锅炉炉排故障分析

一、 锅炉基本情况

型 号 DZL10-1.25-AⅡ 锅炉本造厂家

长沙锅炉厂

名 称 单锅筒链条式炉排炉 制造完成日期 2012年5月

额定产汽量 10t/h 开始使用日期 2012年10月

额定蒸汽压力 1.25MPa 已使用年限

3年

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二、 本年度历次炉排维修情况：

① 2015年3月4日更换4#锅炉主动炉排4片。 ② 2015年3月25日更换4 #锅炉从动炉排4片。 ③ 2015年4月12日更换4 #锅炉从动炉排4片。

④ 2015年8月8日更换4 #锅炉主动炉排2片、从动炉排4片。 ⑤ 2015年10月4日更换4 #锅炉从动炉排1600片(600℃的全部更换)。

本锅炉其它维修项目未一一列举。 三、 本次炉排维修情况 1、故障经过：

2015年09月29日上午7点左右，主司炉巡回检查，发现4#锅炉炉排走不动，进一步检查，其炉排减速器保险栓断裂（通过保险栓可以

判断炉排运行情况），更换保险栓后，炉排仍走不动。立即通知锅炉班

长，班长到场后，共同再次检查，确定炉排已卡死。为不影响生产，班长安排启动3#备用锅炉，并申请4#锅炉停炉检修。经领导批准后，开始检修，经检查最右边一个主动炉排和临近左边6个从动炉排均连续断裂，导致整体开裂，炉排长销变形弯曲严重；同时发现其它炉排长销均不同程度出现弯拱变形（如下图所示）。

炉排整体弯拱变形 主动、从动炉排断裂

2、分析原因及实施对策： 1）、炉排情况：

1、主动炉排：此次断裂的主动炉排背面（主要受热面）烧灼严重，

呈现白口化组织，脆性增大，在运行过程中如遇卡阻或在九角链轮转弯处受力极易断裂。

2、从动炉排：本次断裂从动炉排材质为耐热铸铁600℃的炉排，在高温下烧灼，表面组织出现白口化，脆性增大，膨胀后炉排片之间无间隙，运行过程中如遇卡阻就有断裂风险；800℃的炉排情况较好于600℃。

3、6t锅炉炉排与10t锅炉炉排结构：

主动炉排 从动炉排 正常炉排（主动）

销孔厚度销孔厚度测量点 受热面厚度测量点 测量点 受热面厚度测量点 6t锅炉炉排 10t锅炉炉排

6t锅炉炉排面 10t锅炉炉排面

·6t锅炉炉排：销孔3个，销孔厚度为8mm，受热面厚度13mm，炉排片间距小，通风口小，通风散热效果较差于10t锅炉炉排面。 ·10t锅炉炉排面：销孔2个，销孔厚度为6mm，受热面厚度10mm，炉排片间隙大，通风散热效果好。

由以上看出：由于6t锅炉炉排结构呈三角形，且主要受力尺寸大于10t锅炉炉排，承载强度大于10t锅炉炉排，同时6t锅炉负荷相对较低，所以6t锅炉炉排出现破损断裂情况较好于10t锅炉炉排。 但由于6t锅炉炉膛与10t锅炉炉膛结构设计不一样，无法做到通用。 2）、锅炉运行情况：

①查阅锅炉2015年7、8、9月份记录，统计4#锅炉启停次数及负荷率（额定流量10t/h）：

月份 锅炉启停次数

满负荷（流量9.9t/h）运行时间

7月 311次 743.1h

8月 302次 742.3h

9月 340次 671h

启停频次/满负荷率

10.7次/天 99.83%

由以上表看出，4#锅炉启停频次日均达到10次以上，满负荷率

为99.83%，高频次启停和高负荷率运行对于锅炉正常运行使用造成很大的影响。

②燃煤情况：该锅炉原设计使用Ⅱ类煤，其燃烧值在4500-5500大卡/吨，挥发分20%左右的燃煤，为保证供汽需求，更换成6000-6500大卡/吨，挥发分32%左右的燃煤，炉排的耐温度最高仅为800℃，炉膛温度长期超过此温度，导致炉排使用寿命下降。

③车间用汽量大时，炉排运行速度达到≥800r/min（正常运行在400-500r/min），超过正常运行速度的30%-50%。

④车间用汽不平稳，在瞬时用汽大时，炉排速度可能需调到1000r/min，造成炉膛温度很高；在用汽量小时，锅炉可能处于自动停炉状态，其炉排、鼓风、引风机停运，在前段炉排面上煤层受前拱的热辐射，在短时间内处于过烧状态，而后段炉排面温度低，使得前后炉排面温差大，膨胀收缩不平衡，受力不平衡，大大增加了炉排变形、破损与断裂的风险。 3）、炉膛内部情况： 存在异常点：

① 炉排跑道焊接点多处断裂：炉排跑道焊接点焊缝强度低于导轨本身强度，此处受应力较为集中，加之长期处于温度不均匀的环境，增加了脱焊断裂的风险。

② 防焦铁：防焦铁共计4处断裂，尤其主动炉排断裂处开裂最大，初步确定为本次炉排故障点：防焦铁开裂缺口卡住主动炉排长销端，导致主动炉排断裂，其从动炉排受力超过最大拉力随之断裂。

炉排跑道焊接点脱焊

防焦铁断裂（存在明显划痕）

3、综合上述，本次炉排故障原因和对策如下：

现 象

原 因

从动炉排耐温（由800℃、600℃组成）不统一，膨胀系数不一致，膨胀后炉排片之间无

断裂的从主动炉排受热面烧灼严重，呈现白口化组织，脆性增大；断裂从动炉排材质为耐热铸铁600℃的炉排，800℃的炉排情况好于600℃的

间隙，运行过程中易断裂；

新更换的燃煤燃烧值增大，炉膛温度增高，而炉排的耐温度最高仅为800℃，炉膛温度长期超过此温度，导致炉排使用寿命下降 车间用汽不平稳，炉排速度时高时低，特别是在突然停炉时，前后炉排面温差大，膨胀收缩不平衡，增加了炉排变形、破损与断裂的风险。

跑道焊接点焊缝受应力较为集中，加之长期

炉排跑道焊接点和防焦铁多处开裂

处于温度不均匀的环境，增加了脱焊断裂的风险；炉膛温度突增突降，为防焦铁等直接受热部位脆化提供环境，使材质塑性降低，受力易开裂

将炉排跑道和防焦铁开裂处进行手工焊，采用多道焊工艺进行焊接，并将焊缝打磨，减少部分应力；必要时更换成与之匹配的部件

车间用汽不均衡，客观存在，无法控制

对 策

统一更换成同牌号的从动炉排（800℃）；采用6t锅炉炉排结构，但因炉膛设计不一致，无法做到通用

为保证车间供汽需求量，才重新更换了煤种，否则无法正常供汽，客观存在

说明：1、原计划将4#锅炉600℃的炉排全部更换成800℃的，但因2#锅炉除尘塔维修，800℃的炉排请购未能及时到货，如果更换，时间不够，且无备用锅炉；目前将600℃的从动炉排全部更换新的600℃，并将炉排跑道和防焦铁开裂处进行手工焊，采用多道焊工艺进行焊接，并将焊缝打磨，减少部分应力。

2、如果将全部炉排更换成800℃的新炉排，由于采用了新的高燃值燃煤、车间用汽不平稳、超负荷的运行等原因仍很难保证炉排原设计使用寿命。

3、本次4#锅炉炉排维修得到了锅炉承包合作商“湖南佳婕矿业有限公司”相关人员的支持与共识。 四、巩固措施

制定定期维护计划，重点对4#锅炉炉排加强检查；在年度维修计划中建议将所有炉排全部更换成800℃的炉排，同时根据实际情况将防焦铁、炉排导轨进行修复，必要时更换成与之匹配的部件。

设动部 司炉组

2015年10月10日