1、概述
大坝发电厂4x300MW机组公用一条输煤系统,整个输煤系统共有15条
皮带输送机和2台环式
破碎机及4台皮带给煤机、2台斗轮堆取料机、2台C型翻车机,配备了4台推煤机。系统上煤方式有3种,即斗轮机、翻车机和推煤机上煤。为了降低发电成本,从2000年开始实施配煤燃烧,即设计煤种与一些低价烟煤按一定比例混合燃烧,平均日上煤量在15000多吨。低价的小煤窑烟煤,煤质较差,煤中的“三块”(石块、铁块、木块)较多,给设备的稳定运行带来较大负担,使设备磨损加剧,尤其是落煤斗的磨损更加明显。落煤斗内加装耐磨衬板,由于局部磨损脱落,而在除铁器不能完全清除的情况下,使得大块铁块进入碎煤机和锅炉磨煤机,多次造成设备损坏和跳闸。通过2002年一年的调查统计,落煤斗的磨损量是2000年的3倍,碎煤机由于耐磨衬板脱落而造成的故障次数是同期的3倍。由此可见,解决落煤斗磨损问题是确保输煤系统安全运行的一项重要措施。经过多次反复实践,确定采用了网格状耐磨衬板。
2、存在的问题
随着系统的配煤燃烧,带来了煤质较差,上煤量大,落煤斗耐磨衬板局部脱落等诸多问题,严重影响其安全可靠性。
输煤系统落煤斗一般采用8=10的钢板焊接而成,在煤流冲击面钢板的壳体上加装有耐磨衬板4块,每块衬板由4条M14的螺栓固定,如图1所示,从图中可以看到煤流冲击落煤斗的正面。
(1)每块耐磨衬板规格为400mmx600mm,σ=12mm或14mm材质为ZGMn13钢,仅由4条M14的沉头螺栓固定,在煤流长期冲击下和煤中水分的锈蚀下,衬板螺栓锈蚀脱落现象在日常的巡检工作中不能直观的看到。从而,为输煤系统安全可靠运行留下了隐患。
(2)落煤斗钢板是由8=10mm的钢板焊接而成,煤流冲击面易变形不平,ZGMn13钢耐磨衬板属高碳铸钢,具有高强度、高硬度及高耐磨性,但其塑性、韧性低,焊接性能差,裂纹敏感性较大。衬板安装其上后,在煤流和“三块”的长期冲击下,由于钢板与衬板之间接触不实,因此,易局部产生裂纹,随着裂纹的扩展,使其断裂脱落。
(3)在耐摩擦、抗冲击方面,耐磨衬板与煤之间不及煤与煤之间耐摩擦。
从上述问题可以看出,影响输煤系统落煤斗耐磨衬板稳定性的因素主要是:衬板的固定。如果能使耐磨衬板与煤斗钢板紧密的结合在一起,那么,就不会发生由于螺栓脱落,而造成的衬板脱落故障。
3、解决方案
针对上述存在问题,根据检修工作经验,耐磨衬板的材质选用16Mn低碳合金钢,它是输煤系统普遍采用的钢材。其特点是综合力学性能良好,低温冲击韧性和焊接性能都好。
3.1制作用格状耐磨衬板
利用煤与煤之间摩擦比煤与金属间好的性质,将16Mn的钢板条(8=12mm、b=60mm锰钢钢板)焊接成1000x900mm的网格状衬板,焊接时单面焊接双面成型。将其整体焊接在煤流冲击的落煤斗面上,网格状耐磨衬板如图2所示,这样可以解决如下问题:
(1)由于1000x900mm的网格状衬板四边整体焊接在落煤斗的正面(即煤斗的落煤点处),焊接时钢板内外两边都焊接。这样,就解决了耐磨衬板的固定问题。
(2)由于网格状衬板采用16Mn的钢板条,其综合力学性能良好,低温冲击韧性和焊接性能都好,与煤接触面积小,即使落煤斗壳体钢板变形,耐磨衬板受煤流冲击后能很好的适应壳体钢板,不存在耐磨衬板与壳体钢板之间接触不实的问题。
(3)改变衬板与原煤冲击摩擦性质。从图2中及实际使用工作中可知煤流冲击在网格状耐磨衬板上,先填充每一小格的四角,以致于其可占有整个容积的2/。将煤与衬板的摩擦冲击变为煤与煤的冲击与摩擦。由于煤与煤摩擦要比煤与铸钢耐摩擦,同时煤粉能够吸振,减缓煤中的大块的冲击力。
此外,应加强设备巡视和检修工艺,如发现局部网格状衬板磨损严重或焊接质量存在问题,应及时更换或补焊。
4、效果评价
通过上述改进,经过2002年使用,效果非常明显。耐磨衬板由于材质差,而磨薄受冲击脱落的现象有效地得到了抑制,一年内没有更换过衬板,确保了输煤系统的安全、可靠运行。
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