脫硫真空皮帶脫水機(jī)故障分析及應(yīng)對措施

曹 磊，亓雪華，尤 華

（華電國際鄒縣發(fā)電廠，山東 鄒城 273522）

0 引言

鄒縣發(fā)電廠三期 2×600 MW、四期 2×1 000 MW、一二期4×335 MW機(jī)組脫硫系統(tǒng)先后于2006年、2007年、2009年相繼正式投運(yùn)，真空皮帶脫水系統(tǒng)同步運(yùn)行。但由于設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、安裝工藝等原因，造成真空皮帶脫水機(jī)頻繁發(fā)生濾布跑偏、支輥卡澀及皮帶磨損等故障，缺陷發(fā)生率居高不下，不僅危害脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行，還影響石膏品質(zhì)及生成率，同時(shí)檢修維護(hù)費(fèi)用大幅增加，給企業(yè)造成極大經(jīng)濟(jì)損失。

1 脫水機(jī)頻繁故障原因分析

真空皮帶機(jī)自投運(yùn)以來，運(yùn)行狀況一直不穩(wěn)定。根據(jù)2009年對三、四期真空皮帶脫水機(jī)的運(yùn)行記錄分析統(tǒng)計(jì)，主要缺陷集中在以下幾點(diǎn)：

（1）濾布跑偏。此缺陷發(fā)生最為頻繁，共發(fā)生82次，占缺陷總數(shù)的64.1%。

（2）支輥卡澀。共發(fā)生28次，占缺陷總數(shù)的21.9%。

（3）皮帶磨損。共發(fā)生10次發(fā)生率約占總發(fā)生率7.8%。

（4）其他缺陷，如驅(qū)動機(jī)構(gòu)故障、濾液罐液位高報(bào)警等。共發(fā)生8次，占缺陷總數(shù)的6.2%。

由上統(tǒng)計(jì)可知，從分布情況來看，濾布跑偏、下料管堵塞與支輥卡澀缺陷占了脫硫管道全部缺陷次數(shù)的93.8%，是影響真空皮帶脫水系統(tǒng)安全運(yùn)行的三大主要癥結(jié)。

1.1 濾布跑偏

濾布跑偏是真空皮帶機(jī)常見的問題，也是最難解決的問題。鄒縣電廠三、四期共用3臺真空皮帶脫水機(jī)，其中C皮帶機(jī)濾布長期跑偏，基本處于停運(yùn)狀態(tài)，導(dǎo)致機(jī)組高負(fù)荷時(shí)無備用設(shè)備，A、B兩臺設(shè)備一旦發(fā)生故障，必須停系統(tǒng)進(jìn)行搶修。

一般的皮帶機(jī)都會有濾布跑偏報(bào)警裝置，并有自動糾偏裝置。自動糾偏裝置一般由電動或是氣動兩種方式，鄒縣電廠三、四期脫硫采用氣動自動糾偏裝置。氣動糾偏裝置由傳感器、氣源分配器、調(diào)節(jié)氣囊組成。當(dāng)濾布走偏時(shí)，氣源分配器會根據(jù)濾布走偏的方向向兩個(gè)調(diào)節(jié)氣囊分配壓縮空氣，進(jìn)而調(diào)節(jié)輥筒角度，達(dá)到糾正濾布走向的作用。一般情況下，調(diào)整好的糾偏裝置能夠保證濾布自動糾偏。但原有糾偏裝置的氣囊糾偏行程過大，糾偏不精確，經(jīng)常不動作或動作較慢，濾布就發(fā)生跑偏過度，觸碰到自動報(bào)警保護(hù)裝置，引起皮帶機(jī)保護(hù)停運(yùn)。皮帶糾偏限位輥軸承損壞或自動保護(hù)失靈時(shí)，起不到限位作用，濾布就會嚴(yán)重跑偏，最終導(dǎo)致撕裂。

1.2 支輥卡澀

在真空皮帶脫水機(jī)中，無論濾布還是皮帶，都是在依靠主從動輥及支輥的轉(zhuǎn)動來進(jìn)行循環(huán)傳動，如果支輥發(fā)生卡澀等故障，皮帶和濾布只能在支輥上進(jìn)行滑動摩擦，致使磨損加劇、出力增大，進(jìn)而造成皮帶、濾布撕裂，嚴(yán)重時(shí)將引起皮帶機(jī)跳閘。

根據(jù)現(xiàn)場跟蹤，發(fā)現(xiàn)原真空皮帶脫水機(jī)由于采用鋸齒式橡膠裙邊，在機(jī)頭、機(jī)尾等轉(zhuǎn)彎處，裙邊的鋸齒凹處受應(yīng)力較大，運(yùn)行不長時(shí)間就發(fā)生破裂，造成石膏漿液沿裂口處流下，落在支輥上，由于支輥軸承為普通軸承，很容易發(fā)生銹蝕卡澀。此外，濾布沖洗水量及壓力嚴(yán)重不足，不能及時(shí)沖掉濾布上的殘留石膏，造成石膏漿液附著在支輥上，影響支輥的正常轉(zhuǎn)動，造成異?？?。

1.3 皮帶磨損

皮帶是真空皮帶脫水機(jī)最主要的傳動部分，它是依靠減速機(jī)主動輥的帶動在平臺 （材質(zhì)為硬質(zhì)聚乙烯板）上滑動，上面承載濾布及大量的石膏漿液，摩擦力非常大。當(dāng)工藝水系統(tǒng)提供的密封潤滑水量不足時(shí)，皮帶與平臺沒有了水分子的潤滑，兩者之間形成干磨，很容易造成減速機(jī)出力增大，引起變頻器跳閘、軸承損壞等缺陷，在2009年，先后有A、B兩臺皮帶機(jī)的減速機(jī)發(fā)生運(yùn)行中跳閘缺陷，解體檢查發(fā)現(xiàn)軸承均抱死，盤車不動，可見其負(fù)荷已嚴(yán)重超載，是造成皮帶磨損的最重要原因。

2 改進(jìn)措施

2.1 消除濾布跑偏

原真空皮帶脫水機(jī)糾偏裝置反應(yīng)較慢，氣囊動作不及時(shí)。更換靈敏度較高、工作穩(wěn)定性更好的濾布糾偏裝置。同時(shí)，可以在糾偏開關(guān)的上部加裝玻璃鋼擋水板，大大減少飛濺的漿液對糾偏開關(guān)的影響；在皮帶機(jī)尾部安裝糾偏開關(guān)控制器，精確控制糾偏氣囊糾偏行程，有效避免濾布橫向來回跑偏；更換皮帶糾偏限位立輥，確保皮帶居中穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 消除支輥卡澀

對濾布擋板進(jìn)行改造，將真空皮帶脫水機(jī)原有的橡膠裙邊拆除，更換為聚乙烯擋板，擋板固定在皮帶機(jī)兩側(cè)（圖1），避免了裙邊脫落，調(diào)整擋板傾斜角度，避免分配槽下料口處漿液外溢、腐蝕托輥軸承等部件。

同時(shí)對濾布支輥包膠進(jìn)行重新修復(fù)，改造為磨損性較弱的材料，并將舊軸承及軸承座改造為帶骨架油封的軸承座和防水軸承。

圖1 原有的橡膠裙邊更換為聚乙烯擋板

2.3 消除皮帶磨損

原皮帶支撐系統(tǒng)摩擦力過大的問題，通過改變皮帶的支撐方式解決：用均勻布置的托輥取代原有的硬質(zhì)聚乙烯板皮帶支撐平臺。具體方案：在與過濾膠帶接觸面上布置相當(dāng)量的托輥 （一般托輥間距為300～400 mm），托輥采用高分子PE管制成。這種支承方式結(jié)構(gòu)簡單，可靠，不需要水及任何監(jiān)測設(shè)施，采用了內(nèi)裝軸承的芯軸式結(jié)構(gòu)，且采取了特殊密封結(jié)構(gòu)（專利產(chǎn)品），軸承的使用壽命很長。而且能夠使皮帶運(yùn)行在托輥上，最大限度的減少摩擦阻力 （皮帶承受的是滾動摩擦），減少皮帶的磨損，有利于延長皮帶的使用壽命，降低減速機(jī)出力，徹底杜絕跳閘現(xiàn)象。

3 改進(jìn)效果

3.1 缺陷大幅下降

改造前，三、四期脫硫真空皮帶脫水機(jī)缺陷平均每年發(fā)生64條，改造后缺陷銳減至23條，平均缺陷控制在每月2條以內(nèi)，確保了真空皮帶脫水機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，投運(yùn)率達(dá)到97%以上。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益及社會效益

改造前，因皮帶機(jī)出力大引起減速機(jī)頻繁跳閘，已造成減速機(jī)損壞。運(yùn)行1年間共更換偏心軸承兩套 （1.1萬元/套），減速機(jī)1臺 （9.5萬元/臺）。改造后皮帶機(jī)未出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，延長了減速機(jī)使用壽命，減速機(jī)電機(jī)電流由原來的25 A降到了10A，節(jié)約檢修費(fèi)用11.7萬元，廠用電10萬kw·h。通過改造，減少了軸承、真空盒、濾布、裙邊等備品的更換，每年可節(jié)約維護(hù)費(fèi)用支出10余萬元。真空皮帶脫水系統(tǒng)泄漏量降低，減少漿液清理、檢修架子搭設(shè)等委托工程，每年可節(jié)約委托費(fèi)用2.5萬元改造后石膏脫水系統(tǒng)漿液泄漏量減少，設(shè)備投運(yùn)率明顯上升，避免了石膏漿液外排，保護(hù)了環(huán)境，節(jié)約了石膏資源。石膏脫水效果明顯變好，石膏品質(zhì)得到保障，減少了廢料排放，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保。

4 結(jié)語

目前，火電企業(yè)節(jié)能減排工作日益重要。而因設(shè)計(jì)安裝等原因造成的系統(tǒng)設(shè)備缺陷在一定程度上制約了脫硫設(shè)施投運(yùn)率、脫硫效率，企業(yè)的環(huán)保形象面臨極大的威脅。根據(jù)鄒縣電廠8臺機(jī)組脫硫系統(tǒng)的檢修維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，對影響火電廠脫硫系統(tǒng)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的真空皮帶脫水機(jī)頻繁故障的問題進(jìn)行分析，找出癥結(jié)所在，提出了解決問題的方案并進(jìn)行實(shí)施，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。