RL-SL型蒸汽吹灰器缺陷浅析及治理

范田飞 马洋

摘 要：蒸汽吹灰器应用于燃煤锅炉受热面的积灰清理，确保烟气与受热面的传热效果。某电厂两台1000MW机组均采用上海克莱德的RL-SL型蒸汽吹灰器进行清灰，目前严重缺陷主要集中在传动链条脱落、内外管磨损弯曲。本文主要对以上缺陷进行分析并提出相应的维护检修对策。

关键词：RL-SL型蒸汽吹灰器;链条半扣;内外管

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

1 概述

某电厂2台1000MW机组锅炉在屏过、高过、高再、低再及低过区域共安装有RL-SL型长伸缩吹灰器80台。RL-SL型长伸缩式吹灰器主要由大梁、齿轮箱、行走箱、吹灰管、阀门、开阀机构、前部托轮组及炉墙接口箱等构成。其工作原理是通过电机带动齿轮箱转动，推动吹灰器管向前移动，链条传动行走箱，再通过跑车侧面撞销撞击支撑拨叉，保证跑车运行到托架位置时托架能够顺利升降，行走箱转动外管，保证喷嘴以螺旋线形式吹扫受热面。

蒸汽吹灰器如果发生故障，会影响吹灰效率，严重时会造成管壁超温、烟道堵塞，造成受热面换热效果下降，影响锅炉效率和经济性;局部积灰还可使过热器及再热器产生热偏差，影响锅炉安全运行。

2 缺陷原因分析

2.1 传动链条脱落

RL-SL长伸缩吹灰器外管较长，达到17米，整个重量约1吨，吹灰器在投运期间传动机构承载的负荷较大，长时间运行后，导致张紧机构损坏造成链条脱落。

张紧机构损坏缺陷频繁的原因：

（1）吹灰器链条长度设计不合理，链节数量使用不当;

（2）链条张紧机构底座固定螺栓较细（M6×40），安装时空间狭小，无法有效紧固到位;

（3）张紧机构固定螺栓处于非常狭小的空间，不利于消缺期间进行检修，而张紧机构固定螺栓只有两个受力点，该区域处于应力集中位置，长时间后处于拉裂状态后导致该处疲劳断裂。

2.2 内外管故障

（1）外管弯曲。吹灰器运行时，外管外壁与前部托轮间存在机械摩擦，而且外管内壁受吹灰蒸汽冲刷，在热交变应力及重力作用下变形弯曲;另一种情况是吹灰器运行中卡涩超过30分钟，在高温烟气作用下发生蠕变变形，导致弯曲。

（2）外管断裂。长伸缩吹灰器外管存在两处焊缝，分别位于外管外径变径处，由于焊缝受热交变应力作用产生疲劳裂纹，同时，吹灰器进入炉膛后，外管摆动幅度较大，造成焊缝处承受的拉力較大，运行期间不断扩展，导致外管焊缝断裂。

（3）内管焊缝胀粗。主要原因是内管长期处于高温、高压蒸汽环境中，焊缝频繁处于冷热交变状态，焊缝处金相组织发生变化，使得焊缝外径大于内管外径，出现胀粗现象，会造成行走箱的卡涩。

（4）内管磨损。吹灰器在行进过程中，动静密封与内管相对运动摩擦，吹灰器运行至内管6～8m位置时，内管弯曲幅度最大，填料、铜衬、铜环与内管的摩擦力最大，导致磨损加剧，同时外管内壁的内管支架与内管表面间也存在直接摩擦，若外管内壁支架存在缺陷，将造成内管表面划痕;填料室内部卡簧与内管间的机械磨损，也会造成内管表面划痕。

3 研究及治理措施

3.1 链条改造

现场RL-SL型长伸缩吹灰器行走箱上下两个齿轮中心距为340mm，链条链节数为62节，根据数据计算对链轮链条进行计算确认：

链节计算公式为：Lp=2a0/P+（Z1+Z2）/2+C/（a0/P），其中：C=[（Z1-Z2）/2π]?，小齿轮齿数Z1=17，大齿轮齿数Z2=34，初定中心距a0=340，节距P=19.05。

链节数应为61节，链扣30.5扣。厂家根据链扣选择常用标准，中心距为340mm变速箱链扣选用62节，31扣（因在使用同类型链扣情况下，半扣将降低整条链条20%强度），这样链节较计算结果长了1.5节。必须加装张紧机构用来对链条进行固定。

针对中心距为340mm变速箱若链条使用半扣连接强度将下降20%，经现场应用证明，使用半扣后链条强度能够满足实际情况，将不再需要张紧机构，从而在根源上避免张紧机构损坏带来的问题。

3.2 外管防磨防爆

（1）划线法在外管弯曲检查中应用。结合以往静态检查吹灰器外管弯曲的方法，采用动态划线法对长伸缩吹灰器外管进行检查：送电进退所有长伸缩吹灰器，在距离枪头1/3处固定记号笔，吹灰器在行进过程中记号笔将在枪管壁划出记号，若吹灰器外管呈现间断记号，证明外管存在弯曲现象。

采用上述划线法对四期某台吹灰器外管进行检查，发现外管壁呈现连续3-4圈螺旋线间断，间断距离约3cm左右（超过周长十分之一），此外吹灰器外管在行进过程中上下摆动，摆动幅度超过3cm，即判定为外管弯曲。

（2）测厚仪在内外管磨损中应用。四期长吹外管外径为140mm，外管壁厚分三段，为6mm、10mm，16mm，选择靠近墙箱处的6mm壁厚段进行测量;内管壁厚均为2.9mm，内外管测厚初期测量靠近提升阀处，采取按照圆周方向三点进行测量，同时选择多处测量点，选取最低值或平均值记录，待检修吹灰器手动进退时再进行确认观察。

（3）外管焊缝射线探伤检查。由于吹灰器外管出厂后，外表面焊缝已通过一系列处理，无法通过表面探伤对焊缝检查。可通过射线探伤对焊缝内部组织结构进行判断，确保焊缝无缺陷。

4 结束语

（1）锅炉吹灰的正常投运是重中之重，吹灰器寿命管理工作重在加强备品入库验收和定期检测，同时加强日常维护和保养。

（2）链条半扣、划线法的应用，已经在本厂得到了有效应用，效果良好，可进行推广使用。

参考文献：

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[3]郝江涛，刘念，幸晋渝，薄丽雅，陈卓.电力设备的寿命评估[J].四川电力技术，2005（01）：5-7.

[4]刘彤.电站锅炉承压部件寿命分析及在线监测[D].华北电力大学（北京），2008.

作者简介：范田飞（1993-），男，山西晋城人，本科，助理工程师，研究方向：锅炉辅机。