链条锅炉有哪三大部件及工作原理
链条锅炉设备是有锅炉本体和辅助设备构成。
锅炉本体是有“锅”和“炉”两大部分有机的组合在一起而成的。“锅”是盛汽和水的容器,它的作用是吸收“炉”放出的热量使水升温或转变成为一定压力的蒸汽。“锅”是有承受内部或外部作用压力,构成封闭系统的各种部件构成,其中包括锅壳、锅筒(汽包)、下降管、集箱、水冷壁、凝渣管、锅炉管束、汽水分离装置、汽温调节装置、蒸汽过热器、省煤器。”炉“是燃料的燃烧设备,他的作用是提供燃料的燃烧条件,并将燃料燃烧产生的热量传递给”锅“。”炉“是由燃料燃烧场所的各部件构成,其中包括炉墙、炉拱、炉膛(燃烧室)和炉前煤斗、煤闸门、炉排、除渣板、分配送风装置及各类燃烧器。
辅助设备包括燃料供应系统设备,送、引风设备,汽、水系统设备,除灰渣设备,烟气净化系统设备、仪表及自动控制系统设备。
工作原理及过程:可分为同时进行的两个过程:炉内过程和锅内过程。前者包括燃料的燃烧过程和受热面外部烟气侧的炉内的传热过程;后者包括受热面金属与供职之间的传热过程,工质的加热、蒸发与过热过程,工质的流动过程和工质侧的热化学过程(如蒸汽品质、盐分沉淀、受热面结垢和腐蚀)。
炉内过程:煤经输煤装置送入锅炉原煤仓,原煤仓中的煤进入煤前煤斗再落到缓缓向前移动的链条炉排上,经过煤闸门进入燃烧室。燃料燃烧所需的空气经送风机压入空气预热器,升温后进入炉排下面的分段送风仓,进而与炉排上面的煤充分接触、混合,进行强烈的燃烧反应,产生的高温烟气,以辐射换热的方式,向敷设在燃烧室四周水冷壁内的水和汽水混合物传递热量。继而高温烟气经烟窗掠过凝渣管,横向和纵向冲刷蒸汽过热器,进而流入对流烟道,沿着隔火墙横向冲刷锅炉管束,已对流换热方式将热量传递给对流受热面管束内的汽、水、汽水混合物等工质;沿途温度逐渐降低的烟气进入尾部烟道,横向冲刷省煤器,已对流换热方式,将部分热量传递给管内工质(水),随后烟气流入空气预热管内,以对流换热方式将热量传递给管外流动工质(空气),被加热后的空气进入炉膛,强化了炉内燃烧。至此烟气温度已降低到经济排烟温度,离开锅炉本体,经除尘器除尘再经引风机、烟道、烟囱排入大气。
锅内过程:经水处理系统处理并符合锅炉水质要求的给水,由给水泵经管道送入省煤器,水在省煤器中吸收尾部烟道内烟气的热量,预热后进入上锅筒。工质在锅内的流动过程包括加热过程、蒸发过程、过热过程(小型锅炉一般没有过程过程)。工质按流动方式分为自然循环和强制循环两种。
一、炉排的可调张紧装置 炉排的可调张紧装置,一般是炉排前轴的轴承做成可移动的,用丝杆调节前后移动。调整螺钉的结构。它的主要作用是调整炉排的松紧程度和炉排前、后轴的平行度。为了不使炉排在运行时拱起,炉排必须有一定的张紧度;炉排因安装或运行时受各种因素的影响,炉排跑偏时,进行炉排前、后轴的调整,保证炉排安全稳定运行。横梁式、鳞片式炉排还需要依靠自重张紧。二、挡渣装置 挡渣装置的主要作用有两个:一是为了不使炉渣落入后轴处翻开着的炉排片之间和延长炉渣在炉排上的逗留时间,便于炉渣燃尽,即“挡渣”作用;二是为了防止锅炉尾部渣井处的漏风,提高锅炉的热效率。链条炉排上常用挡渣装置有两种:1、老鹰铁。它位于链条炉排末端即将转弯处,形如鹰嘴,铸铁制成,因而得名。它具有上述的第一个作用,但不能阻止尾部漏风,因此其热效率较差。由于它结构简单,制造方便,又不易出故障,故得到了广泛的应用。2、挡渣摆。挡渣摆安装于链条炉排尾部上方,它具有上述挡渣装置两个作用。因此能提高锅炉效率。但其缺点是结构比较复杂,使用不当时,炉排后部容易结渣并常常被烧坏,平时维修工作量大。因此,它的应用不如老鹰铁广泛。三、侧密封装置为保证链条炉排灵活移动,炉排与两侧静止框架(墙板)之间必须留有一定的间隙,以免相互摩擦,阻碍炉排运行。但间隙不可太大、尽量避免空气漏入炉膛.恶化炉内燃烧、降低锅炉热效率。因此,必须采用可靠的侧密封装置,尽量减少漏风。炉排的侧密封装置,其具体结构可能稍有不同,其型式各样,如灰封式侧密封,迷宫式侧密封等,其原理都是尽量避免漏风而又不妨碍炉排运行。四、防焦箱防焦箱位于炉排两侧,它的内部通以冷却水,是水冷壁管的下联箱,是锅炉循环系统的一部分。其防焦的作用是保护炉墙,使之不受高温的磨损和侵蚀.同时还可以避免紧贴火床的侧墙部位粘结渣瘤,保证炉内正常燃烧和炉排正常运转。
(1)陶瓷辊的定期清洁
当钢化玻璃产品光学效果较差,或玻璃在加热炉中发生炸裂时,应及时停炉降温,对加热炉内的陶瓷辊道进行清理。其过程和要求如下:首先用刮刀清理掉粘附在陶瓷辊上的碎玻璃或其他异物,用塑料类软毛刷清理陶瓷辊表面或其他异物,用塑料类软毛刷清理陶瓷辊表面的附着物;然后用400-600号细刚玉水砂纸打磨旋转的陶瓷辊,直到用手感摸瓷辊表面光滑为止,用吸尘器清理瓷辊表面粉尘,再用干净无毛柔软的白布侵润软化水分别由中间开始向两边擦拭,清理掉灰尘。
陶瓷辊应避免过度打磨,以免损环表面釉质,瓷辊擦拭以使用蒸馏水或纯净水为最好。切勿使用碱类清洁剂或化学药剂。以上清洁处理后,及时合上上下炉体以免陶瓷辊道表面再次落上灰尘。清洁之后加热升温时应首先升200度左右,保温烘炉1-2小时后,再升温,切忌不能快速升温。
(2)陶瓷辊的更换
只有当炉体冷却后方可更换陶瓷辊,否则可能造成金属轴头脱落松动。更换辊道时至少应由三人操作(两侧各一人,中间一至两人)。拆卸时先拆掉皮带轮,再松动并去掉轴承限位块的固定螺丝,将轴承从架板上拆下,在辊道拉出端架板孔内垫上一层密实的纸板,然后几个人同时将辊道拖起并向外拉,在抽出陶瓷辊时注意动作应轻缓,切忌使用辊道发生碰撞或划伤。
安装陶瓷辊道时应先在轴承安装孔内垫好纸板,将辊道对准孔口轻缓平顺的插入,炉内人员应及时接应,使插入端的轴头进入轴承内孔,然后再装上另一端的轴承和皮带轮,用手动检查辊道转动情况,应保证其转动灵活平稳。
(3)炉内升降传动装置
为保证炉内体能够平稳的升降,立柱内的梯形螺杆,在炉顶每升降一次后(或每月至少一次),向其喷注适当量N46号机油进行润滑,锥齿轮传动时,每季度应涂抹一次锂基润滑脂。炉顶提升链条:每月1次使用N46号机油润滑,而当使用出现跳脱链轮齿轮情况时,说明链条紧张度不够,应及时调整张紧链轮来解决。炉顶升降减速机:应保持润滑油在油窗的中间位置,每年更换一次,建议使用30号或者40号优质机械油。
(4)主传动机构
钢化炉内的主传动机构是设备的核心,只有该部分平稳的运转,才能保证钢化炉生产出高质量的钢化产品。
经常观察主传动摆线针轮减速机中润滑油的油位,使其保护在油窗中间位置,每年应更换一次润滑油,建议用30号或40号洁净机械油。主传动链条的张紧度调整,经常检查主传动的链条状况,送来主传动电机和底座的连接螺丝钉,旋转限位螺丝钉推动电机移动至合适位置,使链条张紧,然后再上紧连接螺丝钉。主传动电机处链条的润滑应每周一次,使用N46号机油。主传动陶瓷辊处传动链条严禁用机油、润滑脂润滑,必须用皮带腊。
(5)陶瓷辊道传动装置
陶瓷辊道的传动方式为定轮式传动,而一旦陶瓷辊道受到卡滞,会由于打滑而对辊道起到保护作用,而这种情况的结果就会是玻璃表面出现辊道印,而影响玻璃的表面质量。所以顶轮的顶紧程度的调整应该控制在适当范围内,顶紧力太小,可能会出现皮带打滑,正常传动不能保证:而顶紧力过大,则会时陶瓷辊在较高温度下受力状况恶化,甚至会造成陶瓷辊轴头松动,所以调整时以达到保证陶瓷辊正常传动而使用的最小顶紧力为好。
另外主动传动胶衣轮的皮带蜡的蜡粉经常脱落,会造成下部顶轮弹簧机构阻滞,活动不灵活。应在每次停炉时进行清洁,并在滑动杆、弹簧处加注润滑油。
(6)轴承润滑
钢化炉主传动轴承、陶瓷辊道轴承、炉内门轴承、炉顶升降传动轴轴承、炉顶升降梯形螺旋轴承,需要定期检查和加油。使用的润滑剂为锂基脂,润滑周期一般来说陶瓷辊道轴承为半年一次,其他为一年一次。另外,陶瓷辊道轴承的润滑只有当加入的油脂有富余,能维持润滑的最小剂量时,辊道轴承才能获得最佳工作温度。炉内升降锥齿轮的润滑使用锂基脂,每季度涂抹一次。
(7)更换热电偶
热电偶是钢化炉的温度取源部件,它直接关系到炉温的控制准确性和产品的外观质量,所以说要随时观察热电偶的工作状态,出现问题及时更换。更换时标明它们的位置,防止接线错误。新热电偶更换前要测量和核实并且要校直,喷洒适量润滑油。
(8)更换加热元件
加热炉丝的损坏会造成加热炉内温度的不均衡,使得玻璃在炉内加热不能达到设定的温度值或温度不均,造成在加热炉内或在风栅中炸裂的情况发生,从而降低产品成品率,并对加热炉的陶瓷辊道造成损坏,所以发现加热炉丝有损坏时应该及时更换。更换加热炉丝前一定要切断加热炉电源以免发生触电事故,另外更换炉丝前要测量炉丝的电阻值,保证每一根炉丝具有相同电阻值,使得炉温均匀一致。
(9)风栅的检修
钢化炉的风栅由传动辊道和上下风栅构成,一旦玻璃在风栅中炸裂就有可能割伤传动辊道上的芳纶辊道绳,造成玻璃不能顺利地传到卸片台,使整个钢化过程不能顺利进行。所以发现芳纶绳断裂,应立即进行检修和更换。将已经损坏芳纶绳拆除后,应彻底清除辊道表面胶性物质以及粘接物,保证辊道表面的光洁。缠绕芳纶绳时,应该始终是芳纶绳处于拉紧状态、平直且不扭曲。螺旋状旋距均匀,旋向与相邻辊道上芳纶绳的旋向相反;并在芳纶绳内侧表面上涂胶与辊道粘接,并保证围绕芳纶绳的表面无胶存在,头尾端固定牢靠。另外风栅中传动辊轴承也要及时检查,发现有阻塞现象及时维修处理。风栅的风管,如发生破裂要及时更换,以免影响风栅风压的稳定性。
总之,水平辊道式钢化炉机组除按正常生产规程进行维护外,更应坚持工作日巡检制,遵循维护保养计划进行日常检查、调整、保养与维护、及时解决故障隐患,延长设备寿命,减少停机率,确保机组长周期正常运转,以保证生产高质量的钢化玻璃产品,提高高生产效率。
总结
在玻璃钢化炉的生产过程中,由于控制系统的错误,钢化炉以及钢化产品都有可能会处出现设备事故或产品质量事故,不仅影响钢化炉的使用寿命而且对钢化玻璃产品的质量至关重要。所以说,设备的维护保养是生产管理的重要环节。无论是哪一种钢化炉,都应制定严格的设备维护和保养制度,并按照制度要求做好安全操作和日常的维护保养,才能使钢化炉处于良好的运行状态,生产出优质的产品以满足用户的需求,创造更好的经济效益和社会效益。
关键词:链条炉排;炉排故障;故障原因;处理方法
中图分类号:TP206文献标识码: A
在经济高速发展的今天,关于锅炉的研究成果越来越多,越来越先进。锅炉在实际的运行当中,受到诸多实际因素的制约。链条锅炉是机械化程度较高的一种层燃炉,是工业锅炉中使用较广泛的一种炉型,容量大部分为10-130t/h,一少部分在1―2t的小容量锅炉中都有应用。链条炉的干燥、着火燃烧及燃尽的各个阶段是沿炉排长度相继进行的,但又是同时发生的,因此它属于单面着火方式,运行时燃料无自身扰动,沿炉排长度方向燃料层有明显的分区。采用二次风能使燃料中的可燃物和飞灰可燃物燃尽,由于着火条件不好,因此它不适于烧水分很大、灰分又多、结焦性强的煤;它的另一个缺点是金属耗量大。在链条锅炉设计、运行、改造过程中,合理地进行配风和调节,对链条炉的燃烧、经济运行和提高锅炉效率具有重大作用。
一、链条炉炉排故障树分析
1.炉排故障树建模
图1是链条炉炉排的故障树,炉排是指链条炉中堆置固体燃料并使之有效燃烧的部件,空气从炉排下面分区送风,燃料随着运动着的炉排逐渐被带到炉中,逐渐着火,最后被排入后面的灰渣斗中。其组成部件(以链带式炉排为例)主要有从动轴、主动轴、炉排片、原钢拉杆等,因此,炉排是链条炉中的关键部分。
图1炉排故障树
2.解决办法
炉排脱落需要根据具体的产生原因进行调整与维修,炉排面不平需要重新找准炉排面的水平度;炉排长销两端螺母松动,采取措施是拧紧螺母,同时采用定位销进行限位;整组炉排片脱落则需要重新安装炉排夹板,检查轴销,调整炉排片等步骤,变速箱有异常声音则需要注意润滑系统及轴承系统。
二、链条炉排故障分析
1.链条炉排出现的故障现象
链条炉排是有机热载体炉中应用最多的一种机械化燃烧设备,它具有结构合理、性能可靠、安装方便等优点,在运行中出现的故障主要有炉排卡死、掉炉排片、炉排片断裂、损坏等,现列举如下:炉排断续停止或完全停止转动;炉排拱起或拉斜;变速箱或炉排在运转时发出异响;减速机或炉排发出碰击声;传动机构保险离合器的保险销折断;炉排电流突然增大致使保险丝熔断甚至烧坏电机;炉排跑偏、卡死或拉断链条和排片。
2.炉排鼓起
主要原因是炉排链条松,再加上炉排受热膨胀,就会出现反卡和掉炉排片等故障。对于这种情况,就要调整两侧的拉紧螺栓,将链条拉紧。调整链条的松紧程度用下面方法判断:炉排在冷态运行时,突然把减速机调速把扳到零位,炉排链条瞬间反转了一下,说明炉排链条松。应调到突然停车时炉排不再往回反转为止。在这种情况下,炉排受热膨胀后,松紧程度合适。
2.跑偏“卡炉排”
炉排安装质量不合格,前、后轴不平行或轮轴弯曲超差;炉排调节螺母旋紧程度差异大,炉排向旋紧侧偏斜直至严重擦边而拒动,都会引起炉排跑偏。针对这种情况,先倒转护排一段,在调节螺母处做记号,放松调节螺母,正转,然后对称旋紧;以上处理仍不行,则应检查主、从动轴是否弯曲,根据情况予以校正更换;炉排主、从动轴安装后应测量其平行程度、水平以及对角线偏差。对角线偏差应小于10毫米,炉排过部与墙板之膨胀间隙应为10-12毫米,校正后的大轴弯曲度每米不得超过0.5毫米。此种跑偏应与炉排主动片破损后的跑偏相区别。主动片破裂后的跑偏是向未破损侧斜,而且愈紧调节螺母,跑偏越严重;主动片未破损时,跑偏方向是向旋紧调节螺母侧。
3.燃烧方面存在的问题
链条炉排上的燃烧是连续进行的,负荷不变时燃烧过程不随时间而改变,消除了手烧炉燃烧周期性的影响。链条炉是典型的前饲式炉子,在炉排上燃料层的不同位置其燃烧情况是不同的,即燃烧是分区进行的。新煤在炉排前部预热和干燥,紧接着是析出挥发份区;在炉排的中部是焦炭燃烧区;后部是灰澄燃贤区,链条炉的燃烧是自上而下进行的,属“单面着火”,因而着火条件差,煤种适应性不好。
4.主、副链片断裂卡住
主、副链片从“耳子”处断开,运转至炉前首门横梁处或炉后老鹰铁处翘起,顶住横梁或老鹰铁,使炉排拒动;主、副链片碎片卡入侧密封铁等处;炉排片破落一段,老鹰铁尖端下沉顶住炉排会导致主、副链片断裂卡住。出现此情况时,一般炉前处崩起声较大,宜拆开前端门,找到该炉排片,做出标记,然后倒转炉排使其脱离顶死状态;若需尽快恢复运行,可将该炉排打断为二块以上移走,以免倒转后再正转时又发生顶住。这样处理后可暂时恢复锅炉运行,待日后停炉时再予更换,短时间内不会再影响运行。
5.铁件卡住炉排运行
炉排长期运行烧损破裂的碎块进入侧密封铁与主动片之间卡住;原煤中混入的铁件也易进入静止与运行件的间隙而卡住。一般可先将炉排减速机电机电源A、B或B、C换相,使炉排反转,使铁件脱离卡住状态,落入前门清灰室,然后正转,恢复运行。若正转后仍卡住炉排,则应考虑为其它故障因素。在预防措施上,一是要严格防止铁件进入原煤混入煤斗;二是要定期清理炉排破损片,发现炉排运转阻力大时,应及时查找分析原因,以避免故障扩大。
三、链条炉排故障解决注意事项
1.提高司炉工的技术水平和责任心的重要意义
在运行过程中,锅炉是高温高压特种设备,会受到炉水、烟气中飞灰的磨损和有害杂质的侵蚀,如果在使用过程中管理不当,就会出现各类事故,这些事故有可能造成锅炉停产,发生爆炸现象,甚至造成设备损害、人员伤亡。出现事故的原因是多方面的,但运行管理方面的欠缺是其中最重要的原因。司炉工违反劳动纪律违章作业、玩忽职守、不懂技术误操作等都会导致事故的发生。作为特种设备,相关的司炉工也应该是特种作业人员,因此对司炉工的技术安全培训工作要加强管理和考核,对他们的责任心进行培养。司炉工人要参加当地锅炉压力容器安全监察机构统一组织考试,取得可以具备司炉的资格证件后才能上岗,只有这样才能使锅炉安全运行得到保障。
2.做好停炉保护与保养工作
锅炉的防腐问题一直是锅炉运行管理的重点解决对象。一般,我们比较注意锅炉运行当中的腐蚀,比如安装除氧器、增设连续排污装置等,都是解决锅炉运行当中的腐蚀问题。然而,锅炉停炉后的腐蚀其实比运行中的腐蚀危害更加巨大。如果停炉后,保养不得力或者不重视停炉保养,将大大减少锅炉的使用寿命,造成巨大的经济浪费。因此,必须引起高度重视,并采取恰当的保养措施。
综上所述,运行的过程中,对炉排出现的故障问题要及时的发现解决,但为了保证工作效率。更多的要从故障的预防入手,对燃烧技术操作水平进行提高,对设备进行维修保养,做好定期的检修工作,才能保证链条炉排更好的运行。
说锅炉先说“锅”。这种锅炉是带水冷璧的锅筒式锅炉,锅筒内左右分区安排两个回程的烟火管,在锅筒前部的前烟箱折返。锅筒和下连箱之间,有下降管和水冷璧管,构成燃烧室的框架。锅筒上部有汽水分离器,以减少水蒸气带出的水。锅体受热面是锅筒的下部,水冷璧管和烟火管。
燃烧部分由链条炉排和驱动装置,加上锅体架在炉排框架上构成的燃烧室组成。四周围护耐火材料。。燃煤由煤斗进入,有煤闸板控制煤层厚度同时密封前部空气。
燃烧室下部是鼓风进入的地方,这种锅炉阻力较大,需要强制鼓风。
燃烬的煤渣,在炉排后部经“鹰嘴铁”排出,由出渣机送出炉外。
烟气从锅炉后部,由锅筒的一回程烟管前行,由二回程烟管返回后部,再进入除尘器分离灰烬,然后经过引风机由烟囱排出。
引风机不仅是排出烟气,也是锅炉的负压运行必需的。
蒸气锅炉是压力容器,安全装置是必要的。
锅炉必备水位计,压力表、安全阀、温度计,还有在压力下能够补水的电动上水泵,和在断电时也能使用的蒸气泵。
锅炉用水必须软化,还有水处理设备。