电厂锅炉引风机故障原因与维修技术探究

2021-12-22 09:13刘爱琴
家园·电力与科技 2021年12期
关键词:电厂锅炉维修技术

刘爱琴

摘要:锅炉是电厂生产系统三大主要设备中的重要能量转换设备,在生产中有着不可忽视的作用。锅炉系统中风机类型主要有送风机、引风机、增压风机等,其中引风机故障在锅炉故障中出现的概率较高,是锅炉运行中重要的检修维护内容。结合引风机情况分析故障原因,找到针对性解决方法和策略是提升锅炉引风机维修管理水平的重要途径。

关键词:电厂锅炉;引风机故障;原因;维修技术

引言

引风机的作用是为锅炉运行过程中的烟气流动提升动力,从而保证烟气也可以经过净化处理后排入到大气中。因此引风机的运行状况,直接影响到了热电厂的整体运行质量,未来热电厂发展过程中需要对引风机进行及时的检修与处理。保证引风机处于正常工作状态,但由于锅炉运行过程中,引风机的工作环境较差,因此出现故障的概率也远远高于锅炉其他设备。未来热电厂发展过程中,引风机的故障检修与处理,成为了主要的发展课题。

1引风机故障及原因分析

1.1锅炉引风机轴承温度过高

锅炉风机运行时温度过高的主要原因有三个:第一,锅炉引风机在运行过程中需要使用冷却水对轴承进行不断降温,但冷却过程中所使用的水源处于锅炉房内部,如果锅炉房内部温度过高,将会导致冷却工作效率下降,继而降低冷却效果。第二,在引风机运行过程中,引风机长期工作会导致出现轴承脱皮现象,而脱皮现象会导致轴承在高速运行过程中温度升高。最后,在引风机运行的过程中工作人员往往会在轴承上涂抹润滑油,从而降低摩擦。引风机运行过程中速度过高,因此对于润滑油消耗量很大,这导致轴承在长时间运转后,往往还会出现磨损状况,进而提升运转时的温度。针对锅炉引风机轴承温度过高问题,在未来运行过程中,首先,需要重视对于引风机的冷却方式水平提升,可以建立制冷系统与冷却系统进行联动。一方面对冷却系统中的水进行持续制冷,另一方面保证冷却系统进行不断地循环,从而提升冷却效果。其次,在运行过程中,可以定时定期更换引风机轴承上的保护皮,从而保护轴承在持续高速运转状态下,不会提升过快的温度。最后则是在引风机运行过程中部署专人为引风机轴承涂抹润滑油,避免出现磨损状态下高速运转的情况。

1.2叶片断裂

故障发生时叶片外观有很多裂纹,在显微镜下裂纹大多数是从叶片较厚的区域向较薄的区域扩展,叶片在较薄的一侧发生断裂。对叶片基体材料进行理化检验,发现叶片较厚区域的裂纹刚好对应炉面堆焊区涂层部位,在显微镜下能观察到这一部位材料表面有很多孔洞。叶片断裂裂纹延伸方向一个是从叶片表面横向衍生,也有从叶片表面纵向延伸、穿过叶片表面涂层向着基体材料内部延伸。在应力作用下叶片较薄的区域发生断裂,裂缝向各个方向延伸。虽然叶片较厚的区域采用了堆焊,但是堆焊区域因内部材质为马氏体和铁素体混合材料,当涂层材料和堆焊区域材料接触时,由于材料基体和涂层材料之间存在温差、二者的热膨胀系数不同,使变堆焊区域内部有较大的残余应力。涂层施工工艺不当或喷涂质量不合格,也会导致材料基体和涂层材料之间界面存在较大的孔洞,形成叶片表面性能的薄弱区,材料敏感度更高,更容易产生裂纹。

1.3风机叶轮自身的影响

风机叶轮作为风机牵引力侧的主要部分,维修质量直接影响风机振动幅度。(1)无论是叶轮的破裂和磨损,不平衡都会导致风机叶轮运转不稳定,从而造成很大振动。(2)排气温度低、除尘后温度持续下降、有锈蚀现象、风机内温度不保证、蜗牛壳内烟气容易暴露等原因造成了塌陷(3)磨损的原因是除尘器不能完全消除烟气中的所有颗粒,有的颗粒还会进入没完没了的螺线管内,然后不断挤压磨损风扇车轮,造成叶轮过度磨损,造成叶轮不平衡。从长远来看,它还可以增加叶轮表面与氧气的接触面积,形成不均匀的氧化物质,影响风扇的振动。(4)在维修工作中,应全面恢复油压和磨损的叶轮,然后对中心进行研究试验,并进行下一次动平衡试验。

2引风机故障维修技术建议

2.1引风机失速故障

可以采用的措施有:①工作人员应密切注意引风机导叶和电流的变化情况,引风机的电流不能过高、导叶不能过快,监控引风机电流大小和导叶参数、设置报警,及时提醒工作人员调整风机电流和导叶参数;②两台引风机同时运行时,它们之间的电流应保持在平衡状态、电流偏差不能超过合理值,出现两台引风机电流高低相互交替的情况时应进行人为调节,

避免相互抢风的情况、导致引风机失速;③一旦出现引风机失速故障,工作人员应立即将导叶控制方式切换为手动方式,保持正常运行的工况,同时尽快降低失速风机的导叶开度、降低锅炉运行负荷,避免炉膛超压情况下造成引风机电流超标、发生跳闸事故,工况运行稳定后再重新启动失速风机并调整参数使两台风机正常、平衡运行;④如果锅炉运行负荷较高,注意做好配风管理,控制锅炉烟气产生量;⑤可适当提高锅炉氧气浓度和锅炉燃烧效率,降低氮氧化物和硫氧化物浓度,避免引风机超负荷运行;⑥为了降低烟气排放量,加强配煤掺烧管理,对煤质进行组分含量的检验,加强对高硫煤掺入量的把控,尽可能降低锅炉烟气中硫氧化物含量;⑦通过提高燃烧效率,降低烟气量来减小烟道阻力,防止引风机超负荷运行,避免引风机失速。

2.2轴承的装配

轴承质量和维护质量直接影响风扇振动的大小。(1)这部分原因包括轴承安装不当、车轮研究中心误差等。维护时严格遵循维护操作说明,注意轴承和轴之间的准确协调,不要出错。(2)在日常维护过程中,考虑到功耗问题,不能进行风机动平衡试验。通常采用比较器中心的搜索方法进行装配。只要装配合格,就不能进行动平衡试验特别是有两表测量法和三表测量法。值得说明的是,所用百分表必须合格准确,表的装配位置必须紧密贴合,轴表面要光滑无杂物,测量读数过程中表不能松动,读数要平视准确,否则将会影响找正偏差,进而产生振动值超标。

2.3锅炉引风机轴承温度过高的维修建议

针对锅炉引风机运行过程中轴承温度过高这一问题,需要定期为引风机的轴承添加润滑油,避免引风机运行过程中,由于轴承发生较大摩擦产生了巨额的热量。同时也需要注意润滑油的用量也不宜过多,过多的润滑油会导致引风机轴承温度的升高。在锅炉引风机运行过程中还可以建立冷却系统与制冷系统相配套的进一步降温体系,从而保证锅炉在运行过程中引风机不会出现过大的轴承温度。除此之外,也可以在水管外增加隔热层来降低水温,或者使用提升水压的方式加速水流动速度

2.4针对叶片断裂故障

应从叶片材料的质量把控方面入手。由于引风机叶片长期振动且受到烟气冲蚀,因此叶片材料必须具备很好的韧性、耐磨性以及抗腐蚀性。因此选择表面涂层的钢材料,如在锰钨钢材料表面喷涂镍基碳化物涂层,能够提升材料的耐冲击韧性和耐腐蚀性,是引风机叶片材料的较好选择。叶片运行过程中,容易发生断裂的部位是在叶片较薄的区域,但是裂缝最初源头是从叶片较厚区域产生延伸到较薄的区域的,因此防止叶片断裂应从堆焊区域入手。叶片后边堆焊区域通常未经过消除应力的热处理、存在性能薄弱區,因此应加强堆焊层喷涂质量,避免喷涂工艺质量不合格造成堆焊层涂层和材料基体界面残留较多的孔洞,提升表面涂层质量,提高叶片整体强度和韧性,延长叶片使用寿命。

结束语

结束语综上所述,锅炉引风机故障对电厂生产带来多方面消极影响。失速故障是锅炉引风机在高负荷运行工况时极易出现的问题,对其原因进行分析并提出解决处理的建议,可以提升锅炉引风机维修水平,满足电厂生产安全和效益的需求。

参考文献:

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