印度JSG4×600MW电站碎渣机出力不足的原因分析及对策

【摘要】简要介绍了印度IPP电厂4×600MW电站底灰碎渣机的运行中出现的振动大、出力不足的问题，对过早损坏原因进行了具体分析，针对存在的问题，从设备的设计、制造、运行等方面提出了对策及预防措施。对同类设备的改进具有指导和借鉴意义。

【关键词】碎渣机；振动；原因分析；对策

一、系统概述

印度IPP 4×600MW电站每台捞渣机的底部配有碎渣机一台，采用SZ1230.0单辊碎渣机，由青岛四洲电力设备有限公司生产，这种碎渣机采用联轴传动方式，平置于灰沟或基座平台上，不需地脚螺栓固定。其参数如下：设计出力85t/h；型号：DGS—830AQH；型式：单辊；调节范围：30-47.5；最大出渣尺寸≤25mm。

二、碎渣机故障前状态

碎渣机安装前进行了找正和盘车，安装后进行了验收并进行了8小时试转，未发现有任何缺陷，并在机组低负荷运行期间，也未出现卡涩，堵转，电机侧、减速机侧、滚轮侧振动值均在4mm/s以内。

三、碎渣机故障事情经过

1.#1、#2机组碎渣机情况

#1、#2机组碎渣机移交业主比较早，其中#1机组2011年6月22日移交业主方运行，移交前#1机组底灰碎渣机多次做出力性能试验，均出现卡涩、堵渣、振动大，而无法完成性能试验，业主方提出碎渣机设备出力不足。

#2机组稳定性运行完后，就移交业主方。根据业主方使用情况和我方现场监管情况，#1、#2机组运行中经常发生碎渣机卡涩、耦合器销子断开状况，轴在不到一年的运行时间，出现开裂现象，业主方不得不进行更换新的碎渣机，业主因此多次来信和与我方谈判，要求我方（EPC总承包商）从根本上彻底处理碎渣机出力问题。

2.#3机组碎渣机情况

#3炉高负荷运行期间，2012年5月20日，发现碎渣机振动大，并伴有摩擦声，停碎渣机，并将碎渣机拖出，经拆解齿环和辊筒，发现靠近减速机侧齿辊轴断裂开焊，5月21日，将#4碎渣机拖运至#3炉底使用，5月24日下午，发现借用的#4炉碎渣机再次出现振动大，停碎渣机后，发现同样问题，后又将#3炉临时维护加固的碎渣机重新投用使用。#3机组随后运行发现，碎渣机振动大问题仍然存在，而且我们发现在#3机组500MW以上负荷，并且渣块较大时，碎渣机振动异常，不能投用，现场只能使用格栅板过滤大渣块，并用消防水进行冲刷。#3机组碎渣机由于振动大，遇到大渣块情况下，经常将轧辊固定螺栓振出，齿辊轴连接处开裂，在一年的使用期间内，现场先后5次对齿辊轴进行加固焊接维护，但不能从根本上解决振动问题。2012年8月23日，#3机组移交业主后，8月27日，碎渣机又发生振动大，导致轴承、液力耦合器松动损坏，无法使用，业主维护人员拖出进行大修，但未能解决问题，碎渣机闲置未投入。

3.#4机组碎渣机情况

#4机组碎渣机在2012年5月24日借用#3机组期间就发生过振动大故障，后来经过维修加固后，我们又重新投入到#4机组底灰系统运行。2012年5月30日，现场监管人员在巡检过程中发现维修后再次投用的#4碎渣机振动仍然大，停运后检查辊轴与轧辊，发现有局部开裂，我们马上安排人员对传动侧辊轴进行了矫正和重新焊接处理，维修后再次投入#4机组捞渣机底部运行.然而，经矫正后运转起来，还能观察到明显的晃动（经测量约有14mm），之后，#4机组累计运行不到两个月，轧辊固定螺栓、靠背轮就出现过二次松动，我们进行了重新找正并紧固，但由于两侧的轴不同心，没能从根本上解决问题。以后运行中还是经常出现故障，造成不断吃寻的维修。

四、故障原因分析

碎渣机运行过程出现故障后，2012年5月份项目部组成了质量问题原因调查小组，以当时还在我方运行中的#3机组底灰碎渣机为调查对象，查找碎渣机故障、出力不足的原因。通过分析碎渣机振动过程，我们发现碎渣机的振动值随着运行时间推移，振动值呈现逐步增大趋势，在接近运行一年时间时，碎渣机齿辊轴与辊筒处振动产生裂纹，振动值超过10mm/s以上，并且造成其他附件也强烈振动，即使修复临时找正焊接齿辊轴，经过运行，故障很快还会发生，最终导致碎渣机因多部件损坏而报废。现场经多次组织会议分析认为：

1、碎渣机齿辊轴设计存在缺陷是振动大、出力不足的主要原因

碎渣机齿辊轴不是一根通轴，而是分两部分组成并固定在辊筒上，当机组在高负荷运行，并出现大渣块的时候，碎渣机能力明显跟不上，成块的渣块很容易造成轴与辊筒连接处裂开。每次出现齿辊轴焊口断裂，采取的措施是找正后，重新焊接，但这种方法未从根本上解决问题，在运行一段时候后，还是出现继续断开的现象，由于多次开裂产生震动，就很容易导致轴承损坏。所以，碎渣机长时间在高负荷条件下运行后，振动值急剧增大，碎渣机表现出力不足，最终故障损坏。

2、#1机组底灰碎渣机电机参数比技术协议偏小

根据技术协议IPP电站锅炉底灰碎渣机电动机功率应为22kw，电机转速为1450r/min；我们比较了四台机组碎渣机的现场铭牌参数后发现，#1机组到货碎渣机电机实际参数功率为15kw，转速为970r/min，技术协议与实际参数不一致。是造成#1机组碎渣机出力不足的另一重要原因。

3、业主提供的煤中灰份偏高，造成引风机内部磨损加速

在运行期间，业主提供的煤种偏离设计值较大，灰份含量远超设计煤种，导致煤粉燃烧产生的灰份太多。EPC合同技术协议书附录I中的《煤及灰分析》的部分规定：设计煤种的高位发热量为3300（kcal/kg），含灰量为41.6%（范围35～43%）；最差煤种的高位发热量为3000 （kcal/kg），含灰量为43.9%。

实际上机组所使用燃煤的高位发热量一般为2500--2800kcal/kg左右，有时还低于2300--2400kcal/kg，含灰量远远大于合同规定（每次取样化验，含灰量均在50%以上），煤质远远低于合同规定的最差煤种要求。

通过比较，实际煤质条件下运行，经过底灰的含灰渣量是合同标准值的1.724倍，这样就加速了碎渣机的振动增大、导致出力不足。

4、不正当的运行方式，造成底灰碎渣机处理的渣块有结焦，过负荷现象

在运行和停机过程，由于吹灰系统投入不及时，炉壁灰结块成渣严重，最终大量的渣块受到重力掉入底灰系统，造成底灰碎渣机处理结焦块的渣量增大。捞渣机的刮板运行速度调节不当，运行中负荷升高，但刮板速度未及时调节，造成碎渣机渣量处理越来越多。

五、采取的措施及对策

1.修改设计，将原碎渣机的齿辊轴由空心轴更改为通轴2、#1机组碎渣机电机更换22KW功率电机3、要求业主按照设计煤种供煤，尽量保证含灰量控制在合同值之内4、加强机组移交后的监管，避免因为运行操作原因造成的底灰结渣现象

六、结语

通过对底灰碎渣机设计优化、运行方式改善和采取有效的技术手段，我们有效了克服了碎渣机振动大、出力不足造成对机组稳定性运行的影响，大大提高系统运行可靠性，四台机组碎渣机相继经过合同规定的各项性能指标的考核，并在机组移交后的质保期期间振动值一直保持在标准以内、运行出力良好。这里把故障分析处理和优化改造经验总结出来，为今后类似系统底灰碎渣机优化改造提供借鉴。

作者简介

柳日东（1964-），男，汉族，毕业于上海电力学院，项目总工程师，主要从事火电EPC总承包工程设计、采购、施工、调试运行项目管理。