受热面与平台钢丝绳碰磨原因及防治研究

吕文志

（神华浙江国华浙能发电有限公司，浙江 宁海 315612）

受热面与平台钢丝绳碰磨原因及防治研究

吕文志

（神华浙江国华浙能发电有限公司，浙江 宁海 315612）

锅炉检修时，由于检修平台钢丝绳上下运动，与炉内受热面产生碰磨，特别在卧式管排上表现突出，为了解决管排与检修平台钢丝绳的磨损，采用导绳器来调整管排的间距及限制钢丝绳的运动方向，使检修平台钢丝绳平稳通过每组管排，防止管排磨损及保护检修平台钢丝绳。此次防磨设施的改进，为同类机组或其他机组检修防磨工作提供参考。

管屏；磨损；导绳器

1 概况

百万机组塔式锅炉受热面过热器、再热器、省煤器布置在炉膛上方，下方炉墙为水冷壁，为提高炉膛水冷壁的检修质量和检修效率，锅炉厂配备了炉内升降检修平台,而检修平台升降钢丝绳是从炉顶绳孔穿入，经过各级受热面管屏间隙进入炉膛。由于钢丝绳距两侧管屏的间距较小，加上管排和绳孔安装偏差、管排受热变形及平台升降过程中钢丝绳的摆动，都会对受热面管屏和检修平台钢丝绳造成相互摩擦而磨损。在检修中为了避免受热面和检修平台钢丝绳的损伤。以往应用木板或防磨瓦作为措施防护，但达不到整个检修周期的要求和安全防护。通过导绳器的加装，可以防止受热面管屏和检修平台钢丝绳的磨损，导绳器安装时还会减少人力的投入，并且可以重复利用，减少检修的费用支出。

2 锅炉受热面的布置方式

百万机组塔式锅炉与∏型锅炉受热面结构布置不同，按烟气流向依次为一级过热器、三级过热器、二级再热器、二级过热器、一级再热器、省煤器，炉内受热面都采用卧式布置，呈上紧下宽的方式，各管屏节距由省煤器120mm逐渐变为二级过热器的240mm、二级再热器的480mm到一级过热器的960mm，各级受热面的重量靠一级过热器悬吊管承受。

3 检修平台使用中木板、金属瓦防护措施存在的问题

检修平台是炉膛内水冷壁检修的载人、载物平台，平台升降钢丝绳是从炉顶绳孔穿入，经过各级受热面管屏间隙进入炉膛，通过钢丝绳的升降带动检修平台的升降。在没有任何防护措施的情况下，钢丝绳穿过各受热面时会不同程度接触到管排。

由于绳孔、管屏安装偏差，受热面变形及平台钢丝绳运行跳动，检修中钢丝绳与管排之间就会产生碰磨，为了防止管屏和升降平台钢丝绳的磨损，在管排上加装木板或金属瓦作为防护装置，以上两种方法在使用时存在许多缺陷，既不能避免管排碰磨，又不能防止钢丝绳受损，存在的问题如下：

（1）木板质地软易磨穿。省煤器、一级再热器、二级过热器管屏节距均为120mm，检修平台升降钢丝绳直径20mm，只能在相邻管屏与钢丝绳之间安装厚度为20mm的木板，木板质地较软，很容易被磨损、磨穿，直接磨损到管排。

（2）金属瓦质地硬隐患大。防磨瓦为金属材质，质地较硬，与钢丝绳之间摩擦后钢丝绳受损，威胁作业人员的安全，降低钢丝绳的使用寿命。

（3）木板和金属瓦安装难度大。加装木板或金属防磨瓦时，需要三人及以上配合，安装时间长，在节距120mm的管屏中，手在管屏中很难活动，加大了工作的难度。

（4）成本支出高。受热面管屏上紧下宽的设计，省煤器、一级再热器、二级过热器节距较小，需要做防护措施，这三体蛇形管屏共六层，每层12处位置加装防护，木板或防磨瓦用量较大，且在使用中磨损较严重，只能使用一次，再次检修换新的木板或防磨瓦，成本较高。

4 新型防护装置的特点

针对木板、金属瓦防护装置存在的问题，自主发明一种新型防护装置——导绳器,它主要由滚轮、卡架、U型卡、销轴和开口销等组成。

滚轮由浇铸尼龙棒加工，其特点重量轻、强度高、自润滑、耐磨性好、防腐、绝缘的优点。一方面由于滚轮强度高，耐磨性好，防腐蚀，不易损坏，可以在每次检修中重复使用；另一方面绝缘性好，防止钢丝绳在检修过程受到电击伤；卡架为Q235材质，与滚轮配合使用，使钢丝绳安全通过管屏不发生摩擦，两个U型卡与支架卡口配合固定导绳器，防止受力滑动、旋转及校正变形偏差管屏，保证两管屏之间符合设计的横向节距，留有足够钢丝绳通过的间隙。

5 导绳器与木板、金属瓦防护装置的性能对比分析

相比木板、金属瓦防护装置而言，导绳器有效解决了木板质地软易磨穿、金属瓦质地硬磨损钢丝绳、木板和金属瓦安装难度大、成本支出高等问题。使用导绳器作为防护装置的优势，主要表现如下：

（1）质地硬的金属瓦会与钢丝绳接触产生摩擦，钢丝绳会受到不同程度损坏，而质地软的木板常常因为被磨穿而失去保护管屏的作用。

平台钢丝绳与导绳器滑轮滚动接触，摩擦力可忽略不计，既保证了防护装置不受磨损，又延长了钢丝绳使用寿命，保证平台运行和检修人员的安全。

（2）木板体积大（1500mm×20mm×200mm）、质量重，安装不但费时费力且易掉落，存在较大安全隐患，金属瓦也同样存在固定不牢靠、防护作用有限的问题。导绳器的滑轮装置小巧，安装方便（一人即可），省时省力，易储存且可以重复使用。

（3）木板防护效果比金属瓦防护效果好，但是损耗较大，且每次检修中购买的一次性防护木板总价约为10000元，经济支出较大。导绳器一次性投入资金仅3666.27元（72个导绳器，只包含材料成本，人工成本及加工成本除外），成本支出少，经济效益可观。

（4）木板、金属瓦无法限制钢丝绳运行中的横向摆动，容易接触管排而磨损。导绳器滚轮槽口可以固定钢丝绳的行走路线，防止钢丝绳接触或运行跳动碰击、磨损管排。

（5）由于锅炉长期运行，各受热面管排之间的位置和管排间距都会产生不同程度的变化，此种情况下，安装木板、金属防磨瓦程序繁琐，防护效果也较差，很容易磨损管排。导绳器可以校正变形管排的间距，保证钢丝绳与管排有足够的安全通过距离。

6 导绳器在检修现场的应用

在检修平台的使用中，平台钢丝绳一端由卷扬机牵引，另一端钢丝绳通过炉顶绳孔穿过管排与检修平台连接后，使平台钢丝绳均匀受力。

为便于安装及不影响导绳器的使用性能，在平台钢丝绳与管屏上部交叉处放置，先将钢丝绳放入卡架腰部开口处，把腿部三个圆弧与管排接触，利用U型卡固定并锁紧螺母，以校正变形及安装尺寸偏差的管屏；保证钢丝绳两侧与管屏最大间距。将销轴插入卡架，装入滑轮，安装开口销，使两个滑轮夹住钢丝绳，钢丝绳与滑轮滚动接触，降低摩擦，增加钢丝绳使用寿命；滑轮将钢丝绳固定在两管排中间，限制钢丝绳前后左右摆动的同时，钢丝绳只能在两个滑轮之间做上下运动，使管排与钢丝绳不接触，保证管屏和钢丝绳之间不被磨损。拆、装前端滑轮销轴和旋紧U型夹4个螺母，就能完成保护装置的安装，一人即可操作，安装便捷，省时省力。导绳器在现场应用时可根据管屏节距的大小，加长卡架尺寸即可实现导绳器与管屏的配合。

国华宁海电厂A501、C601、C501、C602检修中先后使用了导绳器作为防护装置，未发生过一次受热面管排及钢丝绳受损现象，导绳器在使用过程中也未发生损坏，防护效果较好。

7 结语

导绳器在塔式锅炉检修中的应用，有效解决了平台钢丝绳穿过各受热面时潜在的安全隐患，对钢丝绳和受热面管屏起到双重保护作用，成本低易制作，体积小易储存，安装简便，防护效果明显，成为检修平台使用过程中一道牢靠的安全屏障。由于导绳器的结构和材质设计都属于应用探索阶段，还有更大改进和效果提升空间。导绳器在百万机组塔式锅炉检修中的应用具有良好的借鉴作用，为保证炉膛内水冷壁检修作业的安全性提供了有力保障。

吕文志（1972-），男，浙江宁海人，大学本科，锅炉本体检修高级技师，主要从事火电厂检修管理工作。