引风机入口调节挡板卡涩原因分析及处理

彰金宝,苏井文,李建山

(三河发电有限责任公司,河北三河 065201)

三河发电有限责任公司二期工程安装2台300 MW热电联产机组,同步安装脱硫、脱硝装置。锅炉为东方锅炉制造的DG1025/18.2-Ⅱ6型亚临界、一次中间再热、自然循环汽包炉。锅炉采用单炉膛、平衡通风,露天布置,全钢构架。排渣系统采用北京国电富通制造的干排渣系统。

由于该工程脱硫系统采用烟塔合一、脱硫无旁路布置,脱硫系统取消了烟气增压风机,使得锅炉引风机与增压风机合并设计,引风机同时起到调节炉膛负压和克服脱硫系统阻力的作用。

1 液力偶合器调速引风机设备概况

#3、#4炉引风机为成都电力机械厂生产的Y4-2×60-14No.29F型双吸双支离心风机,在设备选型过程中考虑到引风机的单耗较大,从节能方面着想,引风机采用了液力偶合器变速调节设计,加装了弗兰德公司制造的液力偶合器,实现了引风机的变速调节。由于原风机设计为入口挡板调节,增加液力偶合器调速后,提高了离心式引风机的调节灵活性,为锅炉负压调节提供了有效手段。

在引风机调试过程中,发现引风机入口调节挡板全开的情况下,液力偶合器勺管指令在30%～40%范围内时工作油温度上升较快,迅速接近100℃报警值。针对现有设备状况,调试人员通过细心摸索和精心调试,最终确定了引风机的入口调节挡板与液力偶合器联合调节方式。即引风机液力偶合器勺管指令根据负荷进行开环调节、入口调节挡板对炉膛负压进行闭环调节,有效保证了炉膛负压的稳定。

2 引风机入口调节挡板卡涩原因及处理

引风机吸入口安装2个百叶窗式调节挡板,由1个电动执行机构通过拐臂、连杆同时调节2个挡板。在调试带负荷试运期间,31引风机入口调节挡板在开度为33%左右时发生卡涩,调试人员指导安装单位通过调节拐臂上连杆万向轴位置增大有效力臂、对调节挡板边缘进行打磨、增大执行器力矩等方法消除挡板的卡涩现象,使卡涩现象有所缓解。在168h试运行结束后,在相当长一段时间内仍频繁出现卡涩现象。

造成引风机调节挡板卡涩的因素可能有3个方面:挡板内部局部间隙过小,造成挡板叶片与外壁摩擦引起卡涩;执行机构力矩太小,不能足够克服局部摩擦时的阻力矩;执行机构内部存在缺陷。

为了消除31引风机调节挡板卡涩,决定在机组低负荷期间对入口调节挡板进行检查。首先,锅炉检修人员对各轴承进行检查加油、利用倒链用外力活动挡板,挡板活动正常,未发现卡涩迹象。然后,调整执行机构连杆与拐臂连接位置,将力臂调整至最大,对挡板进行全行程传动,挡板动作正常。对挡板进行2次检查、处理后,恢复了引风机正常运行,但调节挡板卡涩现象依旧出现并有加剧现象,同时,32引风机入口调节挡板也偶尔出现卡涩现象。

锅炉专业人员决定继续对31引风机调节挡板进行彻底检查。在对31引风机调节挡板固定之后将调节连杆与执行机构解开,对执行机构进行了全行程传动,执行机构动作正常。当对执行机构采取逐渐小指令开启时,在0%～25%范围内执行机构动作正常。当执行机构开至28%左右时,远方继续增加指令时执行机构不动作,直到指令增加到40%时挡板仍未动作。在挡板输出指令减至0%时,执行机构关回。再次重复以上操作,仍在开度为28%左右时出现拒动现象,据此确认该调节挡板执行机构内部存在问题。由于当时#4机组停运备用,检修人员将#4机组的引风机执行机构换至31引风机调节挡板,更换后挡板卡涩现象消失。

在对出现卡涩的引风机调节挡板执行机构解体时发现,执行机构的蜗轮在对应低开度附近的轮齿磨损严重,呈刀刃状(如图1所示)。该执行机构蜗轮、蜗杆均为铸铁件,当引风机运行过程中引风机挡板在33%开度左右频繁调节,造成蜗轮与蜗杆在一个区域内频繁摩擦,致使蜗轮磨损进而造成调节挡板卡涩。

图1 轮齿磨损情况

在对32引风机的调节机构解体检查时,发现蜗轮磨损也已相当严重,针对该执行机构出现的上述问题,决定对32引风机的调节机构也进行更换。因此,与设备制造厂家联系后,对现有引风机的4个执行机构进行了更换。将原型号执行机构的铸铁件蜗轮、蜗杆改为铜结构挡板,未再出现卡涩现象。

3 结束语

三河发电有限责任公司二期工程的引风机采用液力偶合器调速与入口挡板联合调节方式,是对引风机液力偶合器在入口调节挡板全开条件下运行时出现工作油温度高所采取的一种折中运行方式,降低了引风机采用液力偶合器的节能效果。在该调节方式下,对调节挡板的执行机构提出了更高的要求。在单一的调节挡板方式下,执行机构调节范围相对较大,设备运行寿命也相对增加,而采用液力偶合器、挡板联合调节方式后,挡板执行机构调节范围很小,造成磨损加剧、设备寿命缩短。所以,在设备选型过程中应综合考虑设备性能和材质,对于需要频繁调节的执行机构可以考虑采用调节灵活的气动执行机构,减少由于机械机构磨损而影响机组正常运行。