伸縮式點火油燃燒裝置擺動金屬軟管損壞原因分析及預防措施
點火油燃燒裝置是鍋爐點火啟動和低負荷穩燃設備，分析油燃燒裝置金屬軟管損壞原因，并對印度某現場油燃燒裝置進行改進，獲得良好效果。
關鍵詞：進退 擺動 金屬軟管 點火 吹掃
1 前言
點火油燃燒裝置是為電站鍋爐啟動暖爐和低負荷時穩定燃燒而設計制造的專用設備。伸縮式點火油燃燒裝置是通過氣缸的進退來實現機械往復運動，從而帶動點火設備中的點火槍、油槍及火焰檢測探頭等的推進及退出。該裝置又分為剛性固定式和軟管擺動式，其中擺動式油燃燒裝置的前端導管部分由金屬軟管和穩燃罩組焊形成油槍的運動導管，擺動式油槍的前端噴頭和后槍管連接也焊接有金屬軟管，內外金屬軟管應選擇合適的規格和材質，并設計合適的擺動機構，以滿足油槍噴射角度上下擺動暗娜忌找蟆8米爸迷詮詰繒竟弦恢筆褂昧己茫謨《饒車緋300MW機組鍋爐上使用卻出現了大量的損壞，主要損壞部位都是金屬軟管破損，使油槍無法投運，影響了鍋爐點火運行。
2 問題提出
印度某電廠項目及鍋爐概況：
（1）鍋爐蒸發量：1100t/h3
（2）燃燒方式：直流燃燒器四角切圓燃燒
（3）制粉系統：ZGM95G型中速磨煤機
（4）點火及助燃用油：#0輕柴油
（5）點火油槍數量：12套/爐
霧化方式：介質霧化（壓縮空氣）
油槍設計出力：1750Kg/h
（6）伸縮式油燃燒裝置數量：12套/爐
推進器行程：400mm
該項目在投運后得到現場調試反饋情況，#1機組自運行半年來，期間頻繁發生油槍金屬軟管燒壞現象，據印方業主所說，#1爐在油槍軟管燒壞時，曾挪用#2爐油槍；現已全部燒壞油槍共32只，損壞燃燒裝置導管10只。據現場反應，各角相比，#2角、#4角燒壞現象更嚴重些；各層相比，BC層燒壞現象更嚴重些。圖1為現場損壞設備。
時隔不久，該電廠#2爐開始點火試運行，在試運行中又有多支點火油槍連續損壞。據現場調試人員反映，鍋爐點火啟動期間，BC層1#角油槍頻繁出現軟管破損現象。鍋爐啟動十余天期間，有8只損壞油槍均來自BC層1#角，其他位置的油槍基本沒出現問題。調試人員在這種情況下接連更換油槍，沒有能及時分析油槍軟管損壞原因，也沒有檢查油燃燒裝置及導管整體情況。直至鍋爐停爐消缺期間，將油燃燒裝置整體拆卸脫出查看，油燃燒裝置在金屬軟管段已嚴重損壞，導管已被燒穿一個大洞，造成內壁出現大量尖銳毛刺。
3 結構和原因分析
伸縮式油燃燒裝置主要由組合式氣動推進器、安裝支架、穩燃罩、油槍和點火槍等組成。該燃燒裝置將點火槍、油槍組合在一起，由組合式氣動推進器統一控制，可自動完成點火槍、油槍的進、退和點火、燃燒。
油槍在進退過程中，由于金屬軟管的撓性，油槍頭及油槍軟管會接觸到燃燒裝置導管內壁，并有相對摩擦。另外鍋爐在運行期間，為調節火焰中心高度，煤粉燃燒器會根據需要上下擺動，油槍也會隨著二次風噴口同時擺動。油槍會有可能在擺動到極限位置狀態下前后進退，此時，油槍頭及油槍軟管與燃燒裝置導管內壁的接觸更緊密，摩擦更加劇。此時，油燃燒裝置導管如果有異物，或者破損后有尖銳毛刺，將會對油槍軟管直接造成損傷。見圖2。
綜上所述，從現場損壞的現象及運動原理分析，油燃燒裝置軟管和油槍軟管大量損壞的原因有以下幾點：
（1）從現場照片看，油燃燒裝置導管由于外力導致破損，導管內壁產生很大尖銳的毛刺，在油槍進退過程中損壞油槍軟管編網，在油壓作用下，破損逐漸增大，燃油泄漏。燃油在爐膛輻射熱作用下自燃，將內外軟管嚴重燒蝕。
（2）油槍如在擺動狀態下進退，此過程中，油槍頭不斷沖擊燃燒裝置軟管內壁。如果次數較多，就會對軟管內壁造成疲勞損傷，并不斷加劇導致失效。
（3）在油槍檢查過程中，每拆卸一支油槍，均發現油槍內殘留有較多燃油。現象是拆卸接頭時燃油從軟管接頭處大量溢出，抽出油槍后，油槍噴頭仍較多燃油流出。
由此分析，油槍停運后，油槍及爐前管路內的殘留燃油，沒有得到有效地吹掃，甚至有可能燃油快關閥關閉不能完全嚴密。而油槍內殘留的壓力使燃油逐漸流到燃燒裝置導管內部，在爐膛輻射熱的作用下不斷揮發，甚至自燃，從而導致燃燒裝置導管燒損。
4 改造方案和實施效果
（1）前文提到的印度某電廠，在#1爐、#2爐停爐期間，陸續拆除問題集中地2臺油燃燒裝置，發現#1爐BC層2#角和#2爐BC層1#角油燃燒裝置導管都有損壞，而且從現場查看，應該是焊接損傷，導管內壁形成尖銳的毛刺，進而損傷了油槍軟管。后期，業主對這兩臺損壞的油燃燒裝置進行了更換，之后這兩個角的油槍再未出現過損壞。
（2）針對油槍擺動狀態下運動有可能對燃燒裝置造成損傷，應將油槍頭部設計成圓滑過渡，盡量消減油槍對燃燒裝置內壁的沖擊。
（3）保證油槍投運前和停運后的吹掃效果，要求吹掃壓縮空氣壓力不低于0.4Mpa，前后吹掃時間不小于30s，并將吹掃時間編寫在點火程序里自動執行。
（4）檢查燃燒裝置冷卻風的壓力和流量，要求冷卻風壓力和爐膛差壓不低于1500Pa，單臺冷卻風量不低于1.5m3/h。冷卻風的作用一是可以對油槍進行冷卻，減少噴頭結焦，另外若燃燒裝置有殘油，冷卻風可以起到一定的清理作用。
（5）檢查燃油快關閥，保證閥門的嚴密性，防止燃油泄漏的燃燒裝置導管內。
通過上述問題檢查和改進，印度該電廠遺留的問題在中方調試人員的指導下進行逐一排查解決，后期油燃燒裝置及油槍損壞的頻率大大減少了。
5 結束語
通過一系列檢查與改進，分析出了燃燒裝置及油槍大批量損壞的原因，并通過改進修復了使用，故障率大大減小，維護了國內產品在國際市場的形象和地位。印方業主也認識到了使用維護中主要問題：（1）外力導致損壞；（2）殘油沒有吹掃干凈，就造成了燃油在油槍內高溫自燃，輕則導致油槍軟管材質物理性能受到影響，韌性強度變差，甚至油槍完全被燒穿。
因此，建議業主運行維護人員，現場一定加強檢修工作，定期檢查清理油槍。使得設備便在良好的運行環境，發揮最大的功效。另外，設備制造廠加強油槍及燃燒裝置的出廠檢驗，保證金屬軟管的材質和強度滿足設計要求，同時加強對業主使用人員的培訓，提前預防故障出現。
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