大唐国际发电股份有限公司下花园发电厂 河北张家口 075300
摘要：下花园发电厂3号锅炉捞渣机是保定电力设备修造厂2006年生产的产品，在运行过程中相继出现刮板反向带渣、脱链、链条和刮板严重磨损、水浸内导轮组件损坏等故障，给机组安全稳定运行带来严重威胁。为了尽快消除故障缺陷，对该厂3号锅炉捞渣机频发故障进行了分析，并总结了应对措施，保证机组安全稳定运行。
一、3号锅炉捞渣机设备概况
下花园发电厂3号锅炉安装了一台水浸式刮板捞渣机，捞渣机布置在炉膛下部，炉膛水封板插入捞渣机液面以下，形成炉膛底部密封。炉膛落下来的渣通过炉膛喉部开口处落到捞渣机上槽体内，并在充水容积很大的上槽体内骤冷粒化，变成多孔沙状颗粒，而后由捞渣机刮板带走，经过捞渣机上槽体的斜升段脱水后送到缓冲斗，经缓冲斗直接装车。水浸式刮板捞渣机主要由主动轮、前后两个下压轮、水封导轮、壳体、链条刮板、滚轮和驱动装置等组成。
1、槽体设计
水浸式捞渣机由上槽体和下槽体构成。上槽体内充满水，用来除渣；下槽体内没有水，作为回链槽。
2、刮板链条
炉渣由链条系统运送。刮板在上槽体地板上运动，同时悬吊链条。刮板接头焊接在刮板上，与链条的立环啮合。
3、导轮、轴、轴承和链轮
捞渣机在链条回路上的所有折向点处都装有导轮。所有导轮都配有防磨轴承。每一个水浸式导轮和张紧导轮都安装在一个悬臂式短轴上，经由安装在导轮内的轴承与短轴间发生相对转动。导轮上都加工有一个环形凹槽，链条立环在凹槽内与惰轮啮合，有效防止脱链。
4、水浴
上槽体内充满水，用来冷却热渣，利用热冲击将大渣块击碎。
5、驱动系统
捞渣机通过一台可变速、可反转的液力马达驱动，液力马达通过耦合器与行星齿轮减速箱、滚柱链条和链轮组件配合。
6、链条张紧系统
捞渣机在机尾处装有可调节高度的张紧装置。调整张紧装置处的垫铁高度即可调节链条松紧。
7、仪表和控制系统
为了防止运行过程中损坏设备，捞渣机和驱动系统装有监视装置。每条链条都装有监视链条转动的探头。
二、运行过程中捞渣机出现的故障及相应处理方案
1、刮板反向带渣
3号锅炉捞渣机投运后，相继出现了刮板反向带渣的情况。所谓反向带渣即刮板携带炉渣进入下槽体，造成下槽体内积渣。反向带渣不但造成部分炉渣的再循环，使得运行工况不经济，而且由于下槽体内积渣，加快了刮板和链条的磨损速度，对设备不利。
造成反向带渣的原因有以下几方面：
1）部分刮板间距偏小。在这种情况下，当刮板运行到上槽体斜坡顶部开始排渣时，前方的刮板还没有完全运行到下槽体内，导致渣落到前方的刮板上，而被刮板携带到下槽体内，造成下槽体积渣。
2）热工信号可靠性不高。指示捞渣机出口堵塞和碎渣机入口渣位高的开关有时并不能真实反映捞渣机出口的实际情况。在某种情况下，尽管捞渣机出口已经堵满了渣，但是该开关却不能准确动作，不能使捞渣机及时跳闸，从而造成刮板反向带渣。
3）没有及时根据锅炉负荷及渣量的多少调整链条、刮板系统的运行速度。当锅炉负荷较高或所燃烧煤种的灰份较大时，炉渣量就会增大，此时如果没有及时调整链条、刮板系统的运行速度，每两块刮板间的渣量就会增加，出现类似第一种情形的反向带渣。
针对以上问题，采取以下措施：
1)在保证捞渣机出力的前提下，适当增大刮板间距，使后面落下来的渣落不到前面的刮板上，从而解决由于刮板间距偏小造成的反向带渣。
2）选择更加可靠的热工指示开关，做到动作准确无误，避免出现上述第二种情况。
3）及时根据锅炉负荷及渣量的多少调整链条、刮板系统的运行速度。这样一方面可以有效避免反向带渣，另一方面还可以使设备运行在经济工况下。
2、脱链
3号锅炉捞渣机投运后，曾多次发生脱链的现象。造成脱链的原因有以下几点：
1）两条链条的长度产生差异。在运行过程中，由于捞渣机上槽体的渣量分布不均匀，使得两条链条的负荷不均，两条链条由于受到的拉力不一致，使得两条链条各自链环之间的磨擦作用产生差异，拉力大的链条磨擦量大，从而伸长量就大，最终造成两条链条长度产生差异，两条链条在运行过程中不能同步的和驱动轮啮合，必然有一条链条的啮合性能变差，久而久之便造成脱链。
2）刮板变形弯曲或扭曲；刮板一侧的接头部分或者全部与链条脱离啮合。当捞渣机出口处堵满坚硬的大焦块或者炉膛短时间内大量掉焦时，如果捞渣机没有及时跳闸，捞渣机会一直运行，刮板推动大焦块时受力骤然大幅度增大，超过刮板的抗弯极限而发生弯曲。刮板弯曲后，一方面会缩短两条链条之间的距离，使链条与驱动轮和内导轮的啮合性能变差，造成脱链；另一方面极有可能出现刮板一侧的接头部分或者全部与链条脱离啮合的现象，脱离啮合的刮板接头翘起在链条上方或下方，当连接该刮板的链环运行到内导轮或驱动轮处时，势必使链条脱落。
针对以上问题，采取以下措施：
1）检修人员加大设备巡视力度，经常检查下槽体内链条的松弛度、两条链条的同步性能。一旦发现异常，应当及时通过张紧链条或缩短链条长度的方法，保证链条恰当的张紧度和同步性能。
2）对监视捞渣机出口堵渣的热工探头进行换型，保证其功能正常。在捞渣机上槽体斜坡附近装设摄像机镜头，把实时图像信号传送到主控室，当发现捞渣机斜坡出现弯曲的刮板、驱动轮处脱链等情况时，及时停运捞渣机处理；另外还要加大设备巡回检查力度，一旦发现异常情况时，应当立即停运捞渣机进行处理。
3、链条、刮板磨损
3号锅炉捞渣机投运后，链条、刮板均出现了较为严重的磨损现象。链条的磨损集中体现在竖直环的工作面上，部分竖直环的工作面磨损得相当严重，有的竖直环的磨损面呈现为平面，有的则在工作面上产生凹槽。
造成链条工作面磨损的原因：
捞渣机上槽体链条行走路线上有积渣。由于刮板不能运走此处的积渣，势必使得此处积渣越来越多，久而久之，积渣便与链条接触产生磨擦。
造成刮板某侧端头处工作面磨损相对较为严重的原因：
1）上槽体两条链条对应位置处内导轮、驱动轮的垂直高度存在偏差。内导轮、驱动轮垂直高度较低的一侧的刮板受到内导轮、驱动轮较大的下压力，从而该侧刮板工作面受到较大的磨擦作用，久而久之，就出现了该侧刮板工作面的磨损较为严重的结果。
2）由于炉膛内频繁掉大焦，大焦猛烈撞击捞渣机上槽体底部水平钢板，致使钢板变形。钢板变形后，在局部区域刮板与钢板的磨擦作用加剧，久而久之，便造成刮板严重磨损。
针对以上问题，采取以下措施：
1）利用检修机会，检查上槽体链条行走路线，采取有效措施，防止链条行走路线上积渣。
2）精确测量上槽体两条链条对应位置处内导轮、驱动轮的垂直高度偏差，利用检修机会进行准确矫正。
3）利用检修机会检查捞渣机上槽体底部水平钢板，如果钢板变形严重，要采取措施进行矫正。
4、水浸内导轮损坏
捞渣机上槽体的水浸内导轮组件的工作环境非常恶劣，一旦其密封损坏，灰水便会进入轴承室，造成润滑脂乳化失效，继而造成轴承损坏，引发事故。针对内导轮组件在锅炉正常运行时，更换或检修极为不便的现实，采取以下措施：
1）在日常设备维护工作中，正常情况下，严格按照规程要求，定期补充水浸内导轮组件的润滑脂；补充润滑脂时，要注意观察轴承箱内是否有水流出，如果有水流出，说明轴承室密封已经损坏，应适当增加补充润滑脂的数量，利用润滑脂的压力将轴承室内的水挤出，防止轴承过早损坏。待检修机会，彻底解体水浸内导轮组件，检查轴承及更换水浸内导轮组件密封，检查轴承是否存在磨损现象。如果轴承已经磨损，应当更换。同时更换所有的骨架密封及O型圈。
2）可以考虑对水浸内导轮组件进行换型。将内导轮组件的轴承室移至槽体外，改善其工作环境，大大降低轴承损坏的可能性。
三、故障分析总结
下花园发电厂3号炉捞渣机经过采取以上故障应对措施，在运行过程中已经取得了比较明显的效果。实践证明，以上措施方案在消除同类型捞渣机的类似故障方面具有可推广性。
参考文献
[1]《自然循环蒸汽锅炉及辅助设备运行维护手册》（第Ⅶ卷，第一册），美国福斯特惠勒能源公司提供.2004.
[2]《下花园发电厂锅炉检修工艺规程》，下花园发电厂内部文件.2016.