(国电湖南宝庆煤电有限公司湖南邵阳422000)
摘要:就目前的实际情况说来,火电仍然是我国电力系统的主要构成部分,其在电力系统中的支撑作用短时间内还难以被取代。在对锅炉及其辅机设备进行日常检修时,工作目的就是要发现存在于辅机设备中的各种潜在问题,然后及时解决排除,确保锅炉系统能够正常运行。处理这些常见故障需要经验与技巧相结合,维护锅炉系统安全稳定。
关键词:火电厂;锅炉辅机;故障;检修维护
引文:现今我国的经济快速发展,发电方式多种多样,包括传统的火力发电、水力发电、风力发电、核能发电以及近年来逐渐普及的潮汐发电、太阳能光热发电、生物质能发电等。但是火力发电仍然是我国发电系统的重要组成部分,火电厂发电工作与国家社会生产和居民日常生活用电的息息相关。
1锅炉辅机设备检修维护的意义
锅炉承担着火力发电中“火力”的重要角色,锅炉燃料燃烧产生热能,推动汽轮机的转动,实现了将热能转化成机械能。根据锅炉设备、系统及工艺要求,电站锅炉配备了大量辅助机械动力设备及其他一些固定设备,如风机、磨煤机、空预器等。这些设备在锅炉的连续、安全、稳定、经济运行中起着极为重要的作用。只要系统中单一设备出现故障或处理不当,就会导致一系列的连锁反应,直至机组解列、停炉灭火、打闸停机、退出运行,并且由此造成重大的直接和间接经济损失。因此辅机设备检修有着重要的意义:
①检修维护可以及时发现隐患、故障,及早预防处理,降低安全事故发生的几率,减少处理事故产生的经济成本;
②对设备进行定期的维护工作,可以使它们的性能一直保持在最佳状态,排除容易出现的问题,增加设备使用投入率;
③辅机设备没有故障,运行稳定可靠,能保证机组的安全、稳定、经济、环保在网运行[1]。
2锅炉辅机设备中常见的故障
2.1空预器问题
空气预热器是利用烟气热量加热燃烧所需空气的热交换设备,布置在省煤器后烟气温度较低区域,现环保改造后,均布置在脱硝反应器之后,其设备现状及问题如下:
1)冷端换热元件低温腐蚀,出现倒伏现象及大面积掉渣。入炉煤硫分偏高,大幅提高了烟气的酸露点,酸露点温度的提高,使空预器冷端壁温进入低温腐蚀的高速度腐蚀区域,加剧空预器低温腐蚀的发生。
2)在冬季环境温度低的时候,当前机组的热风再循环系统不能满足空预器的运行要求,导致空预器冷端综合温度偏低,而较低的冷端综合温度,使空预器冷端进入低温腐蚀的高速度腐蚀区域,加剧空预器低温腐蚀的发生。
3)空预器上方布置脱硝后,脱硝反应未完全耗尽的氨气,和烟气中的SO3、水蒸汽发生反应生成硫酸氢氨造成了低温区蓄热元件的堵塞,同时SCR催化剂将部分SO2转化成SO3,加剧了冷端硫酸腐蚀,造成空预器堵灰、阻力增大,严重时影响机组风机出力,氧量不足,限负荷运行。
4)空预器密封系统欠维护,密封片调整不到位,扇形板提升装置动作不正常等造成空预器漏风率偏大,影响机组经济运行。
5)空预器传动部分。联轴器缓冲垫磨损未及时更换,鼓型齿式联轴器、推力轴承、导向轴承和马达换向器定期给油脂工作未到位,油质恶化或缺油,引起空预器电流波动、轴承超温等故障。
2.2磨煤机问题
磨煤机是制粉系统的主要设备。主要是依靠撞击、碾压、挤压等作用原理,将煤磨成粉。就南方常用的双进双出钢球磨来说,主要存在如下几个方面的问题:
1)磨煤机大小齿轮长期运行磨损,间隙偏离设计值,小齿轮喷油装置故障或开式齿轮油润滑欠佳造成齿面点蚀起皮,大齿轮平面螺栓疲劳断裂;
2)磨煤机螺旋输送器运行中轴承超温,轴承座处漏风,绞龙支撑杆断,绞龙背板磨穿,绞龙刀片断裂,中空轴底部料位管磨穿;
3)磨煤机驱动部分中减速机超温,联轴器缺油弹簧损坏,小齿轮轴承箱紧定套松脱,减速机冷却器接头破裂漏油;
4)磨煤机回粉管堵塞,锁气器动作不正常,磨煤机分离器折向板磨穿调整不到位造成煤粉细度超标,落煤管、热一次风管、混合风管磨损穿孔漏粉漏风,热一次风总门卡涩等;
5)磨煤机衬板年久后磨损、破损、漏粉。
2.3风机问题
对于火力发电厂中的锅炉辅机设备中,六大风机至关重要,一台风机的停运会导致机组损失一半的发电量。目前火电厂已逐渐由轴流风机取代了离心式风机,轴流风机的主要特点是流量大、全压低、安全系数高和检修便利。锅炉的引风机较送一次风机而言,由于布置于烟气尾部,输送高飞灰腐蚀性烟气,叶轮磨损腐蚀较严重。但总的来说,六大风机最常见的故障是振动,其主要原因有:
1.地基沉降导致电机或风机本体整体下沉;
2.联轴器中心不正;
3.油务管理不到位,造成轴承损坏;
4.喘振;
5.叶片磨损积灰导致动平衡丧失;
6.动调装置中心不正。
3排除锅炉辅机设备中故障的对策
3.1空预器处理
1.为了防止或减缓空预器冷端低温腐蚀和硫酸氢氨的堵塞,需提高排烟温度,控制综合温度在150℃以上,可以考虑在送风机出口增加暖风器、更换冷端蓄热原件为搪瓷原件、降低空预器蓄热原件的高度(在进入冬季之前,将上层蓄热原件抽出,在夏季到来之前再回装)、更换蓄热原件波形为大波型、提高吹灰汽源的压力和吹灰时长、每年上半年检修期间将三层蓄热原件全部抽出冲洗等方式来控制或减缓。
2.氨逃逸增加,加剧空预器的堵塞,可以考虑对脱硝流场进行优化改造,使携带气氨的烟气均匀通过催化剂表面;增加省煤器烟气旁路、给水旁路、0号高加和省煤器分级布置等方式来提高脱硝入口的烟温,特别是在低负荷时,达到全负荷脱硝;提高NOx的测量准确度,进行烟气多点取样改造,使NOx测量具有代表性并准确,为喷氨量的调整提供条件,从而控制氨逃逸值。
3.空预器漏风率是影响锅炉效率的重要指标,相较于传统的密封形式,其他改进的密封设计型式有固定密封式、双密封式、间隙自动跟踪式、柔性密封式等。其中,豪顿华生产的预热器质量和精度较高,安装调试严格,漏风率较其他厂家指标要优,但产品价格较高;双密封型式和间隙自动跟踪型式基本上都在各种工程上有采用,但程度不同,如双密封方式是一种迷宫截留方式的设计,效果明显,有的还采用了增加迷宫级数的方式,自动跟踪方式在转子回转方式时一般都采用热端扇形板调节方式,对调节机构的可靠性、灵活性、间隙测量精度要求较高,否则,对整体漏风率效果影响很大。柔性密封方式也有许多工程采用,一般都采用的是改造方式,对漏风率较大的设备进行改造有较大幅度的下降,但后期维护费用较高,寿命不长。但针对已经设计完成的空预器或者是不愿花大量资金的工程,可以考虑在原设计的径向、轴向密封旁增加一道接触式密封,该密封由两片折角密封片组成,安装时,使该密封的间隙值比原设计值小2-3mm,可保证在热态运行时,该密封片与扇形板有适度的接触,从而达到减小漏风的目的。
4.加强油务管理,定期化验滤油或换油。
3.2磨煤机处理
磨煤机主要在于逢停必检,做好检修维护工作,定期检查大小齿轮油膜覆盖情况、齿面点蚀情况、齿面温度、啮合间隙、齿轮跳动值等,定期检查联轴器和轴承润滑情况,及时补加油脂,定期测量各轴承和减速机振动值,定期化验减速机和稀油站油质,重点关注轴瓦温度和减速机温度,定期检查防爆门和回粉管锁气器动作正常。
3.3风机处理
风机常见的故障大部分表现为振动超限,检修前风机的振源查找和处理关系到是否能及时找出并解决风机的振动问题。一般而言应该查找DCS和巡检的振动和温度数据、有无异响、频谱分析、联轴器中心复查、地基是否沉降、动调机构中心校验、叶片是否磨损、叶片开度是否一致、主轴承检查、电机磁场中心校验和进出口风道附件松动等原因。在实际工作条件下,由于振动产生,我们必须针对现场情况,结合上述振动振源的分析方法制定一套切实有效的工作方案,步步排查,层层注意,从而解决振动问题。
4结语
火电厂的锅炉辅机设备,一般只要使用质量有保障的辅机设备,在安装时严格遵照辅机装配要求,投运后严控检修维护质量,多巡视多检查,发现问题及时处理,根据设备运行检修情况进行预防性检修,将故障扼杀在萌芽中,辅机设备的性能和机组的安全将得到较好的保障。
参考文献:
[1]张永亮.火电厂锅炉辅机设备检修的常见故障及排除[J].绿色环保建材,2017,21(01):194.
[2]蒋雄.火电厂锅炉辅机设备检修的常见故障和应对策略研讨[J].科技经济导刊,2015,23(16):84~85.
[3]张克.火电厂锅炉引风机常见故障分析和对策研究[J].科技创新与应用,2013,37(28):102.