螺旋撈渣機(jī)加裝關(guān)斷門的嘗試及相關(guān)設(shè)備的改造

1、鉗 工 技 師 考 評論文沈志平2008-5-15螺旋撈渣機(jī)加裝關(guān)斷門的嘗試及相關(guān)設(shè)備的改造沈志平螺旋撈渣機(jī)是火力發(fā)電廠燃煤鍋爐底渣處理常用設(shè)備之一，常以其機(jī)身小巧、維修量少等優(yōu)點(diǎn)在一些中小型發(fā)電機(jī)組鍋爐上使用。目前的螺旋撈渣機(jī)與爐底的渣井之間聯(lián)接，一般是靠落渣管直接插到螺旋撈渣機(jī)槽體內(nèi)或用電動排渣門聯(lián)接。這些方法存在的致命問題是當(dāng)撈渣機(jī)等后續(xù)設(shè)備出現(xiàn)小故障時，無法實(shí)現(xiàn)不停爐直接維修。能否借鑒刮板撈渣機(jī)與爐底的渣井聯(lián)接的形式（如圖一），也在爐底渣井與螺旋撈渣機(jī)槽體之間加上關(guān)斷門，用以替代落渣管或電動排渣門呢？在洛陽伊川第二電廠#2爐125MW機(jī)組鍋爐底渣處理設(shè)備的改造（刮板撈渣機(jī)改為螺旋撈渣機(jī)

2、）過程中進(jìn)行了嘗試。圖一1使用螺旋撈渣機(jī)的鍋爐底渣處理系統(tǒng)簡介使用螺旋撈渣機(jī)的鍋爐底渣處理系統(tǒng)（如圖二所示），從鍋爐下聯(lián)箱算起一般有支架、渣井、落渣管或電動排渣門（傳統(tǒng)的鍋爐底渣處理系統(tǒng)用）、螺旋撈渣機(jī)、雙輥（或單輥）碎渣機(jī)等設(shè)備組成。渣井放于支架上，其上端與鍋爐下聯(lián)箱通過水封形式相接；落渣管或電動排渣門上端與渣井通過法蘭聯(lián)接，下端插到撈渣機(jī)槽體內(nèi)水面以下150mm左右，形成爐底密封；撈渣機(jī)一般置于鍋爐房0米的道軌上；碎渣機(jī)接于螺旋撈渣機(jī)槽體靠上端底部的出渣孔處，碎渣機(jī)可以放于撈渣機(jī)底架上，也可以放于鍋爐房0米的道軌上，但都要置于渣溝之上。爐渣通過渣井、落渣管或電動排渣門最后落入充滿循環(huán)水的螺

3、旋撈渣機(jī)槽體內(nèi)，轉(zhuǎn)動的螺旋軸帶動粒化后爐渣隨循環(huán)冷卻水一起從撈渣機(jī)出渣口進(jìn)入碎渣機(jī)，經(jīng)碎渣機(jī)破碎后進(jìn)入渣溝，利用高壓水將渣沖走。2在爐底的渣井與螺旋撈渣機(jī)之間加關(guān)斷門所遇到的問題通過比較刮板撈渣機(jī)和螺旋撈渣機(jī)在鍋爐底渣處理系統(tǒng)中的布置情況，可以明顯按看出，在螺旋撈渣機(jī)上面加關(guān)斷門要比在刮板撈渣機(jī)上面加液壓關(guān)斷門困難。主要有以下三點(diǎn)：21需考慮液壓關(guān)斷門出渣口截面積能否滿足鍋爐出渣要求。螺旋撈渣機(jī)與刮板撈渣機(jī)相比，由于螺旋撈渣機(jī)的螺旋軸及其槽體與水平面成一定夾角（一般為17），帶圍斗的那段槽體（主要是儲循環(huán)冷卻水，與插到圍斗水面以下的關(guān)斷門下沿能形成密封。）不可能做得很長，否則撈渣機(jī)就要做得又高

4、又長，這樣不僅僅是造價加大了，更主要的是在鍋爐底下一般不可能有那么大的空間來安裝這么大的螺旋撈渣機(jī)。由于螺旋撈渣機(jī)圍斗尺寸的限制，關(guān)斷門也不可能做得很大。關(guān)斷門出渣口截面積能否滿足鍋爐出渣要求，對能否加關(guān)斷門有著決定性因素。 圖二22鍋爐下聯(lián)箱標(biāo)高對加裝關(guān)斷門的影響。鍋爐下聯(lián)箱是鍋爐的底沿，其標(biāo)高一般由電力設(shè)計(jì)部門確定的，由于鍋爐造價等原因，其標(biāo)高不能任意加高，對于老鍋爐改造，其標(biāo)高尺存已經(jīng)是定死的。另外，渣井內(nèi)面錐形坡度也有嚴(yán)格要求，一般與水平方向夾角不得小于55，這樣對渣井高度也限定在某一尺寸之上，不能做得過低。由于關(guān)斷門在打開狀態(tài)下本身有一定高度，一般為895965mm，要保證關(guān)斷門能裝

5、得下，并能打得開、關(guān)得住，渣井下法蘭和撈渣機(jī)圍斗上沿之間就得有足夠的空間。23撈渣機(jī)槽體圍斗尺寸對打開、關(guān)閉關(guān)斷門的影響。在使用落渣管或電動排渣門時，由于他們是固定的或微動的，對關(guān)斷門槽體圍斗尺寸大小要求不是很苛刻，一般做得都是方形即可，而且尺寸也比較小。若采用關(guān)斷門，就得考慮當(dāng)關(guān)斷門端門打開時，是否與撈渣機(jī)圍斗相干涉。3針對上述問題的解決辦法31解決出渣口截面積的問題，考慮由原來的單出渣口改為雙出渣口，由用一臺刮板撈渣機(jī)改用兩臺螺旋撈渣機(jī)。同時根據(jù)鍋爐出渣量對出渣口截面積進(jìn)行計(jì)算，來確定關(guān)斷門出渣口截面積。另外，還考察了采用落渣管或電動排渣門的撈渣機(jī)的鍋爐底渣處理系統(tǒng)中的落渣管或電動排渣門的

6、出渣口截面積，發(fā)現(xiàn)我們通過計(jì)算確定的關(guān)斷門出渣口截面積在實(shí)踐上是可行的。32采用刮板撈渣機(jī)的鍋爐，其下聯(lián)箱標(biāo)高都比較低，即使在建的新爐子，為了降低造價，鍋爐下聯(lián)箱高也不會很高。為了加關(guān)斷門，就得考慮在不影響渣下落的情況下，盡量將渣井做得低一些，以便抬高渣井下法蘭標(biāo)高；另外，還要在降低撈渣機(jī)高度上下功夫。在某電廠#2爐改造中，我們在這兩方面做了改進(jìn)，將渣井較原來降低了350mm，將撈渣機(jī)較正常情況下降低50mm，使得關(guān)斷門得以順利安裝。33按照以往的使用落渣管或電動排渣門的情況下，關(guān)斷門槽體圍斗一般做得都是方形，而且尺寸也比較小，采用關(guān)斷門后，端門打開過程中與撈渣機(jī)圍斗相干涉。我們在設(shè)計(jì)這兩臺撈

7、渣機(jī)時，已將圍斗尺寸盡可能加大，但還不行，最后不得不改變一下圍斗的形狀，將圍斗沿做成錐形，來避免端門打開過程中與撈渣機(jī)圍斗相干涉。4相關(guān)設(shè)備的改造a、液壓關(guān)斷門關(guān)斷門是火力發(fā)電廠鍋爐底渣處理常用設(shè)備之一，常與撈渣機(jī)配套使用，其主要作用是當(dāng)撈渣機(jī)、碎渣機(jī)等設(shè)備出現(xiàn)故障時可暫時將關(guān)斷門關(guān)閉，以實(shí)現(xiàn)不停爐對撈渣機(jī)等進(jìn)行搶修，關(guān)斷門主要結(jié)構(gòu)如下圖一（未改進(jìn)前）。經(jīng)過多次改進(jìn)，關(guān)斷門的性能得到了較大的提高，但由于關(guān)斷門的工況比較惡劣，關(guān)斷門使用壽命較短，為此，電廠往往要投入較多資金進(jìn)行維修，同時還對關(guān)斷門及其他設(shè)備的安全性也構(gòu)成了威脅。1 影響關(guān)斷門壽命的主要因素通過分析，關(guān)斷門的易損件主要是門（包括側(cè)

8、門和端門），尤其是門襯板，影響其壽命的因素主要集中到以下幾點(diǎn)：1.1由于撈渣機(jī)在工作時，關(guān)斷門門板部分長期泡在渣水中，而所燒的煤中含有S、P等成份，使渣水成酸性，尤其是亞硫酸含量較高，腐蝕關(guān)斷門，從而降低了其使用壽命。1.2未改進(jìn)前，側(cè)門展開角為75見圖一(a)，門板向里傾斜，使門襯板形成一個傾斜的面，不少的渣落到側(cè)門襯板上后下滑，對襯板有沖刷摩擦作用，久而久之會把襯板磨爛；同時，由于落渣通道較小，當(dāng)遇到大渣下落時，會砸到側(cè)門尤其是襯板上，將門板砸壞，影響門的壽命。1.3未改進(jìn)前，關(guān)斷門襯板與外板聯(lián)接是靠螺栓固定見圖一(b)。由于落渣對關(guān)斷門襯板的沖刷摩擦作用，尤其是紅渣狀態(tài)，使關(guān)斷門聯(lián)接螺栓

9、頭部因長期受磨損而逐漸消失，造成襯板與外板分離而掉入撈渣機(jī)中。這種現(xiàn)象一旦發(fā)生，不但影響關(guān)斷門正常工作，而且還會造成后續(xù)設(shè)備如撈渣機(jī)、碎渣機(jī)等的損壞，就必須停爐維修，給電廠造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。2 提高關(guān)斷門壽命的措施為了延長關(guān)斷門的使用壽命，并提高其使用的安全性和可靠性，針對以上存在的問題，經(jīng)過和國家電力公司鄭州機(jī)械設(shè)計(jì)研究所反復(fù)研究，認(rèn)真分析，采取如下措施：2.1將門板、襯板、聯(lián)接螺栓、固定套等全部采用不銹鋼材料0Cr23Ni13來制造，特別是襯板選用不銹鋼材料；2.2將側(cè)門展開角由75增加為90見圖二(a)；2.3將門外板與襯板的聯(lián)接，由螺栓聯(lián)接改為螺栓栽絲聯(lián)接見圖二(b)，使螺栓頭不會出

10、現(xiàn)在襯板面上而漏在門外板外邊。3 改進(jìn)后的效果分析3.1不銹鋼0Cr23Ni13的耐腐蝕性、耐熱性均比較優(yōu)越，門板、襯板、聯(lián)接螺栓、固定套等采用此材料來制造，有效地避免了渣水對關(guān)斷門的化學(xué)腐蝕，提高了關(guān)斷門的使用壽命。雖然采用不銹鋼會造成成本加大、價格偏高等影響，首次投資較大，但以其優(yōu)越的性能價格比，尤其是在燃煤含S、P量較高的地區(qū)如福建、貴州、廣東等地還是很受歡迎的。3.2將側(cè)門展開角加大為90后，落渣很少打在襯板上，對襯板的摩擦沖刷作用大大減小；同時，由于落渣通道加大，使大渣容易落下，不會砸到門襯板上。從而延長了關(guān)斷門的使用壽命。3.3門外板與襯板的聯(lián)接，由螺栓改為螺栓栽絲，在門板內(nèi)就沒有

11、螺栓頭暴露在落渣通道內(nèi)，從根本上杜絕了襯板脫落的現(xiàn)象，減少了由此引發(fā)停爐事故的可能性。b、螺旋撈渣機(jī) 螺旋撈渣機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單，傳動件少維護(hù)量低，造價低的特點(diǎn)，但根據(jù)此次加裝液壓關(guān)斷門系統(tǒng)特點(diǎn)，對螺旋撈渣機(jī)進(jìn)行了局部的改進(jìn)。1、 將螺旋撈渣機(jī)槽體圍斗沿由原來的方形做成錐形，以便于液壓關(guān)斷門的開閉的順利進(jìn)行。2、 螺旋撈渣機(jī)主要部件：螺旋主軸葉片制作采用16Mn耐磨剛制造，在葉片組焊過程中采用分片制作成型，避免整體焊接造成的內(nèi)應(yīng)力變形的主軸彎曲。3、 為了提高葉片的耐磨性，制作時采用在葉片螺旋面50mm區(qū)域整體堆焊：212耐磨焊條厚度在2-5mm范圍之內(nèi)。4、 螺旋軸軸頭為了避免水膜潤滑的銹蝕而造成的磨損加快，由原來的滲碳處理改用鑲不銹鋼軸套。5、 根據(jù)撈渣機(jī)總體的長度較短，在設(shè)備調(diào)試中在確保撈渣機(jī)運(yùn)行中主軸的懸浮情況下，可以適當(dāng)降低軸頭水壓，降低對系統(tǒng)水的要求。6、 水平布置的減速機(jī)傳動