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超临界机组输煤皮带设备故障原因及处理

发布时间:2020-05-16 10:28来源:互联网

摘 要:火力发电厂输煤皮带转动设备能否安全、稳定、高效地运行,直接影响着锅炉效率和机组负荷。一般电厂输煤皮带转动设备发生故障或缺陷的频率远高于其它系统设备,究其原因有极大部分是润滑故障引起。因此输煤皮带转动设备润滑质量的好坏是运行和检修工作的重点。对输煤皮带转动设备常见润滑故障产生的原因进行分析,并有针对性地提出相应防范措施,为减少或避免因润滑故障导致设备损坏事故的发生提供参考。

某电厂建有3×660MW火力发电机组,全套设备国外进口,其中输煤皮带可满足3台66万机组的卸供煤要求。输煤皮带转动设备包括:减速机、液力耦合器、主从动滚筒、卸船机、斗轮机、皮带式除铁器、叶轮给煤机、取样器、螺旋输送机、碎煤机、卸料小车附属设备等。在火力发电厂的生产过程中,这些设备具有连续运行时间长、运行工况相对恶劣以及停备检修时间短等特点,从而导致故障发生率较高。这些故障最常见的表现形式大多与设备运动件的磨损有关,而磨损故障最直接、最根本的原因往往就是润滑失效。因此,分析润滑失效的原因,找出润滑故障的根源,并及时采取防范措施,可有效减少或避免设备损坏事故的发生。润滑是指用润滑剂来减少两表面之间的摩擦、磨损或其它形式表面破坏的措施,润滑剂是润滑过程的核心物质,工业上可分为润滑油和润滑脂。润滑剂在转动设备中起如下作用: 减少摩擦和磨损、冷却、防腐、减振、清洗和密封等。不同工况下,任一润滑作用的失效都会导致不同程度的润滑故障,如轴承发热甚至烧毁,齿轮点蚀、胶合甚至断齿,输入轴、输出轴轴端漏油,减速机发烧等均与润滑系统密切相关。

由于润滑管理不严格,加油换油过程中容器较脏或管路焊接酸洗不规范,造成焊渣铁锈等杂物进入油管,进而造成堵塞,这些问题在前期工程中较多。在日常运行和维护中,泥砂、焊渣、棉纱头等杂物都可能将油管、加油孔、油嘴堵塞,使润滑点少油或无油,产生过热磨损。由于大机组输煤皮带设备常采用时间制润滑加油保养,各润滑点油管、加油孔、油嘴,从总加油量观察很难发现个别油管、加油孔、油嘴的堵塞现象,从而给设备的损坏埋下了安全隐患。

c. 加润滑油设备安装时,在能达到使用要求的前提下,可用封口胶、碎布等对油管、油孔包扎封堵,但应注意防止封堵前油管、油孔不得堵塞。

d. 油系统安装、检修后,应进行系统的强度试验,当发现有渗漏、加不进或破裂时,应及时予以修理或更换。

e. 在系统检修结束后,需在每个供油点处检查来油情况和清洁程度,直到来油顺畅、清洁后,再正式连上接头。

f. 系统投入使用后,要及时监测加油设备的温度,以便通过温度变化和设备变化及时发现系统堵塞。

转动设备的漏油、加不进油问题对生产技术人员一直是个难题。一旦漏油、加不进油,不仅造成能源损失,而且污染环境,严重时会引起设备少油、断油,使齿轮啮合面或轴承磨损加剧,进而发生咬焊、剥离或轴承烧损,导致设备事故。常见漏油、加不进油原因有以下几点。

a. 因检修工艺或油管、加油孔、油嘴的质量存在问题而导致渗漏、加不进润滑油,长时间运行后润滑油逐渐扩大减少,导致漏油加剧、油脂缺失。

例如: 一些电厂的输煤皮带机润滑系统均人工加油和油站系统供油。按照正常的保护控制程序要求,在运行中当到达规定做润滑保养时间段或油量低于设定值时,应该及时通知维护检修人员进行确认油量和供油系统异常的情况,再进行补油工作; 当其油量达到设定值时,先前运行的设备应将停止运行。但因设备加油部分存在问题,易发生长时间未加润滑油运行的情况,油量减少到超过规定值,这种情况如不能及时发现,将导致润滑能力不足,进而发生跑油。跑油后可能引起设备异常,最终导致设备跳闸或轴承因缺油而烧损。这种情况在电厂中已发生多次,相关人员需引起足够的重视。

骨架油封的作用是将传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离,防止润滑油渗漏。由于其长期处于转动摩擦状态及环境、温度对油封的影响,长时间运行后骨架油封就会磨损、硬化,失去密封作用而产生漏油。若漏油处理不及时,会造成轴承缺油而烧毁。

a. 加强检修工艺和巡检力度,如运行中发现渗漏点要及时采取措施,将事故消灭在萌芽状态。

b. 在设备检修时,相关的电气、热工设备元件和保护控制回路应与主设备同等重视,严格执行检修工艺和质量标准。

润滑油温过高会引起轴承或齿轮的很多问题:第一,不易形成油膜,加速设备的磨损; 第二,齿轮油容易变质,当油温超过65 ℃ 时,每增加10 ℃,其氧化速度就增加1 倍,油被氧化后,会产生油泥、酸化物等,进而酸化变质、性能下降,更严重的是造成轴承的润滑油道被积炭堵塞,使轴承润滑不良,降低使用寿命; 第三,加速油封的变质老化,引起设备漏油。结合生产实际,造成油温过高的原因可分为润滑不当和设备装配不当2种情况。

设计膨胀量不足; 安装角度不当; 轴承本身装配不当; 联轴器对中不好; 转子不平衡; 轴承检查更换不及时; 轴承质量不佳; 轴承选型不当等因素均会造成轴承发热或失效。

设备巡检和维护人员对设备、轴承温升的异常情况要引起足够警觉,因温度异常是设备产生故障的先期信号,如果处理滞后、方法不当,将会使状态进一步恶化,造成重大事故。因此设备操作和维护人员必需注意观察轴承的温度曲线和报警信息,一旦发生异常现象,要结合振动监测、油质分析等手段,及时找到设备发热的真正原因,才能彻底消除设备隐患。另外还要结合设备情况合理选型、加强职工技能培训、提高检修工艺水平等手段来减少设备因装配原因带来的发热问题。

a. 金属残渣及粉尘对油质的影响。在基建过程或油系统检修时,会有部分残存物如焊渣、金属锈蚀物等难以彻底去除,从而对油的劣化反应起到催化作用。

b. 水分的渗入对油质的影响。水混入润滑油后,将对其中大多数添加剂造成损坏,使其发生水解、乳化、凝聚和分离沉降等,造成油品质劣化,

润滑油作为磨损颗粒的携带介质,使用过程中其组分降解使性能下降,在设备内生成沉积物,同时会被各种外来异物污染使磨损恶化进而造成故障。因此在生产实际中应重点监测如下指标:水分、粘度、机械杂质、酸值、抗乳化性能、闪点。通过这些指标的监测,可保证润滑油的良好品质。

在输煤皮带设备中,润滑油一旦发生缺少,必将导致设备故障,尤其在没有油泵的设备上,还可能发生较严重的设备损坏事故。油泵的种类较多,形式各异,难以用统一标准对其进行损坏原因分析和预防,下面以生产现场最常用的齿轮油泵为例,对其故障产生原因及相应防范措施进行归纳。

原因: 吸油位置太高或油位不足; 油温过高;齿轮泵密封不严; 齿轮泵内齿顶圆与泵体内孔径向间隙过大,齿轮侧面与前后盖板端面间隙过大; 滤

相应防范措施: 在油箱内补油,降低吸油位置; 在油箱内加冷却器或采用风冷方式; 更换密封元件,紧固连接件; 更换泵体; 清洗或更换滤油器的滤芯。

原因: 齿轮泵进油管直径太小; 齿轮存在误差或两齿轮轴线不平行; 泵体与泵盖的两侧没有加纸垫而产生硬物冲击,泵体与泵盖不垂直密封,旋转时吸入空气; 滤油器堵塞或转速过高; 电动机与油泵轴不同心。

相应防范措施: 更换直径较大的进油管; 更换高精度齿轮,保证两齿轮轴线平行; 泵体与泵盖间加入纸垫,研磨泵体与泵盖间的平行度不超过0. 005 mm; 清理滤油器或降低转速; 调整泵体与电机的同轴度使其误差不超过0. 01 mm。

原因: 泵中有杂质; 压力阀失灵; 盖板与轴的同心度不够; 泵体轴向及径向间隙过小; 滚针转动不灵活; 泵与电动机联轴器同心度不够。

相应防范措施: 过滤机油以除去其中的污染物; 更换弹簧,清除阀体小孔内的污染物; 更换盖板使其与轴同心; 调整轴向或径向间隙; 更换活动滚针轴承; 调整泵轴与电动机联轴器同心度使其不超过0. 01 mm。

原因: 齿体有裂纹或泄漏; 油液粘度太大; 油温过高; 电动机功率与齿轮泵不匹配; 齿轮泵径向与轴向间隙过大,其中端面间隙的影响更大; 滤油器堵塞; 溢流阀的压力调整过低或失灵。

相应防范措施: 若有泄漏,应在泵体与泵盖间加纸垫,紧固连接件,若有裂纹,则应更换泵体;合理选择润滑油的粘度等级; 安装冷却装置; 选用功率相匹配的电动机; 更换泵体; 清理滤油器; 重新调整压力或更换溢流阀。

做好润滑管理工作可延长设备使用寿命、减少维修费用,从而提高电厂的经济效益和安全指标。通过对火力发电厂输煤皮带机设备常见润滑故障分析及防范措施的论述,以提供参考。