SLC750-4.0/400-l锅炉液压油系统改造措施

2021-11-29李建国

应用能源技术 2021年7期

李建国

(广州环投增城环保能源有限公司，增城 511335)

0 引言

某能源公司有三台型号为SLC750-4.0/400-l的锅炉，锅炉额定容量为63.29 t/h，设计垃圾焚烧量为750 t/天。垃圾用抓斗送入进料斗，料斗的进料挡板运行中是常开的，停炉或故障时才关闭，垃圾落到推料器上，根据锅炉的负荷再通过推料器将垃圾推到炉排上焚烧。炉排共有四级，每级炉排上都有动炉排和静炉排，通过动炉排的搅动，使垃圾受热均匀，稳定燃烧。垃圾燃烧后生成的炉渣从第四级炉排落入渣井，由出渣机推入渣坑储存。进料挡板、推料器、炉排、出渣机的执行机构采用液压驱动装置，液压站的油通过油泵分别送入料斗挡板、推料器、炉排、出渣机的液压缸，驱动液压缸上下移动，从而带动推料器、炉排、出渣机前后移动，完成推料、焚烧、出渣等工作[1]。该液压系统运行以后，出现出渣机液压缸多次漏油、一、二级炉排传动轴支架脱落、炉排传动轴断裂、推料器前进不到位等现象，影响锅炉的安全运行。

1 原因分析

1.1 出渣机工作环境影响

炉排液压缸和推料器液压缸工作区域干燥、通风良好，没有出现液压缸漏油的情况。出渣机分为左、中、右三台，采用水冷湿式出渣，高温的炉渣落入渣井，会使渣井里部分的水汽化，出渣机区域会产生一定的水蒸汽并伴有部分具有腐蚀性气体。使液压缸处于潮湿、闷热伴有腐蚀性气体的环境中，容易加速液压缸密封圈老化，降低其使用寿命[2]。液压缸密封圈老化后就会使液压缸无法达到良好的密封效果，液压缸的密封圈处就会漏油。

1.2 出渣机液压缸的布置方式

该能源公司的炉排液压缸和推料器液压缸采用水平布置，液压缸工作区域粉尘很少。而出渣机液压缸采用垂直布置方式，工作区域粉尘相对较多。液压缸推杆在上方，没有防尘保护罩，粉尘容易粘在液压缸的推杆上，并堆积在液压缸顶部密封圈处。随着液压缸推杆上下往复运动，容易带动更多粉尘聚集在密封圈上[3]。加速了密封圈的磨损，密封圈磨损后，液压油就会从磨损处漏出来，污染环境。

1.3 液压系统使用不合理

该能源公司液压驱动系统驱动油压的设计值不是统一的。炉排原始设定驱动油压为7 MPa，推料器原始设定驱动油压为8 MPa，进料挡板原始设定驱动油压为10 MPa，出渣机原始设定驱动油压为11 MPa。液压站采用三联泵分别供应不同压力的液压油。但是在实际的运行中，液压站采用单泵供油，另一台备用，并将供油母管压力设定为11 MPa。正常情况下，反映到油缸的油压仅与负载有关，高油压不会造成设备故障。而当出现异常情况，如炉排卡死，则炉排液压缸油压会上升至系统油压11 MPa，大大超过炉排的设计驱动油压力，在此压力作用下，液压缸推力过大，容易造成炉排传动设备损坏[4]。

1.4 炉排液压缸前后压力无法监视

垃圾送到炉排上，依次经过一、二、三、四炉排，一次风从炉排下部经炉排风孔送入炉内，使垃圾在炉内依次完成烘干、预热、燃烧、燃尽过程。垃圾在一级炉排上是最重的，一级炉排在运行中也是最容易卡涩的，炉排推不动垃圾，液压缸就会增加油压，加大液压驱动力。但是液压缸前后无压力测点，运行人员无法及时发现液压油压力的变化，不能及时停下故障的炉排，从而造成炉排传动装置过载损坏[5]。

1.5 炉排上的料层铺的太厚

入炉垃圾的含水量对垃圾焚烧影响很大，含水量高的垃圾，不易着火，烘干时间较长，此时应降低推料器的速度，减少给料量，适当降低炉排速度，延长烘干时间，适当降低锅炉负荷，保证锅炉能够稳定燃烧。否则炉排上的料层就会铺的很厚，使炉排过载，炉排传动装置受力过大损坏[6]。

2 改造措施

2.1 在出渣机液压缸顶部安装液压推杆保护罩

出渣机液压缸推杆及密封圈部位处于潮湿、闷热伴有腐蚀性气体的环境下工作。在液压缸顶部安装了保护罩以后，保护罩材质为高密度防雨布，可以使液压缸的推杆及密封圈保持密闭，减少外界的影响，粉尘不会再黏附在液压缸的推杆上，可以有效的保护密封圈，阻止粉尘聚集。液压缸推杆加装保护罩后，要加强巡检，发现保护罩损坏，要及时更换。

2.2 更换密封圈材质

该能源公司所有的液压缸密封圈材质为丁腈橡胶，它是由丙烯晴与丁腈二烯单体聚合而成的共聚物。采用低温乳液聚合生产，具有良好的耐磨性、耐热性和耐油性。但是它耐腐蚀性差，弹性较低。为了提高密封圈的耐腐蚀性，利用锅炉停炉机会，将所有液压缸的密封圈更换为氟橡胶密封圈，这种密封圈具备丁腈橡胶密封圈的优点，但是又有良好的耐腐蚀性。它的缺点是耐低温性能差，环境温度低于-15 ℃，使用寿命会缩短[7]。该能源公司地处南方，冬天最冷时温度也不会低于0 ℃，不用考虑密封圈的耐低温性能。

2.3 在炉排液压缸前的进油管上安装减压阀

该能源公司每级炉排又分为左右两个炉排，每个液压缸控制一个炉排。四级炉排的八个液压缸布置在焚烧炉两侧，每个液压缸的进、回油管都安装了手动门，但是没有减压阀。液压缸的进油压力与油泵出口母管油压几乎相等，当液压缸或炉排传动装置出现故障，可以关闭液压缸进、回油管上的手动门，解列液压缸。为了保证炉排传动装置的长期稳定运行，在炉排每个液压缸的进油管上安装一个减压阀，将液压缸的进油压力调整到7 MPa，使炉排液压缸在设计压力下工作[8]。

2.4 在推料器液压缸前的进油管上安装减压阀

该能源公司的推料器共有十一个，水平布置在进料斗下方，每个液压缸控制一个推料器。每个液压缸的进、回油管都安装了手动门，同样没有安装减压阀。液压缸的进油压力与油泵出口母管油压几乎相等。推料器的推头是用不锈钢钢板焊接的，运行时间长了，推头在炉内酸性气体的作用下，推头会脱焊，不锈钢板会拱起，与推料器的导轨接触，增大推料器前进的阻力，使推料器前进不到位。如不及时调整推料器的前进行程，推料器会施加更大驱动力以克服前进的阻力，这个驱动力已经大大超过正常运行时的驱动力，容易造成推料器传动装置故障。为了保证推料器传动装置的安全运行，在推料器每个液压缸的进油管上安装一个减压阀，将液压缸的进油压力调整到8 MPa，使推料器液压缸在设计压力下工作。

2.5 在一级和二级炉排液压缸前后增加压力测点，并将压力信号引进DCS

该能源公司炉排故障率最高的是一级炉排，二级炉排偶尔也会出现故障，三、四级炉排没有出现过故障。监视一二级炉排的运行情况对于保证锅炉的安全运行尤为重要，为了达到这个目的，在一级炉排液压缸和二级炉排液压缸前、后油管上增加压力测点，并将压力信号引进DCS，设置油压高、低的报警信号，便于运行人员远程监控。通过监视液压缸前的油压可以知道液压缸是否在设计油压下运行，通过监视液压缸后的油压可以判断炉排是否出现故障。如液压缸后油压高报警，则可能是炉排卡涩，提醒运行人员及时调整炉排行程；如液压缸后油压低报警，则可能是炉排损坏、活动炉排梁脱离传动轴或传动轴断裂等故障[9]。一、二级炉排共安装八个压力测点，每个压力测点的压力传感器需要配测压软管、测压接头等连接件以及压力传感器固定附件。压力传感器接线到DCS，DCS系统增加压力信号点，压力信号点放在主燃烧画面，方便运行人员监控。

2.6 在推料器液压缸前后安装压力表

推料器出现故障，会使锅炉给料不足，影响锅炉的燃烧，特别是几台给料器同时出现故障，对锅炉燃烧影响更大[10]。鉴于主燃烧画面测点已经比较多，不便于再引入更多的油压测点，在推料器液压缸前后安装油压表，液压缸前的油压表用来检查推料器油压是否符合设计压力，液压缸后的压力用来检查推料器是否有卡涩或传动装置故障。

2.7 在出渣机液压缸前后安装压力表

炉渣的成分很复杂，炉渣里经常含有大块的金属，落入渣井后，容易卡住出渣机。出渣机故障，渣井里的渣就不能及时输出，渣井渣位就会升高，锅炉被迫减负荷[11]，保证出渣机的运行安全也很重要。在出渣机液压缸前后安装油压表，用来监视出渣机的运行情况，也可以为以后液压缸的选型提供依据。

3 效果与检查

未进行锅炉液压油系统改造之前，出渣机的液压缸密封圈处经常漏油，现场油迹斑斑。密封圈更换不久，又会再次漏油，检修工作量较大。每次检修出渣机，大约需要三个小时，锅炉都需要降低负荷配合检修，锅炉焚烧量降低约30 t，厂用电量也会相应升高。在出渣机液压缸顶部安装液压推杆保护罩，将密封圈更换为氟橡胶密封圈后，出渣机液压缸密封圈再没有出现过漏油，达到预期效果。

在液压油系统改造之前，一级炉排传动轴支架脱落2次，二级炉排传动轴支架脱落1次，一级炉排传动轴断裂1次，锅炉因一级炉排传动轴断裂停炉检修。在液压油系统改造之后，炉排出现卡涩时，炉排的液压缸压力仍然在设计压力，炉排的驱动力没有大幅增加，运行人员可以及时通过液压油报警信号及时发现炉排异常情况，做出相应的调整，避免炉排损坏，炉排传动装置运行至今无故障。

改造之后，推料器液压缸压力由11 MPa降至8 MPa，推料器异常情况下的驱动力已经大幅降低，传动装置过载损坏的可能性也降低了，推料器运行情况良好。