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电厂锅炉辅机设备检修的常见故障及对策

作者

初毅

威海热电集团市区热电分公司 山东省威海市 264200

在现代火力发电厂中,锅炉辅机设备承担着关键的辅助运行功能,是保障锅炉系统高效、安全运行的重要支撑。随着电厂运行负荷不断增加以及设备老化问题日益突出,辅机设备的运行可靠性成为影响电厂整体运维质量的重要因素。尤其在当前“双碳”政策和节能降耗要求不断趋严的背景下,如何有效识别和处理锅炉辅机设备中的常见故障,提升检修效率与设备利用率,成为火电企业亟需解决的技术问题。电厂在辅机设备检修过程中普遍存在检修计划不科学、技术手段落后、故障分析能力弱等问题,导致设备运行效率下降、故障率增加。

1 电厂锅炉辅机设备的种类与运行特点

1.1 辅机设备分类及其在锅炉系统中的作用

电厂锅炉辅机设备按功能可分为动力输送、热交换、制粉燃烧、除尘除灰四大类。动力输送设备如给水泵、循环水泵,承担工质输送任务,确保锅炉水循环稳定;热交换设备包括空气预热器、省煤器,通过回收余热提升能源利用效率;制粉燃烧设备如磨煤机、给煤机,将燃煤磨制成合适粒度并精准供给炉膛,保障燃烧充分;除尘除灰设备如电除尘器、除灰泵,负责收集处理烟气中的粉尘,减少污染物排放。这些设备相互配合,构成锅炉系统的“神经网络”。例如,给水泵若无法稳定供水,将直接影响锅炉汽包水位,导致蒸汽产量下降,甚至引发干锅等严重事故,凸显其对锅炉安全稳定运行的关键支撑作用。

1.2 运行工况对辅机设备的影响因素

电厂锅炉运行工况复杂多变,对辅机设备性能影响显著。温度方面,高温环境会加速设备密封件老化、润滑油变质,如磨煤机轴承在长期高温下易出现润滑失效;压力波动则可能导致泵类设备机械密封泄漏,影响工质输送效率。负荷变化同样是重要影响因素,当机组负荷突增时,风机需快速提升转速以满足风量需求,频繁的启停和变负荷运行易造成电机绕组发热、叶轮疲劳损坏。此外,煤质变化也会干扰辅机设备运行,劣质煤的高灰分、高硫分特性,会加剧磨煤机磨损,增加除尘设备负担,缩短设备使用寿命,要求运行人员根据工况变化及时调整设备参数与维护策略。

1.3 辅机设备的运行重要性与维护要求

辅机设备是保障锅炉安全、高效运行的核心组件。其稳定运行直接关系到电厂的供电可靠性与经济效益,例如一台给水泵故障停机,可能导致整台机组降负荷甚至停炉,造成巨大经济损失。同时,辅机设备的能耗占电厂总能耗的 30%-40% ,优化其运行效率对节能减排意义重大。因此,维护要求极为严格,需定期检查设备振动、温度、润滑等状态参数,建立运行台账记录设备运行数据;针对易损件制定合理更换周期,如风机轴承每5000 小时更换一次;同时,加强设备日常巡检频次,特别是在启停、变负荷等关键操作时段,确保设备隐患早发现、早处理,维持锅炉系统长周期稳定运行。

2 锅炉辅机设备常见故障类型与成因分析

2.1 泵类设备:轴封泄漏、轴承磨损与振动异常

泵类设备运行中,轴封泄漏是常见故障之一,主要因密封材料老化、安装不当或介质冲刷导致,如离心泵机械密封长期受高温高压介质侵蚀,密封面易出现划痕引发泄漏。轴承磨损则多由润滑不足、安装同轴度偏差造成,滚动轴承润滑脂加注不及时,会加剧滚珠与滚道的摩擦,缩短轴承寿命。振动异常往往是多种因素综合作用的结果,叶轮不平衡、基础松动或管道共振均可能引发,如多级泵叶轮因腐蚀导致质量分布不均,高速旋转时产生剧烈振动,不仅影响设备性能,还可能导致螺栓松动、联轴器损坏等次生故障,威胁设备安全运行。

2.2 风机设备:叶轮积灰、动平衡失调与电机故障

风机运行时,叶轮积灰问题普遍存在,尤其是燃煤锅炉引风机,烟气中的粉尘附着在叶轮表面,破坏转子动平衡。当积灰达到一定程度,风机振动值急剧上升,严重时可导致轴承损坏、叶片断裂。动平衡失调除积灰原因外,还可能因叶片磨损、安装偏差引起,需通过定期清理叶轮、做动平衡校正解决。电机故障也是风机常见问题,长时间过载运行会使电机绕组温度过高,绝缘层老化击穿;频繁启停则易造成转子笼条断裂,导致电机无法正常运转。此外,电机轴承缺油、散热不良等问题,也会加速电机损坏,影响风机正常工作。

2.3 除尘与磨煤设备:滤袋损坏、堵塞与润滑不良

除尘设备中,滤袋损坏和堵塞严重影响除尘效率。滤袋损坏多因烟气温度过高、酸碱腐蚀或机械损伤导致,如高温烟气长时间冲刷滤袋,会使其纤维结构碳化,强度下降;滤袋堵塞则主要由粉尘黏性大、清灰系统故障引起,粉尘在滤袋表面堆积形成滤饼,增加设备运行阻力。磨煤设备常见润滑不良问题,磨煤机的齿轮、轴承等关键部件需持续稳定润滑,若润滑系统出现漏油、油泵故障或润滑油品质下降,将导致部件磨损加剧,传动效率降低,甚至引发抱轴、卡死等恶性事故,严重影响制粉系统稳定运行和锅炉燃料供应。

3 辅机设备检修与预防性维护对策

3.1 建立设备状态监测与故障预警机制

建立完善的设备状态监测与故障预警机制是保障辅机设备安全运行的关键。利用振动传感器、温度传感器、油液分析仪等监测设备,实时采集设备振动幅值、温度变化、油液杂质含量等参数,通过物联网技术将数据传输至智能监测平台。平台运用大数据分析与机器学习算法,构建设备健康状态模型,当监测数据超出正常阈值时,系统自动发出预警信息,并推送故障诊断报告,提示检修人员故障类型与处理建议。例如,当监测到风机振动值异常上升时,系统可快速判断是叶轮积灰还是轴承损坏导致,为检修决策提供科学依据,实现故障早发现、早预防。

3.2 优化检修流程与技术标准化建设

优化检修流程与推进技术标准化,可显著提升辅机设备检修效率与质量。推行“计划检修+状态检修”相结合的模式,根据设备运行状况和监测数据,合理安排检修周期与内容,避免过度检修或检修不足。建立标准化检修作业指导书,明确各设备检修步骤、工艺要求、质量标准,如规定泵类设备检修时,轴封安装间隙必须控制在 0.1-0.15mm 范围内,确保检修过程规范统一。

3.3 强化人员培训与检修质量全过程管控

强化人员培训与实施检修质量全过程管控,是提升辅机设备维护水平的重要举措。定期组织检修人员参加专业技能培训,内容涵盖设备原理、故障诊断、新技术应用等方面,邀请厂家技术人员或行业专家进行授课,提升人员业务能力。建立检修质量责任制,明确检修人员、质检人员的岗位职责,对检修项目实行“自检、互检、专检”三级质量验收制度,每道工序完成后需经检验合格方可进入下一环节。同时,利用信息化手段记录检修过程数据,包括更换零部件型号、检修时间、质量验收结果等,形成可追溯的检修档案,便于后续分析总结,持续改进检修质量,确保辅机设备检修工作高质量完成。

结语

锅炉辅机设备作为保障锅炉系统高效运行的重要支撑,其运行状况直接关系到发电厂的安全性、稳定性及经济效益。通过深入分析辅机设备常见故障类型及其成因,结合实际运行中的技术难题,提出科学、系统的检修与维护对策,能够有效提升设备运行可靠性,降低故障率与维修成本。

参考文献

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