Основные причины повреждений топочных устройств

Повреждение поверхностей нагрева котла, нарушение циркуляции, эрозионной (золовой) износ, шлакование топки, загорание сажи и уноса, отчасти наружная коррозия труб в значительной степени зависят от режима работы топочных устройств.

При камерном сжигании топлив основными причинами повреждений являются нарушение нормального режима работы топки, шлакование обмуровки и экранных труб, взрывы и хлопки в топке и газоходах котла.

Для работы камерных топок важное значение имеет среднее тепловое напряжение топочного объема, определяющее при данном размещении радиационных поверхностей нагрева температуру газов в топке и на выходе из нее. Неравномерная нагрузка и высокая температура в топке, вызывающая усиленное шлакование и ее, и поверхностей нагрева (особенно при сжигании топлива с низкой температурой плавления золы), может быть причиной повышения температуры перегретого пара на выходе из перегревателя и других неполадок котла.

Неправильная организация процесса горения приводит к затягиванию факела в верхнюю часть топки, снижению интенсивности теплообмена и повышению температуры газов на выходе из топки, что также является причиной шлакования верха топки и пароперегревателя.

Неравномерное шлакование приводит к увеличению локальных теплонапряжений, а также температурных перекосов на выходе из топки, которые ухудшают условия работы конвективных поверхностей нагрева (в первую очередь – перегревателя) и могут стать причиной повреждения труб из–за пережога.

В факельно–слоевых топках с забрасывателями угля (ПМЗ, топки ВТИ–Комега и др.) встречаются неполадки механизмов подачи забрасывателя топлива, а также шлакование экранов.

При слоевом сжигании топлива наиболее повреждаемым, участком топки являются колосниковая решетка и ее узлы. В неподвижных решетках следует обращать внимание на колосники и привод их устройств для опрокидывания при очистке топки. В механических топках надежность определяется исправностью ходовой части и привода цепных решеток, а также работой колосников.

Дефектами цепных механических решеток являются: задевания подвижной, части решетки из–за недостаточных зазоров в сопряжении ходовой части с неподвижными узлами топки, перекосы во время работы колосникового полотна, повреждения колосников и заклинивание решетки. К неполадкам приводят также не учтенные при монтаже и ремонте тепловые деформации узлов и деталей топки.

В случае затруднения свободного теплового перемещения рамы решетки может происходить коробление ее узлов с изменением зазоров между ними и ходовой частью, перекос полотна из–за нарушения правильного взаимного положения приводного и натяжного валов решетки. В результате перекоса рамы ухудшаются условия работы подшипников и шеек валов.

Перекос полотна решетки может возникнуть при негоризонтальном расположении одного или двух валов решетки, непараллельности их между собой или неперпендикулярном расположении валов к продольной оси решетки, а также при неодинаковом (по ширине полотна) натяжении цепей и неправильном сцеплении их с зубьями звездочек.

Поломки колосников, разрывы цепей, а также повреждения ходовой части и привода цепных решеток возможны в результате неисправности защитных приспособлений редукторов приводов решеток, не выключающих привод решетки при недопустимом увеличении сопротивления ее движению.

Перегрев колосников цепной решетки, коробление, поломка и выпадение их могут происходить из–за заплавления шлаком части решетки и прекращения охлаждения воздухом, неправильного содержания решетки в горячем резерве, несоблюдения режима периодических пусков, накопления раскаленного шлака в бункере и несвоевременной очистки зон и шлакового бункера.

Выпадение колосников происходит из–за коробления и роста чугуна при сильном их нагреве.

Повреждения колосников и увеличение сопротивления движению решетки вызываются неудачной конструкцией и состоянием шлакоснимателей, когда наконечники упираются в колосники и ломают их. Выход из строя колосников может быть вызван также низким качеством чугуна и литья, изготовлением колосников с отступлением от проектных размеров и механических условий и др.

Основными неполадками беспровальных цепных решеток являются обгорание боковых держателей колосников и контактных уплотнителей в результате провала топлива через увеличенные зазоры между панелями (и подпанельными плитами) и боковыми держателями и горение его у боковых уплотнений. Горение провалившегося топлива продолжается между ходовой частью решетки и рамой после прогара уплотнений, из–за чего повреждаются металлические листы уплотнительной коробки рамы и обгорают концы стяжных болтов, что ведет к расстройству полотна решетки и ее заклиниванию, выпадению колосников.

Выпадение колосников может быть из–за некачественной сборки или ремонта ходовой части решетки: постановки длинных распорных трубок и недостаточной затяжки стяжных болтов, изгиба их из–за неправильной посадки звездочек, растяжения крайних тяговых цепей, скручивания переднего вала. Укорочение распорных трубок и затяжка стяжных болтов, отсутствие зазоров в установке держателей и колосников также являются причиной их поломок. К выпадению и поломке колосников ведут неравномерное их расположение в плоскости полотна и по вер-тикали в результате несоблюдения проектных размеров деталей ходовой части, неравномерного растяжения цепей, неправильного изготовления и установки звездочек, взносы их зубьев, скручивания вала и др.

В практике иногда наблюдается коробление передней части решетки, вызываемое местным сопротивлением ее движению. Если не принять срочных мер по устранению, возможна поломка держателей и колосников в случае неисправности выключающего устройства.

 Причиной заклинивания и коробления полотна является также зажатие опрокинутого переднего колосника держателя, который при переходе полотна через звездочки ведущего вала западает под последний колосник впереди идущего держателя.

Необходимо отметить, что модернизированные цепные решетки (БЦРМ) с улучшенной конструкцией боковых уплотнений и других узлов решетки работают более устойчиво.

Повреждения подшипников и шеек валов решетки могут быть при плохом качестве смазочного материала или его недостаточном количестве. Повреждения валов происходят при заклинивании решеток и несрабатывании предохранительного устройства редуктора, в результате чего возможны разрывы цепей, повреждения цепных звездочек, муфт и деталей коробок скоростей и редуктора.

При плохом ведении топочного процесса – протягивании зоны интенсивного горения кокса и хвостовой части решетки – происходят обгорание шлакоснимателей или колосников шлаковых подпоров, недостаточно охлаждаемых воздухом. В случае выпадения колосников шлаковых подпоров в хвостовой части решетки увеличиваются присосы воздуха.

При неправильном режиме горения топлива могут быть повреждения регуляторов слоя. Коробление и заклинивание гильотины регулятора, и обгорание ее нижней части возможны при форсировании горения сухого топлива в первой зоне.