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伸縮式點(diǎn)火油燃燒裝置擺動(dòng)金屬軟管損壞原因分析及預(yù)防措施

來源: 2018-12-11 8:54:11??????點(diǎn)擊:

點(diǎn)火油燃燒裝置是鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)和低負(fù)荷穩(wěn)燃設(shè)備,分析油燃燒裝置金屬軟管損壞原因,并對(duì)印度某現(xiàn)場油燃燒裝置進(jìn)行改進(jìn),獲得良好效果。 
  關(guān)鍵詞:進(jìn)退 擺動(dòng) 金屬軟管 點(diǎn)火 吹掃 
  1 前言 
  點(diǎn)火油燃燒裝置是為電站鍋爐啟動(dòng)暖爐和低負(fù)荷時(shí)穩(wěn)定燃燒而設(shè)計(jì)制造的專用設(shè)備。伸縮式點(diǎn)火油燃燒裝置是通過氣缸的進(jìn)退來實(shí)現(xiàn)機(jī)械往復(fù)運(yùn)動(dòng),從而帶動(dòng)點(diǎn)火設(shè)備中的點(diǎn)火槍、油槍及火焰檢測探頭等的推進(jìn)及退出。該裝置又分為剛性固定式和軟管擺動(dòng)式,其中擺動(dòng)式油燃燒裝置的前端導(dǎo)管部分由金屬軟管和穩(wěn)燃罩組焊形成油槍的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)管,擺動(dòng)式油槍的前端噴頭和后槍管連接也焊接有金屬軟管,內(nèi)外金屬軟管應(yīng)選擇合適的規(guī)格和材質(zhì),并設(shè)計(jì)合適的擺動(dòng)機(jī)構(gòu),以滿足油槍噴射角度上下擺動(dòng)暗娜忌找蟆8米爸迷詮詰繒竟弦恢筆褂昧己茫謨《饒車緋300MW機(jī)組鍋爐上使用卻出現(xiàn)了大量的損壞,主要損壞部位都是金屬軟管破損,使油槍無法投運(yùn),影響了鍋爐點(diǎn)火運(yùn)行。 
  2 問題提出 
  印度某電廠項(xiàng)目及鍋爐概況: 
 ?。?)鍋爐蒸發(fā)量:1100t/h3 
  (2)燃燒方式:直流燃燒器四角切圓燃燒 
 ?。?)制粉系統(tǒng):ZGM95G型中速磨煤機(jī) 
  (4)點(diǎn)火及助燃用油:#0輕柴油 
 ?。?)點(diǎn)火油槍數(shù)量:12套/爐 
  霧化方式:介質(zhì)霧化(壓縮空氣) 
  油槍設(shè)計(jì)出力:1750Kg/h 
 ?。?)伸縮式油燃燒裝置數(shù)量:12套/爐 
  推進(jìn)器行程:400mm 
  該項(xiàng)目在投運(yùn)后得到現(xiàn)場調(diào)試反饋情況,#1機(jī)組自運(yùn)行半年來,期間頻繁發(fā)生油槍金屬軟管燒壞現(xiàn)象,據(jù)印方業(yè)主所說,#1爐在油槍軟管燒壞時(shí),曾挪用#2爐油槍;現(xiàn)已全部燒壞油槍共32只,損壞燃燒裝置導(dǎo)管10只。據(jù)現(xiàn)場反應(yīng),各角相比,#2角、#4角燒壞現(xiàn)象更嚴(yán)重些;各層相比,BC層燒壞現(xiàn)象更嚴(yán)重些。圖1為現(xiàn)場損壞設(shè)備。 
  時(shí)隔不久,該電廠#2爐開始點(diǎn)火試運(yùn)行,在試運(yùn)行中又有多支點(diǎn)火油槍連續(xù)損壞。據(jù)現(xiàn)場調(diào)試人員反映,鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)期間,BC層1#角油槍頻繁出現(xiàn)軟管破損現(xiàn)象。鍋爐啟動(dòng)十余天期間,有8只損壞油槍均來自BC層1#角,其他位置的油槍基本沒出現(xiàn)問題。調(diào)試人員在這種情況下接連更換油槍,沒有能及時(shí)分析油槍軟管損壞原因,也沒有檢查油燃燒裝置及導(dǎo)管整體情況。直至鍋爐停爐消缺期間,將油燃燒裝置整體拆卸脫出查看,油燃燒裝置在金屬軟管段已嚴(yán)重?fù)p壞,導(dǎo)管已被燒穿一個(gè)大洞,造成內(nèi)壁出現(xiàn)大量尖銳毛刺。 
  3 結(jié)構(gòu)和原因分析 
  伸縮式油燃燒裝置主要由組合式氣動(dòng)推進(jìn)器、安裝支架、穩(wěn)燃罩、油槍和點(diǎn)火槍等組成。該燃燒裝置將點(diǎn)火槍、油槍組合在一起,由組合式氣動(dòng)推進(jìn)器統(tǒng)一控制,可自動(dòng)完成點(diǎn)火槍、油槍的進(jìn)、退和點(diǎn)火、燃燒。 
  油槍在進(jìn)退過程中,由于金屬軟管的撓性,油槍頭及油槍軟管會(huì)接觸到燃燒裝置導(dǎo)管內(nèi)壁,并有相對(duì)摩擦。另外鍋爐在運(yùn)行期間,為調(diào)節(jié)火焰中心高度,煤粉燃燒器會(huì)根據(jù)需要上下擺動(dòng),油槍也會(huì)隨著二次風(fēng)噴口同時(shí)擺動(dòng)。油槍會(huì)有可能在擺動(dòng)到極限位置狀態(tài)下前后進(jìn)退,此時(shí),油槍頭及油槍軟管與燃燒裝置導(dǎo)管內(nèi)壁的接觸更緊密,摩擦更加劇。此時(shí),油燃燒裝置導(dǎo)管如果有異物,或者破損后有尖銳毛刺,將會(huì)對(duì)油槍軟管直接造成損傷。見圖2。 
  綜上所述,從現(xiàn)場損壞的現(xiàn)象及運(yùn)動(dòng)原理分析,油燃燒裝置軟管和油槍軟管大量損壞的原因有以下幾點(diǎn): 
 ?。?)從現(xiàn)場照片看,油燃燒裝置導(dǎo)管由于外力導(dǎo)致破損,導(dǎo)管內(nèi)壁產(chǎn)生很大尖銳的毛刺,在油槍進(jìn)退過程中損壞油槍軟管編網(wǎng),在油壓作用下,破損逐漸增大,燃油泄漏。燃油在爐膛輻射熱作用下自燃,將內(nèi)外軟管嚴(yán)重?zé)g。 
 ?。?)油槍如在擺動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)退,此過程中,油槍頭不斷沖擊燃燒裝置軟管內(nèi)壁。如果次數(shù)較多,就會(huì)對(duì)軟管內(nèi)壁造成疲勞損傷,并不斷加劇導(dǎo)致失效。 
  (3)在油槍檢查過程中,每拆卸一支油槍,均發(fā)現(xiàn)油槍內(nèi)殘留有較多燃油?,F(xiàn)象是拆卸接頭時(shí)燃油從軟管接頭處大量溢出,抽出油槍后,油槍噴頭仍較多燃油流出。 
  由此分析,油槍停運(yùn)后,油槍及爐前管路內(nèi)的殘留燃油,沒有得到有效地吹掃,甚至有可能燃油快關(guān)閥關(guān)閉不能完全嚴(yán)密。而油槍內(nèi)殘留的壓力使燃油逐漸流到燃燒裝置導(dǎo)管內(nèi)部,在爐膛輻射熱的作用下不斷揮發(fā),甚至自燃,從而導(dǎo)致燃燒裝置導(dǎo)管燒損。 
  4 改造方案和實(shí)施效果 
 ?。?)前文提到的印度某電廠,在#1爐、#2爐停爐期間,陸續(xù)拆除問題集中地2臺(tái)油燃燒裝置,發(fā)現(xiàn)#1爐BC層2#角和#2爐BC層1#角油燃燒裝置導(dǎo)管都有損壞,而且從現(xiàn)場查看,應(yīng)該是焊接損傷,導(dǎo)管內(nèi)壁形成尖銳的毛刺,進(jìn)而損傷了油槍軟管。后期,業(yè)主對(duì)這兩臺(tái)損壞的油燃燒裝置進(jìn)行了更換,之后這兩個(gè)角的油槍再未出現(xiàn)過損壞。 
  (2)針對(duì)油槍擺動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)動(dòng)有可能對(duì)燃燒裝置造成損傷,應(yīng)將油槍頭部設(shè)計(jì)成圓滑過渡,盡量消減油槍對(duì)燃燒裝置內(nèi)壁的沖擊。 
 ?。?)保證油槍投運(yùn)前和停運(yùn)后的吹掃效果,要求吹掃壓縮空氣壓力不低于0.4Mpa,前后吹掃時(shí)間不小于30s,并將吹掃時(shí)間編寫在點(diǎn)火程序里自動(dòng)執(zhí)行。 
  (4)檢查燃燒裝置冷卻風(fēng)的壓力和流量,要求冷卻風(fēng)壓力和爐膛差壓不低于1500Pa,單臺(tái)冷卻風(fēng)量不低于1.5m3/h。冷卻風(fēng)的作用一是可以對(duì)油槍進(jìn)行冷卻,減少噴頭結(jié)焦,另外若燃燒裝置有殘油,冷卻風(fēng)可以起到一定的清理作用。 
 ?。?)檢查燃油快關(guān)閥,保證閥門的嚴(yán)密性,防止燃油泄漏的燃燒裝置導(dǎo)管內(nèi)。 
  通過上述問題檢查和改進(jìn),印度該電廠遺留的問題在中方調(diào)試人員的指導(dǎo)下進(jìn)行逐一排查解決,后期油燃燒裝置及油槍損壞的頻率大大減少了。 
  5 結(jié)束語 
  通過一系列檢查與改進(jìn),分析出了燃燒裝置及油槍大批量損壞的原因,并通過改進(jìn)修復(fù)了使用,故障率大大減小,維護(hù)了國內(nèi)產(chǎn)品在國際市場的形象和地位。印方業(yè)主也認(rèn)識(shí)到了使用維護(hù)中主要問題:(1)外力導(dǎo)致?lián)p壞;(2)殘油沒有吹掃干凈,就造成了燃油在油槍內(nèi)高溫自燃,輕則導(dǎo)致油槍軟管材質(zhì)物理性能受到影響,韌性強(qiáng)度變差,甚至油槍完全被燒穿。 
  因此,建議業(yè)主運(yùn)行維護(hù)人員,現(xiàn)場一定加強(qiáng)檢修工作,定期檢查清理油槍。使得設(shè)備便在良好的運(yùn)行環(huán)境,發(fā)揮最大的功效。另外,設(shè)備制造廠加強(qiáng)油槍及燃燒裝置的出廠檢驗(yàn),保證金屬軟管的材質(zhì)和強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求,同時(shí)加強(qiáng)對(duì)業(yè)主使用人員的培訓(xùn),提前預(yù)防故障出現(xiàn)。