鍋爐撈渣機圓環(huán)鏈條斷鏈故障分析與防范

孟 軍

(廣東省韶關(guān)粵江發(fā)電有限責(zé)任公司，廣東 韶關(guān) 512100)

1 概述

某電廠300 MW燃煤鍋爐撈渣機型號為SGD.GBL12A×54.0-WG，陰(凹)齒驅(qū)動，連續(xù)變頻調(diào)速，上倉角度為32°，抬頭高度為10.85 m，上倉段長度為12.1 m，抬頭高度為8 m。其驅(qū)動系統(tǒng)為YZS110減速機單側(cè)驅(qū)動，系統(tǒng)配置力矩過載保護(hù)，單側(cè)傳動結(jié)構(gòu)形式為電機+小皮帶輪+皮帶+大皮帶輪+減速機，即在減速機輸入端加裝1套過載保護(hù)(安全離合器)。撈渣機排渣上倉接至5個活動渣斗，每個渣斗容積為12 m3，共60 m3。渣斗出渣口安裝電液推桿控制的外懸掛式防漏型推拉門，并在活動渣斗上設(shè)置集中析水排污管，在水平段上槽體的4個水封內(nèi)導(dǎo)輪處加裝圓環(huán)鏈斷鏈報警監(jiān)測裝置。

2 故障經(jīng)過

2013-03-13T10:40，主機負(fù)荷330 MW，運行人員從監(jiān)控畫面上發(fā)現(xiàn)撈渣機圓環(huán)鏈條突然斷裂，立即在CRT(陰極射線顯像管)顯示器上手動停止撈渣機電機運行；派巡檢就地檢查，發(fā)現(xiàn)控制屏右鏈故障保護(hù)燈亮。

運行人員按撈渣機停運檢修應(yīng)急預(yù)案執(zhí)行，緩慢將機組負(fù)荷降低至180 MW運行，并全力配合檢修班組人員搶修。11:00，檢修人員趕到現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)撈渣機靠磨煤機側(cè)的圓環(huán)鏈條和刮板斷裂，于是展開緊急搶修工作。檢修人員使用電動葫蘆依次將撈渣機上槽體和下槽體中的圓環(huán)鏈條和刮板拉到頂部拖動輪處固定，然后更換損壞的圓環(huán)鏈條和刮板。15:40，撈渣船開始入水。16:40，撈渣機檢修工作結(jié)束，撈渣船入水完畢，配合運行人員試運正常后恢復(fù)撈渣機運行，逐漸開啟各冷灰斗閘板門，機組按負(fù)荷曲線帶負(fù)荷運行。

3 故障原因分析

3.1 分析撈渣機

鍋爐撈渣機在2012年12月—2013年1月的A修中更換了左右側(cè)圓環(huán)鏈條、接鏈環(huán)、72塊刮板、拖動輪減速機雙排鏈條、驅(qū)動總成、尾部拖動輪裝置及下導(dǎo)輪裝置，并將內(nèi)導(dǎo)輪改為可搖出倉外進(jìn)行拆裝和檢修的軸承外置型，修復(fù)處理尾部張緊輪并更換了液壓缸。

更換后的鍋爐撈渣機于2013-01-26投入運行，于3月13日出現(xiàn)斷鏈故障，共運行45天。期間，設(shè)備點檢員和檢修班員巡視檢查撈渣機系統(tǒng)和設(shè)備均無異常。分析鍋爐撈渣機出現(xiàn)故障前后1 h的運行視頻及鏈條斷裂位置、現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)由于靠近磨煤機側(cè)的缺陷圓環(huán)鏈條彎頭部位抗拉伸強度不足，運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)截面斷縫逐步擴大掰裂的現(xiàn)象，在圓環(huán)鏈與接鏈環(huán)之間發(fā)生脫扣。此后撈渣機的負(fù)荷轉(zhuǎn)移集中在靠風(fēng)機側(cè)圓環(huán)鏈條上，變形傾斜刮板因撈渣機圓環(huán)鏈條剪切及導(dǎo)輪卡澀擠壓作用而斷裂，導(dǎo)輪瞬間卡澀停止導(dǎo)致減速機部分傳動雙排鏈條和鏈扣被拉斷。2側(cè)鏈條斷裂后，在上升斜坡段，鏈條在其自身、刮板及焦渣重力共同的作用下，反轉(zhuǎn)下滑，導(dǎo)致部分刮板接口部位通過導(dǎo)輪時被折斷。

在撈渣船排完水后，對撈渣機內(nèi)導(dǎo)輪、尾部下導(dǎo)輪、上槽體、下槽體及撈渣船等處進(jìn)行全面檢查，沒有發(fā)現(xiàn)任何異物，導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動情況良好；槽體內(nèi)無大量結(jié)焦物塊，機組啟動后無重大結(jié)焦掉焦情況。因此基本排除撈渣機內(nèi)部物件卡澀或焦渣量大造成鏈條負(fù)荷過重，鏈環(huán)長期疲勞導(dǎo)致因拉伸強度不足而斷裂的原因。

3.2 檢查鏈環(huán)

(1) 爐前側(cè)斷裂鏈環(huán)斷口面比較平整、無變形、呈瞬間脆斷口形式，初步分析認(rèn)為，因材料內(nèi)部雜質(zhì)過多或內(nèi)部裂紋擴展導(dǎo)致拉伸強度不足而瞬間斷裂；鏈環(huán)其他部位出現(xiàn)多處表面裂紋，初步分析認(rèn)為是鏈環(huán)掰張口時變形產(chǎn)生的。

(2) 爐后側(cè)斷裂鏈環(huán)端口面凹凸不平，有彎曲變形，斷口附近有2道表面裂紋，呈剪切扭曲斷口形式，初步分析認(rèn)為是由于刮板傾斜運轉(zhuǎn)剪切擠壓斷裂而產(chǎn)生的。

(3) 檢查附近其他部位鏈環(huán)，均無表面裂紋。

3.3 檢查備件技術(shù)質(zhì)量情況

2012-11-27，該電廠對圓環(huán)鏈條進(jìn)行了質(zhì)量參數(shù)抽檢，抽取其中的5個鏈條進(jìn)行了硬度試驗，3個鏈條進(jìn)行了光譜分析，均達(dá)到了采購技術(shù)要求。由于電廠不具備圓環(huán)鏈條最小破斷應(yīng)力試驗的條件，從備件到貨至A修安裝期間未能進(jìn)行最小破斷應(yīng)力試驗。

4 防范措施

(1) 在運行、檢修、點檢工作中應(yīng)加強對鍋爐撈渣機圓環(huán)鏈條、接鏈環(huán)、減速機雙排鏈條及刮板的巡查和維護(hù)，特別是對圓環(huán)鏈條接口部位的巡查要細(xì)致，發(fā)現(xiàn)異常情況要及時匯報處理。

(2) 聯(lián)合熱控、電氣專業(yè)對撈渣機的斷鏈保護(hù)定值進(jìn)行檢查和核對，對動作時間進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，確保保護(hù)合理有效動作。

(3) 細(xì)化采購圓環(huán)鏈條的技術(shù)條件書要求，備件到貨質(zhì)量參數(shù)抽檢項目必須全面完成，對于廠內(nèi)不具備條件的試驗，如圓環(huán)鏈條最小破斷應(yīng)力試驗，要委托有資質(zhì)、有能力的單位進(jìn)行。

(4) 將目前的缺陷圓環(huán)鏈條及完好圓環(huán)鏈條外送有資質(zhì)、有能力的單位進(jìn)行缺陷原因分析及相關(guān)參數(shù)檢測。