电厂滚筒冷渣器常见故障分析及处理
王道锋 康 浩 赵 鹏
（焦作演马电力有限责任公司，河南，焦作， 454171）
摘要：冷渣器是保证循环流化床(CFB)锅炉安全、高效运行的一个关键设备, 本文针对蒸发量为130t/h循环流化床锅炉配套的滚筒式冷渣器在运行中出现的故障进行了分析、改进、总结，以便同行业相关人员在解决冷渣器类似故障时进行参考。
关健词： 紧边 松边 旋转接头 人字形下渣管 螺旋翼片
一、前言
冷渣器是CFB 锅炉安全、高效运行的一个重要设备, 如果冷渣器在运行中出现故障不能排渣，将直接导致炉膛内料层厚度增加，运行人员只能被迫调整多元燃料配比（提高入炉燃料发热量）、风机风量和减负荷运行, 这给操作人员增加了较大难度，也给电厂带来了很大的安全隐患和经济损失。因此对冷渣器故障的分析、处理和预防是非常值得电厂运行、检修等相关人员探讨交流的。本文就以演马电力公司两台SFS 型滚筒冷渣器为切入点, 探讨分析处理CFB 锅炉滚筒冷渣器常见故障。
二、设备概况
焦作演马电力公司安装了2台SFS 型滚筒冷渣器。冷渣器冷却方
式以水冷为主, 风冷为辅。由进料装臵、出料装臵、旋转筒体、旋转接头、防窜装臵、驱动装臵、底座等部分组成。
SFS 型滚筒冷渣器工作原理是接通电源启动调速电机通过减速机驱动，使筒体转动。打开进、出水阀门，使冷却水充满旋转筒体且畅通。高温物料通过进料装臵快速进入旋转筒体，随着筒体的转动，物料沿着螺旋翼片，连续滚动向前抛洒输送。另外冷渣器进渣口接有一根送风管、出风引向尾部烟道。这既抑制了冷渣器在输送热渣过程中出现的扬尘同时也起到了对热渣的冷却作用。
三、故障分析及处理
1、冷渣器减速机基座频繁断裂故障分析及处理。
存在问题：冷渣器减速机型号是BWY33—59—11，为脚板式卧装专用电动机直联型。其安装方式采用将减速机基座安装固定到滚筒冷渣器基础上。以这种安装方式运行，冷渣器运行最多2个月，由于减速机基座或有裂缝或已经断裂需停运检修维护。
故障分析：就此问题我们首先对减速机基座加固，试运后虽然比加固前运行时间延长，但仍旧发生裂缝故障。这说明基座断裂故障根本原因还没有找到，现场我们发现减速机输出端小链轮通过传动链以顺时针方向带动冷渣器滚筒大链轮旋转，两链轮中心线以上传动链部分所受的是拉力，为紧边；中心线以下传动链部分不受力，为松边。由于传动链运行一段时间后会被拉长，拉长的部分主要集中在松边，同时冷渣器滚筒大链轮在电机减速机牵引旋转过程中由于其质量大具
有一定的惯性会加剧挤压松边的传动链，若不及时切链或改变现状，直接导致电机减速机基座断裂。如下图所示：
改进处理：为根本解决减速机基座断裂故障，我们采取改变传动链受力分布。冷渣器电机减速机的安装位臵决定了传动链在运行中的受力分布。改变电机减速机安装位臵以使两链轮中心线以上传动链部分为松边，中心线以下部分为紧边，与原冷渣器传动链受力分布相反，从而改变挤压传动链现状，以防止减速机基座断裂故障发生。如下图所示：
冷渣器自改进试运后，至今没有发生减速机基座频繁断裂故障，
延长了设备运行周期，降低了员工检修强度，节约了燃料消耗，增加了经济效益。
2、冷渣器旋转筒体高温故障分析及处理。
存在问题：2010年10月份公司利用大修机会更换了1#滚筒冷渣器，试运后，旋转筒体高温一度达到将近100℃，立即停运进行检查。 故障分析：就此问题我们首先考虑旋转筒体内进出水回路是否发生了气阻，打开旋转筒体排空气阀，操作旋转滚筒转动使排空气阀在正上方，使进出水回路循环，直至排空气阀有水大量冒出，严密关闭排空气阀。我们又检查了进水、出水管上控制阀门是否损坏，经检查完好。确认完毕后试运，旋转筒体仍旧高温，与上次试运结果相比温度没有什么变化。
排除上述两个因素以外，旋转滚筒发生高温故障的原因最有可能是旋转接头内部结构设计缺陷造成的。旋转接头是由壳体、转动部件进水室、和带有螺纹的规定长度回水管组成。旋转接头内部带有螺纹的回水管的长短会影响冷却水循环流量，过长，回水量减小，水循环不畅，渣温得不到及时冷却，热交换慢，则旋转筒体温度升高；过短，有大部分进水流量不经过旋转筒体进水管路而直接流入回水室经旋转接头内回水管再流出。大部分进水短路，没有足够的冷却水冷却热渣，使旋转筒体温度升高。
我们对旋转接头内部结构分析研究后，解体旋转接头，现场测量发现带有螺纹的回水管常为580，没有伸进隔板，则回水管较短。如下图所示：
旋转接头内部结构设计缺陷图
改进处理：调整L 长度，且允许有少量的水泄漏即带有螺纹回水管与隔板装配间隙为1mm 。经测量为保证大部分进水冷却水量不短路、回水流量速度不变慢的条件是：626
旋转接头内部结构设计改进图
冷渣器试运后，旋转筒体温度明显下降，由故障高温100℃降
至50℃左右，在设备运行规定温度范围之内。
3、冷渣器漏渣隐患分析及处理。
存在问题：2010年11月6日，运行人员在巡回检查设备时，发现热渣从1#冷渣器进料装臵的箱体与旋转滚筒配合间隙处漏出。热渣的外流不仅高温腐蚀了运行设备，而且影响了设备环境卫生，还增加了运行人员劳动强度。
故障分析：就此漏渣隐患问题我们对冷渣器进料装臵进行分析，它是由箱体与人字型下渣管组成。首先考虑减小进料装臵即箱体与旋转滚筒间隙距离。打开箱体上盖通过测量在箱体侧内孔直径，下料补焊Ø225×Ø215×4环形普通钢板，以减小箱体与旋转滚筒间隙距离至4。检修完毕，当天试运行不再漏渣。
1#冷渣器运行不到一天，又开始漏渣，并且漏渣量逐渐增大，我们对冷渣器滚筒转速进行了分析，调整电机频率使其增大，滚筒转速变快，漏渣量本应随之减小，但漏渣量大小几乎没有变化；调整电机频率使其减小，滚筒转速减慢，漏渣量增大，这充分说明了调整滚筒转速变快，不能减轻或消除冷渣器漏渣隐患，这也就说明了冷渣器旋转滚筒内部输送热渣的机械设计缺陷造成了冷渣器漏渣隐患。
通过以上分析，我们考虑在旋转筒体转速以及人字形下渣管管径一定的情况下，下渣管底部与其周围螺旋翼片顶部相对垂直距离，均会影响到冷渣器的出渣速度。若距离太近，下渣管附近螺旋翼片就会极大地阻挡了滚筒输送热渣的速度，同时也阻碍了下渣管下渣速度，
致使螺旋翼片附近热渣越积越多，没有被及时输送走的热渣从旋转滚筒内流入箱体，箱体内的热渣逐渐增多最终通过旋转滚筒与箱体之间的转动间隙流出冷渣器外发生漏渣；若距离太远，螺旋翼片输送热渣速度小于下渣速度，致使螺旋翼片附近热渣不能及时被运走，同样越积越多，最终同样通过旋转滚筒与箱体之间的转动间隙流出冷渣器外发生漏渣。
进入1#冷渣器内，现场测量人字形下渣管口外径为210，距离滚筒内壁底部垂直距离的高度为350，螺旋翼片的高度为210。满足冷渣器内人字形下渣管周围不滞留热渣的前提条件：一是人字形下渣管口距离滚筒内壁底部垂直距离=人字形下渣管口外径=210。二是螺旋翼片高度低于人字形出渣管口。如下图所示：
改进处理：调整H 高度，即补焊同管径同材质弯头加长人字形出渣管垂直距离，距滚筒内壁底部垂直距离为210，切割螺旋翼片高度至190。如下图所示：
1#冷渣器试运行后，进渣口与箱体连接处不再漏渣。
以上是我们在实际运行检修中分析总结出的一些检修经验，希望对大家有所帮助。
作者简介:
王道锋，男，工程师，公司副总工程师
赵 鹏，男，助理工程师，维修车间副主任
康 浩，男，助理工程师，维修车间专工
联系电话：[1**********]，王道峰。
电厂滚筒冷渣器常见故障分析及处理
王道锋 康 浩 赵 鹏
（焦作演马电力有限责任公司，河南，焦作， 454171）
摘要：冷渣器是保证循环流化床(CFB)锅炉安全、高效运行的一个关键设备, 本文针对蒸发量为130t/h循环流化床锅炉配套的滚筒式冷渣器在运行中出现的故障进行了分析、改进、总结，以便同行业相关人员在解决冷渣器类似故障时进行参考。
关健词： 紧边 松边 旋转接头 人字形下渣管 螺旋翼片
一、前言
冷渣器是CFB 锅炉安全、高效运行的一个重要设备, 如果冷渣器在运行中出现故障不能排渣，将直接导致炉膛内料层厚度增加，运行人员只能被迫调整多元燃料配比（提高入炉燃料发热量）、风机风量和减负荷运行, 这给操作人员增加了较大难度，也给电厂带来了很大的安全隐患和经济损失。因此对冷渣器故障的分析、处理和预防是非常值得电厂运行、检修等相关人员探讨交流的。本文就以演马电力公司两台SFS 型滚筒冷渣器为切入点, 探讨分析处理CFB 锅炉滚筒冷渣器常见故障。
二、设备概况
焦作演马电力公司安装了2台SFS 型滚筒冷渣器。冷渣器冷却方
式以水冷为主, 风冷为辅。由进料装臵、出料装臵、旋转筒体、旋转接头、防窜装臵、驱动装臵、底座等部分组成。
SFS 型滚筒冷渣器工作原理是接通电源启动调速电机通过减速机驱动，使筒体转动。打开进、出水阀门，使冷却水充满旋转筒体且畅通。高温物料通过进料装臵快速进入旋转筒体，随着筒体的转动，物料沿着螺旋翼片，连续滚动向前抛洒输送。另外冷渣器进渣口接有一根送风管、出风引向尾部烟道。这既抑制了冷渣器在输送热渣过程中出现的扬尘同时也起到了对热渣的冷却作用。
三、故障分析及处理
1、冷渣器减速机基座频繁断裂故障分析及处理。
存在问题：冷渣器减速机型号是BWY33—59—11，为脚板式卧装专用电动机直联型。其安装方式采用将减速机基座安装固定到滚筒冷渣器基础上。以这种安装方式运行，冷渣器运行最多2个月，由于减速机基座或有裂缝或已经断裂需停运检修维护。
故障分析：就此问题我们首先对减速机基座加固，试运后虽然比加固前运行时间延长，但仍旧发生裂缝故障。这说明基座断裂故障根本原因还没有找到，现场我们发现减速机输出端小链轮通过传动链以顺时针方向带动冷渣器滚筒大链轮旋转，两链轮中心线以上传动链部分所受的是拉力，为紧边；中心线以下传动链部分不受力，为松边。由于传动链运行一段时间后会被拉长，拉长的部分主要集中在松边，同时冷渣器滚筒大链轮在电机减速机牵引旋转过程中由于其质量大具
有一定的惯性会加剧挤压松边的传动链，若不及时切链或改变现状，直接导致电机减速机基座断裂。如下图所示：
改进处理：为根本解决减速机基座断裂故障，我们采取改变传动链受力分布。冷渣器电机减速机的安装位臵决定了传动链在运行中的受力分布。改变电机减速机安装位臵以使两链轮中心线以上传动链部分为松边，中心线以下部分为紧边，与原冷渣器传动链受力分布相反，从而改变挤压传动链现状，以防止减速机基座断裂故障发生。如下图所示：
冷渣器自改进试运后，至今没有发生减速机基座频繁断裂故障，
延长了设备运行周期，降低了员工检修强度，节约了燃料消耗，增加了经济效益。
2、冷渣器旋转筒体高温故障分析及处理。
存在问题：2010年10月份公司利用大修机会更换了1#滚筒冷渣器，试运后，旋转筒体高温一度达到将近100℃，立即停运进行检查。 故障分析：就此问题我们首先考虑旋转筒体内进出水回路是否发生了气阻，打开旋转筒体排空气阀，操作旋转滚筒转动使排空气阀在正上方，使进出水回路循环，直至排空气阀有水大量冒出，严密关闭排空气阀。我们又检查了进水、出水管上控制阀门是否损坏，经检查完好。确认完毕后试运，旋转筒体仍旧高温，与上次试运结果相比温度没有什么变化。
排除上述两个因素以外，旋转滚筒发生高温故障的原因最有可能是旋转接头内部结构设计缺陷造成的。旋转接头是由壳体、转动部件进水室、和带有螺纹的规定长度回水管组成。旋转接头内部带有螺纹的回水管的长短会影响冷却水循环流量，过长，回水量减小，水循环不畅，渣温得不到及时冷却，热交换慢，则旋转筒体温度升高；过短，有大部分进水流量不经过旋转筒体进水管路而直接流入回水室经旋转接头内回水管再流出。大部分进水短路，没有足够的冷却水冷却热渣，使旋转筒体温度升高。
我们对旋转接头内部结构分析研究后，解体旋转接头，现场测量发现带有螺纹的回水管常为580，没有伸进隔板，则回水管较短。如下图所示：
旋转接头内部结构设计缺陷图
改进处理：调整L 长度，且允许有少量的水泄漏即带有螺纹回水管与隔板装配间隙为1mm 。经测量为保证大部分进水冷却水量不短路、回水流量速度不变慢的条件是：626
旋转接头内部结构设计改进图
冷渣器试运后，旋转筒体温度明显下降，由故障高温100℃降
至50℃左右，在设备运行规定温度范围之内。
3、冷渣器漏渣隐患分析及处理。
存在问题：2010年11月6日，运行人员在巡回检查设备时，发现热渣从1#冷渣器进料装臵的箱体与旋转滚筒配合间隙处漏出。热渣的外流不仅高温腐蚀了运行设备，而且影响了设备环境卫生，还增加了运行人员劳动强度。
故障分析：就此漏渣隐患问题我们对冷渣器进料装臵进行分析，它是由箱体与人字型下渣管组成。首先考虑减小进料装臵即箱体与旋转滚筒间隙距离。打开箱体上盖通过测量在箱体侧内孔直径，下料补焊Ø225×Ø215×4环形普通钢板，以减小箱体与旋转滚筒间隙距离至4。检修完毕，当天试运行不再漏渣。
1#冷渣器运行不到一天，又开始漏渣，并且漏渣量逐渐增大，我们对冷渣器滚筒转速进行了分析，调整电机频率使其增大，滚筒转速变快，漏渣量本应随之减小，但漏渣量大小几乎没有变化；调整电机频率使其减小，滚筒转速减慢，漏渣量增大，这充分说明了调整滚筒转速变快，不能减轻或消除冷渣器漏渣隐患，这也就说明了冷渣器旋转滚筒内部输送热渣的机械设计缺陷造成了冷渣器漏渣隐患。
通过以上分析，我们考虑在旋转筒体转速以及人字形下渣管管径一定的情况下，下渣管底部与其周围螺旋翼片顶部相对垂直距离，均会影响到冷渣器的出渣速度。若距离太近，下渣管附近螺旋翼片就会极大地阻挡了滚筒输送热渣的速度，同时也阻碍了下渣管下渣速度，
致使螺旋翼片附近热渣越积越多，没有被及时输送走的热渣从旋转滚筒内流入箱体，箱体内的热渣逐渐增多最终通过旋转滚筒与箱体之间的转动间隙流出冷渣器外发生漏渣；若距离太远，螺旋翼片输送热渣速度小于下渣速度，致使螺旋翼片附近热渣不能及时被运走，同样越积越多，最终同样通过旋转滚筒与箱体之间的转动间隙流出冷渣器外发生漏渣。
进入1#冷渣器内，现场测量人字形下渣管口外径为210，距离滚筒内壁底部垂直距离的高度为350，螺旋翼片的高度为210。满足冷渣器内人字形下渣管周围不滞留热渣的前提条件：一是人字形下渣管口距离滚筒内壁底部垂直距离=人字形下渣管口外径=210。二是螺旋翼片高度低于人字形出渣管口。如下图所示：
改进处理：调整H 高度，即补焊同管径同材质弯头加长人字形出渣管垂直距离，距滚筒内壁底部垂直距离为210，切割螺旋翼片高度至190。如下图所示：
1#冷渣器试运行后，进渣口与箱体连接处不再漏渣。
以上是我们在实际运行检修中分析总结出的一些检修经验，希望对大家有所帮助。
作者简介:
王道锋，男，工程师，公司副总工程师
赵 鹏，男，助理工程师，维修车间副主任
康 浩，男，助理工程师，维修车间专工
联系电话：[1**********]，王道峰。