火电厂锅炉辅机磨煤机检修故障分析

2020-11-29杨子荣

中国新技术新产品 2020年9期

关键词：辅机磨煤机叶轮

杨子荣

（陕西德源府谷能源有限公司，陕西榆林 719400）

0 前言

随着科学技术的不断发展，一些新型清洁能源得到广泛应用，但是目前我国能源生产的主要形式仍然是热能。保证电厂的正常运行，为家庭生产和用电提供了基本的社会保障，因此，分析电厂辅机锅炉的常见缺陷，解决辅机锅炉的检修问题是非常现实的。

1 锅炉辅机常见运行缺陷

火电厂的锅炉辅机设备主要是由磨煤机和风机组成的，在实际运行中发生故障的往往是在传动机构、轴承和齿轮传动机构中。

1.1 振动和噪声问题

1.1.1 设备的振动和噪声是锅炉辅机最常见的故障之一

实验分析表明，设备活动部件与固定部件间隙过小，产生噪声；在外力作用下弯曲，使叶片振动或开裂辅机也会引起振动，一般来说，护瓦位置的焊接组成部分部分容易折断，在实际运行中，部分裂纹会加剧，造成涡流质量不均而产生振动，从安装的角度看，在安装涡流之前，没有经过平衡验证，导致转动不平衡和振动；耦合装置不适应，产生偏差振动，根据维修经验，转速740 r/min 时，转速小于0.1 mm 时，对轮偏差值小于0.1 mm 为1 500 r/min，对轮中心偏差度值应小于0.08 mm，当转速为3 000 r/min 时，中心偏差度值应小于大型轴流风机（如送风机）的值，应为控制在0.05 mm 以内，以确保装置的振动值在一定程度上在规范的限制范围内，基础不够坚固或附着不牢，对波浪的冲击程度或过大的串动也会引起振动[1]。这种现象在风机刚启动时很容易发生，在气流中不断有悬浮物，会产生摩擦噪声或损坏叶片，引起振动。

1.2 磨煤机故障分析

1.2.1 减速机故障

磨煤器是一种常见的辅助锅炉，在检修故障排查过程中，减速机发生故障的概率比较高，一般来说，磨煤机在初始工作时不容易出现噪声杂音异音问题，运行时间越长，出现噪声杂音异音问题越大[1]。这主要是由于齿面裂纹表面的腐蚀，导致在加热过程中的影响和噪声损伤。齿面开裂的原因也是摩擦力过大所致，在电厂实际运行中，由于负荷增加，磨煤机电流增大，磨齿表面发生穿孔腐蚀，磨煤机启停次数过多，运行影响大，磨损严重，噪声异常。

1.2.2 磨煤机泄漏

磨煤机和风机是许多锅炉辅助设备中最重要的设备。在磨煤机检修过程中，技术人员发现磨煤机经常出现减速机异响、风管磨损等现象。火电厂如果采用D-10D 磨煤机[2]，在设备初次使用时无异常情况。但是使用一年后，技术人员发现维修过程中有异响。经调查[2]，发现是齿轮齿面点蚀引起的，并确认设备生产质量存在问题。齿轮齿面有麻点，在啮合过程中会产生一定的冲击力和异响。

1.3 通风机常见故障

1.3.1 锅炉风机振动

锅炉振动的主要原因有：电气因素、机械因素、运行调整因素、基本因素、轴系不对称、叶轮不平衡以及轴承箱油封漏油[4]。

1.3.2 风机的缺陷常见缺陷除了噪声和振动外，还有风机吸风口叶轮损耗和积灰问题

其中，更严重的问题是摩擦损耗问题。叶轮部件是风机的主要部件，对工作性能有直接影响。风扇主要工作是运输气体离开。有大量的灰尘灰烬在高速运转中和叶轮部件进行摩擦。叶片在很长一段时间内摩擦使用的磨损情况会导致风机运行效率大大降低[4]，但附加叶片除外。如果灰尘严重，也会使其他部位损耗严重。

1.3.3 电气因素的影响

在锅炉风机故障的原因中，电气因素是一个主要因素，具体分析电气因素中的重要原因分为两类，一类是功率因素，另一类是电机因素。相对而言，由电源引起的风机故障比较少见。但在少数供电因素中，最常见的原因是机电不平衡造成的“三不平衡”[1]。由电动机引起的故障在锅炉生产中也较为常见。很多生产人员忘记给电机轴承加润滑油，长期摩擦后轴承损坏严重，进而引起锅炉风机振动。延迟时间越长，振动强度越大。

1.3.4 叶轮因素的影响

叶轮的不平衡也是引起锅炉风机振动故障的主要原因[3]，但当叶轮不平衡时，锅炉风机的重心转移仍停留在叶轮上，并不断地作用于叶轮上。在锅炉的整个运行过程中，风机叶片长期不除尘，否则叶片的叶轮会引起风机更剧烈的振动。如果用专业的振动强度测试仪对锅炉风机进行振动测试，振幅明显增大，叶轮故障需要解决。

1.3.5 基本因素的影响

基本因素是锅炉风机故障最重要、最常见的原因，但是很多人认为基本因素引起风机振动故障的频率很小，所以持侥幸态度。在锅炉风机的日常检查中，往往忽略了基本因素，造成安全隐患。事实上，基本因素中存在隐患，一旦发生故障，危害性就大于其他因素。

2 火电厂锅炉辅机故障排除方案

2.1 振动和噪声

经过仔细的分析研究[2]，可以说辅助锅炉系统在工作过程中经常会产生不同的声音和振动。相关能源企业必须特别注意辅助系统的安装，并优化维护改进设备的方法。在安装过程中，相关企业必须组织专业人员进行操作。装置的安装范围及责任心强，安装时应注意部分联轴器，调整轴时要严格控制轴的偏差，确定装置的转速，维修人员必须严格遵守设备质量控制标准的要求，如每台设备的质量不符合标准，必须立即更换或改装。

2.2 风机解决

在解决风机问题时，维修人员通常会处理好几个方面。

2.2.1 换气扇的擦洗

在此期间，借助专业的电过滤器，对换气扇进行多功能的清洗和擦洗，提高换气扇的效率，目前的擦洗面积可能在80%以上，一种有效的擦洗方法可以显著降低风机叶片的消耗。有效延长他们的寿命。

2.2.2 叶片质量

虽然电除尘器的影响很大，但在锅炉运行时，电除尘器不能长时间使用，因此风机叶片仍会在一定程度上承载，同时，我们可以从检查叶片质量入手，更换耐耗性强的叶片材料，有效降低磨损程度。

2.2.3 电阻排查

如果风机通风管道不够通畅，很可能是风机系统中的电阻有问题，如果电阻质量不符合标准，精度不符合标准，摩擦会增加[1]。发生此问题后，适当的维护人员应立即调整精度，以将通风管道阻力降至最低，以确保运行。

2.3 磨煤机故障排查

一般来说，磨煤机的缺陷主要集中在风管或减速机异响的排除上，由于这些缺陷的存在导致检测和排除有一定的困难，所以在检修前必须制定详细的缺陷排除模式，以确保检查的正常进行：故障的主要原因是齿轮箱和齿面之间的点腐蚀，与装置的运行有关的点腐蚀有几种原因，工作环境和设备质量。如果技术人员发现设备质量有缺陷，必须及时联系设备制造商更换系统或设备的某些部件。如果设备的功能有问题，维修人员必须在适当的时间关闭调整装置，以避免由于电流过大、腐蚀和高温时对性能的影响而导致齿轮温度变化。

3 火电厂锅炉辅机常见问题的解决

为了保证火电厂的正常运行，满足能源需求，必须对火电厂辅助锅炉设备的常见故障进行整改，主要有以下4点。

3.1 加强安全防护，防止辅机振动噪声

电厂辅机锅炉设备产生噪声和振动的原因是多方面的[4]。改善振动和噪声问题，维修人员必须进行设备的安装和维修。锅炉辅助设备的安装按有关规范进行；可操作的维修工作必须执行三阶段标准验收工作，严格控制维修工作，并及时编制维修记录，以便在适当的时候提供后续维修或故障排除的信息时间。对于振动和噪声敏感的零件，应加强装配过程中的控制，例如：安装联轴器时，按最小平均偏差值安装，确保满足实际要求；然后应检查装置是否有冲击波或串联运动，为避免零件装配不合理和振动，维修人员还应了解设备运行过程中易发生故障的连接或零件，并注意日常维修过程中薄弱连接的关键控制。安装人员必须加强与维修技术的联系和沟通，将安装工作中的薄弱单元通知维修技术人员，便于技术人员在日常维修过程中集中排查[2]。

3.2 常见问题排查

磨煤机常见故障主要来自减速器，减速器的齿轮和耦合器长时间工作会造成齿轮箱表面开裂腐蚀，造成不规则的噪声损伤。首先要保证齿轮箱的生产质量标准，质量是首要。其次，在实际运行过程中，尽量保持喷头的低电流，尽量减少喷头的启停次数，因为喷头在启动时会对高低速档产生强烈的影响，另外，在保持大、小齿轮传动机构的同时，要做好齿轮孔间隙的测量，同时，应定期维护工具的使用，确保设备在运行周期内安全稳定运行，另外，由于机器原有风道磨损，如果磨损不严重，可在粉末分离器内插入耐磨材料，以提高耐磨性。增加研磨量，以更换高消耗的零件和管段。如果是新部件，应进行耐磨处理，以延长使用寿命和确保主通风管道在几个审查周期内的安全运行。

3.3 解决锅炉风扇问题

3.3.1 发生电气故障时

电气因素造成的损坏通常很容易评估，不会占用太多时间，因此在这种情况下，必须首先拆下联轴器，并允许发动机在一个旋转方向上运行。这是可以确定的最简单和最方便的控制方法，锅炉风机振动故障是否在最短时间内出现电气故障，当然要分析具体问题，看到异常振动的具体现象，部署有针对性的补救措施，尽快消除锅炉风机振动故障。

3.3.2 涡流因素引起的问题

为彻底消除转子驱动散热器的振动故障，要求管理人员在锅炉生产的日常控制中，注意是否有积灰，并仔细观察，如果脊柱边缘完整受损，在检测到错误后，必须及时更换，而且问题是，经常被忽略的是涡流的材质，要注意质量，避免使用不同的材质，每次维修安装后，首先要消除涡流引起的锅炉风机振动[1]。

3.3.3 潜在因素造成的问题

我们需要了解基础因素对于结构本身的作用，大致包括3 个因素。1）基础设施要有风机的全部重力。2）帮助确定风机的位置。3）吸收风机振动。

可以注意到，如果基础设施质量不够高，不仅会导致风机振动失效，还会直接降低风机寿命。

3.3.4 磨损损耗问题遗留

在电厂实际运行过程中，废气通常要经过电除尘器处理，但风机中会加入相对较少的灰分，特别是叶片部分是使用最多的，防止叶片消耗的措施首先要提高电除尘器的工作效率[1]。电除尘器性能在80%[2]以上，对粉尘的处理较好，叶片的使用率相对较低；其次，为了提高叶片的耐磨性，通常采用等离子清漆对零件喷涂一些坚硬的耐磨材料，特别是必须用砂纸打磨的部位，清除灰后在叶轮表面喷涂耐磨材料，最后根据叶片两端叶片磨损的具体部位，为了提高叶片的耐久性，可以对叶片两端进行集中，加厚后进行平衡检查，每一个检修过程，除对主要部件、转子前后部、主轴进行控制外，检查支撑杆等部位，发现消耗及时采取相应措施，防止因通风机故障导致设备停机[4]。

3.4 解决磨煤机相关问题

磨煤机齿轮表面发生腐蚀反应的原因是与设备质量、设备运行条件和工作环境有关的。相关热电厂部门人员必须与设备供应商协商，以便尽快更换设备或要求设备制造商更换优质部件，对于设备运行状况造成的问题，技术人员必须根据实际情况进行改进。磨煤机设备在运行过程中，技术人员必须保证设备能长时间低功率运行，为了避免过大的电流导致设备严重发热，对工具的整体性能产生不利影响，对于部分或全部设备使用后的空气消耗，应予以更换。

4 浅谈重要性，明晰其职能

4.1 辅助锅炉设备的日常运行

由于火力发电厂发电量的组合，锅炉起到了非常重要的作用，是将热能转换为机械能的主要发动机，只有这种组合稳定高效，能满足生产所需要的能量。锅炉辅助设备，对提高锅炉性能、保证锅炉安全起着重要作用意义。辅助设备的日常保养分为3 个方面。然后，随着时间的推移，通过维护消除与辅助设备有关的任何问题，提高设备配置水平，确保每台设备履行职责，发挥实际作用。改进辅助设备的运行，可以降低发生安全事故或事故的可能性，从而降低事故处理的经济成本和生产成本，最终保证辅助设备的安全稳定，这也有助于提高能源生产质量，实现更高的经济效益和社会效益。