火电机组炉底关断门改进应用.pdf

电力安全技术58第25卷(2023年第6期)火电机组炉底关断门改进应用郑 伟(安徽华电宿州发电有限公司，安徽 宿州 234000)Improved Application of Firepower Unit Furnace Bottom Closing DoorZHENG Wei(Anhui Huadian Suzhou Power Generation Co.,Ltd.,Suzhou 234000)摘 要 为解决漏风导致锅炉负压无法维持及锅炉效率下降的问题，基于独特的 y 型臂、凸轮轴铰接连接结构研发了新型的炉底关断门，消除了原关断门因开闭不严造成人员和设备事故的安全隐患，提高火电机组效率的同时保证了电厂安全节能的运行。关键词 锅炉；关断门；y 型臂；凸轮轴Abstract:To solve the problem that the negative pressure of a boiler that cannot be maintained and the declinced boiler efficiency due to air leakage,a new type of bottom closing door is developed based on the unique y-shaped arm and camshaft hinge connection structure,which eliminates the potential safety hazards of personnel and equipment accidents caused by the original closing door due to strict opening and closing,improves the efficiency of the thermal power unit and ensures the safe and energy-saving operation of the power plant.Key words:boiler;closing door;y-shaped arm;camshaft中图分类号:TM621.2 文献标识码:A 文章编号:1008-6226(2023)06-0058-03通道，使得炉渣能够顺畅地落入捞渣机。当下方捞渣机故障时，关断门处于关状态，所有门板均倒扣在锅炉渣井下方，密封渣井并为下落的炉渣提供临时储存场所，在保障施工人员安全的同时为捞渣机故障赢得抢修时间。关断门根据液压指令程序关闭，通过设定的机械限位块和液压自锁装置，保证关断门运行到位，可靠自锁。目前该形式结构的关断门在火力发电机组中普遍应用。1问题及分析1.1存在的问题(1)在锅炉运行一段时间后，关断门会出现异常、卡死等情况，影响机组运行。(2)关断门采用插接、异型拐臂结构(见图 1)，导致锅炉落焦直接冲击侧门结构上的仰角，造成侧门变形甚至脱落。0引言某公司安装有 2 台 630 MW 超临界燃煤汽轮发电机组，其中锅炉为东方锅炉(集团)股份有限公司制造的 DG 1900/25.4-3 型超临界直流炉。渣井上部与锅炉下联箱水封板连接(渣井可容纳不少于锅炉 MCR 工况下 6 h 的排渣量)，下部与关断门相连。关断门主要用于保持炉膛与大气间(即捞渣机船体与渣井)的密封状态，以确保炉膛负压和燃烧稳定，在火电机组实际运行过程中，其年均开合次数均比较少，约 23 次/年(有定期开关要求的除外)。液压单插接翻板关断门由门板、油缸(作为驱动力)、执行机构(异性拐臂)组成，采用整体框架式结构，布置在锅炉渣井与湿式捞渣机中间。当锅炉和捞渣机正常运转时，关断门处于开状态，所有门板均伸入捞渣机船体液位下约 300 mm 处，起到密封捞渣机船体与渣井作用，同时用作炉渣下落的59第25卷(2023年第6期)电力安全技术 图 1关断门结构示意(开状态)(3)单个操作按钮同时控制 6 扇侧门，若其中1 扇门出现问题就会影响其他 5 扇门的运行；原油缸存在闭锁不紧问题，操作复杂且易出现误操作。因此，关断门看似是一个简单的 90回转+密封的结构，但在使用的过程中，却存在大量的问题，急需改进。1.2关断门形式分析目前国内湿式除渣炉底密封主要有三种形式。(1)无有效关断门，利用长套直接深入到捞渣机船舱体底部起到密封作用。当捞渣机检修放水时，对炉膛燃烧要求极高，炉膛稍微正压，炉渣直落炉底，存在较大隐患(高温渣块直接炙烤捞渣机船体)，捞渣机只能在两侧远距离检修，中间高温区无法靠近。如果捞渣机链条断裂或其他故障点处于排渣口正下方，就必须停炉处理，且当捞渣机移出时，拆解工作繁琐。(2)插板式关断门，利用油缸、电动执行机构或气缸对插方式起到炉底密封作用。插板式关断门体积大、结构复杂，移出捞渣机比较困难；同时因插板伸出长度较多，更容易卡死，且当积渣量大时，开关困难，结构强度存在隐患。(3)液压异型拐臂插接翻板关断门在实际应用中较为广泛，主要由异形拐臂执行性机构来传递液压力矩，推动关断门开合。因关断门为插接、异型拐臂结构，侧门开度存在一定的仰角，容易发生因锅炉落焦直接冲击导致侧门变形甚至脱落的情况，从而影响炉膛负压、锅炉效率以及机组的安全可靠稳定运行。2改进方案根据上述分析，当前的关断门均不能满足机组安全稳定运行的高要求，因此，针对结构简单、动作灵活、支撑力强、可靠性高以及密封性好使用要求，对现有关断门进行技术改进，如图 2 所示。新型关断门主要有以下五个特点。(1)优化关断门侧门的开关方式，由绕异性推杆转臂转动门体上沿在卡槽内限位承插的结构改为通过门转轴套件与门框体铰接连接，在门转动方式简化的同时控制门的运转轨迹，增强转动可靠性。(2)门转铰接转轴为凸轮圆通轴。凸轮圆通轴保证了在门板在沿转轴旋转的过程中与门框处间隙不发生变化，考虑可能存在的热膨胀，预留23 mm间隙，同时设置间隙护板，确保密封性能良好。(3)创新采用独特的小 y 型推杆转臂，结构简单，避免了原异性推杆转臂结构油缸易出现的极限位置死点现象，且开度大于 100，使得门板完全与船体垂直。(4)所有侧门独立控制，当发生失油情况时，能够即时锁止。(5)采用合金柱销+铜套+回形油槽等结构以及船体增加伸缩支撑(保护侧门，端门免受水直接冲击)，进一步提高设备的可靠性。图 2新型关断门结构示意3实施步骤(1)炉底采用两侧对称方式(单侧六个)，将关断门安装在底部门框体上，并通过门转轴套件与门第25卷(2023年第6期)电力安全技术60框体铰接连接，门转轴套件安装在门框体的原插门框处；液压缸安装在门框体上，液压杆通过液压杆转轴连接控门板，控门板一端与门体连接，另一端悬空，在悬空端设置液压杆转轴孔，液压杆转轴安装在液压杆转轴孔内。(2)门转轴套件的外套筒为无缝钢管内加铜合金衬套构成，并由合金钢材质构成的转轴安装在外套筒内。(3)门板受力臂由于中心点选择及强度要求设计为独特的小 y 型臂，双 y 型臂布置。(4)悬吊部位采用双柱销门轴连接，为避免旋转过程中出现门轴与门框处间隙变化导致密封不严的情况，采用门轴通轴凸轮圆结构，同时预留23 mm 间隙。(5)液压油缸安装时，支撑旋转中心位置需略高于悬吊部位门轴中心位；悬吊部位门轴中心位置在门板开合位都要高于门板力臂受力的中心位，否则，液压油缸无法正常工作。4经济效益分析改造前原关断门检修周期需 12 个月，每周期检修费用 6 万元，单台年度费用 6 万元；改造后的新型关断门单台设备价格约 80 万元，平均检修周期为 60 个月，每周期检修费用 5 万元。关断门改造后因减少了炉底漏风,引风机每年可节约厂用电约 14 万 kWh；锅炉热效率也相应得到了提高，每年节约标煤约 517 t。预计每年节约费用 55 万元，1.45 年即可收回改造成本，并且在 30 年的寿命周期内带来约 1 570 万元的经济效益。5结束语新型关断门的研发和应用，解决了现有关断门掉板、卡涩等开关不严以及操作控制等问题，使其适应性、效率、寿命、效益等都得到了较大提升，并极大地提高了经济效益和社会效益，可供采用类似结构关断门的机组改造优化借鉴。参考文献：1 李瑞珍，张才吉，李 峰，等提高关断门可靠性的一 种改造方法 J河南科技，2009(2)：40-41.2 王华兵，李玉生关断门使用中意外情况的原因分析与 处理 J中国科技信息，2008(24)：40，42.3 黄 勇，杨宁武，张 云锅炉底部关断门机械锁紧装 置：201420316389.6 P2014-10-08.收稿日期：2022-11-01；修回日期：2022-12-15。作者简介：郑 伟(1980)，男，工程师，从事火力发电厂检修工作，email：。2023 年华东区域跨省区大面积停电事件应急演练2023-06-15，国家能源局 2023 年华东区域跨省区大面积停电事件应急演练成功举办。本次演练由国家能源局主办，上海市人民政府、国家电网公司会办，华东能源监管局、上海市经济和信息化委员会、国网华东分部承办，是针对电力突发公共事件开展的规模大、范围广、针对性强的一次联合应急演练。本次演练是中央和地方、政府和企业多方共同参与的一次联合活动，演练紧密结合华东区域、各省市电网实际情况，针对华东电网主要安全风险，设置多个故障情形，抓住了华东电网主要特点和薄弱环节，流程合理、贴合实际、针对性强、演练全面，有效检验了政府部门、电力企业和用户共同应对电力突发事件的协调联动和应急处置能力，有力提升了电力系统保安全、保供应能力，为保障迎峰度夏期间电网安全稳定运行和电力可靠供应奠定了坚实基础。（来源：国家电网有限公司网站 2023-06-16）