù)據(jù)為478g∠-73.5、425g∠14.5、0，再次加重至平衡面A面、B面、C面基頻振動(dòng)數(shù)據(jù)分別為不變、不變、1 087g∠63.5，最終加重至平衡面A面、B面、C面基頻振動(dòng)數(shù)據(jù)不變、不變、不變。通過(guò)對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出軸承1、2、3轉(zhuǎn)頻軌跡長(zhǎng)軸均出現(xiàn)了較為明顯的下滑狀態(tài)，而軸承4轉(zhuǎn)頻軌跡長(zhǎng)軸出現(xiàn)了一定程度的上升。整個(gè)過(guò)程中，在線監(jiān)測(cè)和自動(dòng)控制反饋系統(tǒng)結(jié)合模式的運(yùn)用，順利推進(jìn)了多點(diǎn)信息融合，保證了現(xiàn)場(chǎng)汽輪機(jī)動(dòng)平衡操作效率。

2.2 設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)要點(diǎn)

熱能動(dòng)力設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，除控制蒸發(fā)量、氣壓、氣溫、蒸汽品質(zhì)均符合要求外，還需要綜合考慮鍋爐負(fù)荷、燃料性質(zhì)、過(guò)量空氣系數(shù)、隔水溫度等對(duì)熱能動(dòng)力設(shè)備運(yùn)行工況具有較大影響的因素，定期定人，保證設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控的持續(xù)性，控制蒸汽壓力、排煙溫度、燃燒品質(zhì)、熱溫度等主要參數(shù)在設(shè)計(jì)值范圍內(nèi)，給水水位、極限低水位處于正常波動(dòng)范圍，保證爐膛放出熱量被循環(huán)水及時(shí)帶走。同時(shí)經(jīng)常開(kāi)放氣閥，排出空氣，避免管道內(nèi)因水溫升高析出氣體引發(fā)的氣塞問(wèn)題。在這個(gè)基礎(chǔ)上，經(jīng)常利用閥門(mén)開(kāi)度，對(duì)各循環(huán)網(wǎng)路水量進(jìn)行恰當(dāng)分配，控制熱水供暖系統(tǒng)補(bǔ)水量在總水量的1.0‰以下，保證系統(tǒng)的循環(huán)不斷。在鍋爐停爐后，考慮到金屬面潮濕、空氣會(huì)相互作用，增加鍋爐腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。因此，技術(shù)人員應(yīng)在熱備用火爐、停爐一個(gè)星期內(nèi)，從壓力保養(yǎng)、充氣保養(yǎng)、濕法保養(yǎng)、干法保養(yǎng)等方面，給予恰當(dāng)?shù)谋ｐB(yǎng)維護(hù)[6]。同時(shí)逐步完善檢修記錄、技術(shù)資料齊全，保證后續(xù)操作有跡可尋。

其中壓力保養(yǎng)主要是在鍋爐停爐終止前，向汽水系統(tǒng)內(nèi)灌注充足水分并關(guān)閉全部擋板、爐門(mén)，定期利用相鄰鍋爐蒸汽加熱爐水；充氣保養(yǎng)主要是在受熱面干燥后，將TH-901保護(hù)劑放入鍋爐內(nèi)，或者直接充入氮?dú)?、氨氣，避免受熱面金屬腐蝕；濕法保養(yǎng)主要是在汽水系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行氫氧化鈉(每噸水加5 kg氫氧化鈉或1 kg氫氧化鈉、亞硫酸鈉、磷酸鹽混合物)堿性溶液灌注，促使其與金屬作用生成氧化物保護(hù)膜，阻卻金屬腐蝕渠道；干法保養(yǎng)主要是在停爐后，將受熱面煙灰、泥垢、鐵銹全部清除并關(guān)閉蒸汽管道、給水管及排污管道上閥門(mén)，利用余熱將本體、煙道、爐墻烘干并冷卻后，將實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)備好的硅膠、生石灰放置在集箱、鍋筒內(nèi)，關(guān)嚴(yán)爐門(mén)、人孔、手孔。一般每立方米需要放置2.8 kg左右生石灰或2.0 kg事先在130 ℃環(huán)境下干燥的硅膠。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，面對(duì)未來(lái)生產(chǎn)發(fā)展對(duì)原動(dòng)力需求急劇增長(zhǎng)的趨勢(shì)，熱能動(dòng)力工程正在積極朝著太陽(yáng)能、原子能等新能源方向邁進(jìn)，而大量尚存的典型傳統(tǒng)熱能動(dòng)力設(shè)備檢修問(wèn)題，需要相關(guān)技術(shù)人員全面、詳細(xì)分析與熱能動(dòng)力設(shè)備檢修相關(guān)的裝置檢修、狀態(tài)檢修內(nèi)容，并對(duì)設(shè)備部件檢修、設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)細(xì)節(jié)進(jìn)行進(jìn)一步明確、優(yōu)化，保證熱能動(dòng)力設(shè)備故障問(wèn)題的及時(shí)檢測(cè)、修理，從而提升設(shè)備經(jīng)濟(jì)價(jià)值，不斷開(kāi)拓創(chuàng)新來(lái)滿足社會(huì)發(fā)展需求、企業(yè)的生存發(fā)展保證。