燃煤锅炉离心引风机改造小结

金开进,张 毅,陈兴富

(四川美丰化工股份有限公司化肥分公司,四川德阳 618000)

1 存在的问题

我公司现有一套20t/h燃煤锅炉,其主要运转设备之一——锅炉离心引风 机 (Y4-68NO12.5D左00)转速1 450 r/min,叶轮外径1250 mm。由于受工作环境影响,风机叶轮叶片易开裂、变形,叶轮使用寿命较短,且风机在运行过程中易出现振动现象;主轴轴封长期有润滑油漏出,既造成较大的资源浪费,又增加生产成本,也影响操作环境;风机连续运行周期不长,停车检修次数频繁,严重影响到装置的连续、安全稳定生产,同时也增加检修劳动强度和维修成本。

2 原因分析

(1)引风机叶片焊缝易开裂,叶片强度降低、容易引起变形。该引风机叶轮共有12扇叶片,每扇叶片采用2块厚度4.5 mm的花纹钢板组合焊接而成,见图1。

由于高温、高速的烟气中含有少量的大颗粒和许多微小的粉尘颗粒,使叶片不断地遭受冲刷、磨损,特别是叶片迎风面的焊缝;同时,烟气中含有CO2、SO3(即引起低温酸腐蚀的主要组成)、NOx、H2O等也加速对焊缝的腐蚀,使得叶片焊缝开裂,强度降低,弯曲变形,从而使粉尘颗粒进入叶片包角内。由于每扇叶片焊缝开裂程度不一样,进入叶片内的粉尘量不均等,因此,造成叶轮不平衡,在高速运转中易出现剧烈的振动,即使新叶轮使用3～5个月就会出现上述情况。曾经因剧烈振动发现不及时,造成叶轮从轮毂处甩脱,风机轴承座打烂,被迫停车大检修的事情发生,造成了巨大的设备及停车经济损失。

图1 迎风面焊缝(叶片组合焊缝)

(2)风机叶轮易结灰。经湿法除尘装置(文丘里水膜除尘器)净化过的烟气湿度很大,未除尽的粉尘颗粒通过引风机时,在涡流作用下被吸附在叶片非工作面上,特别是在非工作面进口处与出口处形成比较严重的粉尘垢,并且逐渐增厚。当部分灰垢在离心力和振动的共同作用下脱落时,叶轮的平衡遭到破坏,整个引风机都会产生振动。

(3)润滑油泄漏。我们对主轴轴封进行了全面拆检,发现设计上存在着缺陷,主要有以下:一是轴上无阻油环;二是轴承压盖(兼作主轴轴封填料盒)无回油槽及回油孔。由于上述原因,导致润滑油沿轴向渗流到轴承座油箱外,即使增加轴封预紧力或更换新填料,仍然无法阻止润滑油的外泄。

3 改造措施

(1)改造引风机叶片

请叶轮生产厂家重新制作叶轮,在其他参数不变的情况下,将12扇叶轮叶片改为单叶片,单叶片厚度增加至8 mm,并加焊一块约80 mm宽的加强板。见图2、3。

(2)轴封装置改造

在主轴上靠轴承处增加O型密封圈,作为阻油环,以尽量减少润滑油向轴承座外流动;在轴承压盖上加工了3×3 mm的回油槽,并在槽的靠轴承座侧沿圆周均布开了6个回油孔,以使沿轴向流到回油槽的油能及时返回轴承座油箱内。

(3)增设在线自动测振仪

安装一台在线自动测振仪,在操作平台上随时监控振动情况,如振动值超标,通过锅炉短暂压火清除叶片上的积灰等简单处理,便可恢复正常生产,避免造成设备损坏及停车带来的损失。

(4)调节文丘里水膜除尘器喷头的个数

烟气的湿度愈大或风机带水,叶片上粘结的粉尘颗粒就越多,也粘结得越牢,风机振动越大。因此,在保证烟气合格排放的前提下,通过调节文丘里喷头和水膜除尘器盘管喷头的使用量(间隔一个喷头使用),尽量保持烟气的干燥,延长风机连续运行时间。

图2 迎风面示意

图3 工作面示意

4 改造效果

自2009年1月改造后,风机经过长时间的连续运行,完全能满足装置高、满负荷生产的需要。实践证明改造非常成功,为企业创造了可观的经济效益和环保效益。

(1)风机叶轮使用寿命延长,是改造前的2～3倍。

(2)停车检修次数明显减少,既降低了检修劳动强度,又节约了大量的维修成本,还可避免停车带来的经济损失。

(3)彻底消除了润滑油长期外漏的安全环保隐患,据估算每年可节约资金近万元,此举不仅节约了资源,也保护了环境。