锅炉捞渣机圆环链条断链故障分析与防范

孟 军

(广东省韶关粤江发电有限责任公司，广东 韶关 512100)

1 概述

某电厂300 MW燃煤锅炉捞渣机型号为SGD.GBL12A×54.0-WG，阴(凹)齿驱动，连续变频调速，上仓角度为32°，抬头高度为10.85 m，上仓段长度为12.1 m，抬头高度为8 m。其驱动系统为YZS110减速机单侧驱动，系统配置力矩过载保护，单侧传动结构形式为电机+小皮带轮+皮带+大皮带轮+减速机，即在减速机输入端加装1套过载保护(安全离合器)。捞渣机排渣上仓接至5个活动渣斗，每个渣斗容积为12 m3，共60 m3。渣斗出渣口安装电液推杆控制的外悬挂式防漏型推拉门，并在活动渣斗上设置集中析水排污管，在水平段上槽体的4个水封内导轮处加装圆环链断链报警监测装置。

2 故障经过

2013-03-13T10:40，主机负荷330 MW，运行人员从监控画面上发现捞渣机圆环链条突然断裂，立即在CRT(阴极射线显像管)显示器上手动停止捞渣机电机运行；派巡检就地检查，发现控制屏右链故障保护灯亮。

运行人员按捞渣机停运检修应急预案执行，缓慢将机组负荷降低至180 MW运行，并全力配合检修班组人员抢修。11:00，检修人员赶到现场，发现捞渣机靠磨煤机侧的圆环链条和刮板断裂，于是展开紧急抢修工作。检修人员使用电动葫芦依次将捞渣机上槽体和下槽体中的圆环链条和刮板拉到顶部拖动轮处固定，然后更换损坏的圆环链条和刮板。15:40，捞渣船开始入水。16:40，捞渣机检修工作结束，捞渣船入水完毕，配合运行人员试运正常后恢复捞渣机运行，逐渐开启各冷灰斗闸板门，机组按负荷曲线带负荷运行。

3 故障原因分析

3.1 分析捞渣机

锅炉捞渣机在2012年12月—2013年1月的A修中更换了左右侧圆环链条、接链环、72块刮板、拖动轮减速机双排链条、驱动总成、尾部拖动轮装置及下导轮装置，并将内导轮改为可摇出仓外进行拆装和检修的轴承外置型，修复处理尾部张紧轮并更换了液压缸。

更换后的锅炉捞渣机于2013-01-26投入运行，于3月13日出现断链故障，共运行45天。期间，设备点检员和检修班员巡视检查捞渣机系统和设备均无异常。分析锅炉捞渣机出现故障前后1 h的运行视频及链条断裂位置、现象，发现由于靠近磨煤机侧的缺陷圆环链条弯头部位抗拉伸强度不足，运转过程中出现截面断缝逐步扩大掰裂的现象，在圆环链与接链环之间发生脱扣。此后捞渣机的负荷转移集中在靠风机侧圆环链条上，变形倾斜刮板因捞渣机圆环链条剪切及导轮卡涩挤压作用而断裂，导轮瞬间卡涩停止导致减速机部分传动双排链条和链扣被拉断。2侧链条断裂后，在上升斜坡段，链条在其自身、刮板及焦渣重力共同的作用下，反转下滑，导致部分刮板接口部位通过导轮时被折断。

在捞渣船排完水后，对捞渣机内导轮、尾部下导轮、上槽体、下槽体及捞渣船等处进行全面检查，没有发现任何异物，导轮转动情况良好；槽体内无大量结焦物块，机组启动后无重大结焦掉焦情况。因此基本排除捞渣机内部物件卡涩或焦渣量大造成链条负荷过重，链环长期疲劳导致因拉伸强度不足而断裂的原因。

3.2 检查链环

(1) 炉前侧断裂链环断口面比较平整、无变形、呈瞬间脆断口形式，初步分析认为，因材料内部杂质过多或内部裂纹扩展导致拉伸强度不足而瞬间断裂；链环其他部位出现多处表面裂纹，初步分析认为是链环掰张口时变形产生的。

(2) 炉后侧断裂链环端口面凹凸不平，有弯曲变形，断口附近有2道表面裂纹，呈剪切扭曲断口形式，初步分析认为是由于刮板倾斜运转剪切挤压断裂而产生的。

(3) 检查附近其他部位链环，均无表面裂纹。

3.3 检查备件技术质量情况

2012-11-27，该电厂对圆环链条进行了质量参数抽检，抽取其中的5个链条进行了硬度试验，3个链条进行了光谱分析，均达到了采购技术要求。由于电厂不具备圆环链条最小破断应力试验的条件，从备件到货至A修安装期间未能进行最小破断应力试验。

4 防范措施

(1) 在运行、检修、点检工作中应加强对锅炉捞渣机圆环链条、接链环、减速机双排链条及刮板的巡查和维护，特别是对圆环链条接口部位的巡查要细致，发现异常情况要及时汇报处理。

(2) 联合热控、电气专业对捞渣机的断链保护定值进行检查和核对，对动作时间进行适当调整，确保保护合理有效动作。

(3) 细化采购圆环链条的技术条件书要求，备件到货质量参数抽检项目必须全面完成，对于厂内不具备条件的试验，如圆环链条最小破断应力试验，要委托有资质、有能力的单位进行。

(4) 将目前的缺陷圆环链条及完好圆环链条外送有资质、有能力的单位进行缺陷原因分析及相关参数检测。