Giải pháp cải tiến hệ thống thuyền xỉ

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

9
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hệ thống thuyền xỉ là hệ thống quan trọng trong nhà máy Nhiệt điện, có chức năng thải xỉ đáy lò sau khi đốt. Trong nhà máy nhiệt điện nói chung, tuy rằng thuyền xỉ là hệ thống phụ trợ, nhưng lại đóng vai trò lớn trong việc quyết định đến độ tin cậy trong vận hành tổ máy.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giải pháp cải tiến hệ thống thuyền xỉ

KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC NĂM 2022 GIẢI PHÁP CẢI TIẾN HỆ THỐNG THUYỀN XỈ IMPROVING SOLUTIONS FOR SUBMERGED DRAG CHAIN CONVEYOR 1 2 3 4 Vũ Thanh Hải , Lê Trung Kiên , Lê Hoàng Vũ Thạnh , Nguyễn Hoàng Qui 1 Giám đốc NMNĐ Vĩnh Tân 4, SĐT: 0912530208, email: haivt@vinhtan4tpp.evn.vn 2 Quản đốc PXSC, SĐT: 0979764514, email: kienlt@eps.genco3.vn 3 Quản đốc PXVH, SĐT: 0981180718, email: thanhlhv@vinhtan4tpp.evn.vn 4 Chuyên viên Phòng Kỹ thuật, SĐT: 0974546836, email: quinh@vinhtan4tpp.evn.vn Tóm tắt: Hệ thống thuyền xỉ là hệ thống quan trọng trong nhà máy Nhiệt điện, có chức năng thải xỉ đáy lò sau khi đốt. Trong nhà máy nhiệt điện nói chung, tuy rằng thuyền xỉ là hệ thống phụ trợ, nhưng lại đóng vai trò lớn trong việc quyết định đến độ tin cậy trong vận hành tổ máy. tần suất lặp đi lặp lại và tiêu tốn nhiều thời gian, nhân lực để sửa chữa mà không xử lý được triệt để vấn đề. Thống kê các sự cố liên quan trước khi áp dụng giải pháp: Ngày 08 tháng 05 năm 2018, sự cố bung máng chèn, rò nước thuyền xỉ - S2; Ngày 20 tháng 08 năm 2018, sự cố bung máng chèn, rò nước thuyền xỉ - S2; Ngày 10 tháng 10 năm 2018, sự cố bung máng chèn, rò nước thuyền xỉ - S1; Ngày 27 tháng 05 năm 2019, sự cố thuyền xỉ bị rơi thanh giằng gây kẹt truyền động trong băng tải xích cào - S1. Nguyên nhân gây ra hư hỏng Đối với sự cố hư hỏng phần kết cấu: Thiết kế kết cấu khung thép thuyền xỉ ban đầu chưa đủ cứng vững, khi xỉ lớn rơi tạo áp lực lớn bên trong làm biến dạng khung dẫn đến rò nước máng chèn. Đối với sự cố hư hỏng các pulley: Do môi trường vận hành là hỗn hợp nước và xỉ ở nhiệt độ cao nên phớt chặn nước bị hư hỏng dẫn đến xỉ và nước thâm nhập vào bên trong. Bên cạnh bộ xích cào xỉ thường xuyên không cân bằng hai bên do khó khăn trong quá trình cân chỉnh. Giải pháp thực hiện: Thực hiện các phương án gia cường kết cấu cho trụ đỡ và máng chèn thuyền xỉ. Thiết kế và chuyển cơ chế quay của Pulley bằng trục trượt bạc lót sang quay bằng ổ bi nhằm giảm ma sát. Thiết kế thêm số phớt chặn để tránh nước, xỉ xâm nhập gây hư hỏng bên trong. Qua đó cấu tạo của pulley mới được thay đổi. Sau khi hoàn thành áp dụng giải pháp cho các tổ máy đến nay, hệ thống đã vận hành ổn định, hạn chế tối đa các bất thường, sự cố liên quan của hệ thống thải xỉ đáy lò. Tiết kiệm chi phí cho công tác sửa chữa và lên xuống máy so với trước khi áp dụng giải pháp. 376
CHUYỂN ĐỔI SỐ VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN QUỐC GIA Từ khóa: Thuyền xỉ; thải xỉ đáy lò; pulley truyền động. Abstract: Submerged Drag Chain Conveyor (SDCC) is an important system in a thermal power plant, which has the function of discharging slag from the bottom of the furnace after burning. In thermal power plants in general, although SDCC is an auxiliary system, it has a large role with the reliability of the unit's operation. During the commissioning period until the startof commercial operation, SDCC encountered many problems that had to be shut down the units for repairing to the structure and transmission pulley of SDCC. The related problems occur repeatedly and consume a lot of time and manpower to repair without thoroughly handling the problem. Statistics of related problems before performing the improving solution: - On May 8, 2018, the incident of unit #2’s SDCC caused damaged the structure and leaked water; - On August 20, 2018, the incident of unit #2’s SDCC caused damaged the structure and leaked water; - On October 10, 2018, the incident of unit #1’s SDCC caused damaged the structure and leaked water;; - On May 27, 2019, unit #1’s SDCC damaged the support bars inside led to its conveyor couldn’t move. Cause of damaged: - For damaged structure: The original design of the steel frame structure of the SDCC is not strong enough, when the large slag falls, it creates a great pressure inside, deforming the frame, leading to water leakage of the trough. - For failure of pulleys: Because the operating environment is a mixture of water and slag at high temperature, the water seal is damaged leading to slag and water penetration. Besides, the chain is often unbalanced on both sides due to difficulties in the alignment process. Impoving solution: - Implement structural reinforcement solutions. - Improve and convert Pulley's rotating mechanism from sliding bearing to ball bearing to reduce friction. Design more seals to prevent water, slag causing internal damage. Thereby the structure of the new pulley is changed. After completing the improving solution for the units until now, the system has operated stably, minimizing the abnormalities and related problems of SDCC. This saves a lot of costs for repair work and starting up the units compared to before implementing the solution. Keyword: Submerged Drag Chain Conveyor (SDCC); the bottom ash system; pulley. 377
KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC NĂM 2022 CHỮ VIẾT TẮT SDCC Submerged Drag Chain Conveyor 1. GIỚI THIỆU Hệ thống thuyền xỉ là hệ thống quan trọng trong nhà máy Nhiệt điện, có chức năng thải xỉ đáy lò sau khi đốt. Trong nhà máy nhiệt điện nói chung, tuy thuyền xỉ là hệ thống phụ trợ, nhưng lại đóng vai trò lớn trong việc quyết định đến độ tin cậy trong vận hành tổ máy. Hệ thống thải xỉ đáy lò của nhà máy Vĩnh Tân 4 có nhiệm vụ chứa xỉ ra từ buồng đốt và thải liên tục ra ngoài. Xỉ nóng từ buồng đốt rơi xuống thuyền xỉ được làm nguội nhờ ngập trong nước. Trong thuyền xỉ có nước để làm nguội xỉ và triệt tiêu các lực tác động khi xỉ rơi xuống. Thuyền xỉ được thiết kế riêng biệt với đáy lò hơi. Nước được bổ sung liên tục nhờ hệ thống nước Service để duy trì mức nước trong thuyền xỉ. Xỉ trong thuyền xỉ được băng tải xích cào chìm đưa lên van 3 ngã được điều khiển bằng động cơ đi qua 1 trong 2 máy nghiền xỉ hoặc và được băng tải xích vận chuyển đến Silo xỉ. Máy nghiền xỉ sẽ nghiền tất cả các khối xỉ có kích thước lớn về kích thước khoảng 25mm. Để tránh lọt gió vào buồng lửa giữa thuyền xỉ và đáy lò được trang bị thêm các tấm chèn. Ngoài ra hệ thống còn được trang bị một băng tải khẩn cấp để phòng sự cố tắc nghẽn do các khối xỉ lớn hoặc sự cố máy máy nghiền xỉ. Xỉ từ buồng đốt rơi xuống đáy lò với nhiệt độ khoảng 815˚C và được làm mát tại thuyền xỉ hạ nhiệt độ xuống 600˚C và được băng tải xích cào chìm đưa ra khỏi thuyền xỉ để tới máy nghiền xỉ. Mực nước trong khoang thuyền xỉ được duy trì 3455mm tính từ đáy thuyền xỉ. Sau quá trình cháy, xỉ nóng có nhiệt độ 815˚C rơi xuống máng thuyền xỉ, tại đây xỉ sẽ được triệt tiêu hết các lực và được làm nguội bởi nước trong thuyền xỉ. Xỉ sẽ được vận chuyển tới Silo xỉ thông qua hệ thống băng tải. Xỉ trong Silo sẽ được xe tải vận chuyển đến bãi xỉ. Hệ thống thải xỉ đáy lò gồm một bồn xả tràn, nước xả tràn từ thuyền xỉ được đưa tới bồn xả tràn, tại bồn xả tràn có bố trí 2 bơm tái tuần hoàn (1 bơm làm việc, 1 bơm dự phòng) có liên động với nhau, bơm nước xả tràn khởi động hay dừng theo tín hiệu mức nước cao hay thấp của bể xả tràn.Nước từ bể nước xả tràn sẽ được bơm đi và được làm mát bởi nước làm mát hở tại bộ trao đổi nhiệt và cấp nước trở lại thuyền xỉ. Và phần đáy của bể xả tràn có bố trí bơm để bơm bùn cặn dưới đáy bồn xả tràn về bể lắng. Nước sau khi được lắng tại bể lắng sẽ tràn qua bể sau lắng. Nước từ bể sau lắng sẽ được vận chuyển về thuyền xỉ để tiếp tục chu trình mới. Hệ thống nước Service sẽ cấp nước bổ sung liên tục cho thuyền xỉ khi nước trong thuyền xỉ bị thất thoát hoặc nhiệt độ nước quá cao đảm bảo quy trình làm mát xỉ và chèn kín đáy lò trong suốt quá trình vận hành. Ghi nhận trong quá trình từ giai đoạn thử nghiệm cho đến khi bắt đầu vận hành thương 378
CHUYỂN ĐỔI SỐ VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN QUỐC GIA mại, hệ thống thải xỉ đáy gặp phải nhiều sự cố phải ngừng tổ máy để sửa chữa liên quan đến kết cấu và pulley truyền động của thuyền xỉ. Các sự cố xảy ra tần suất lặp đi lặp lại và tiêu tốn nhiều thời gian, nhân lực để sửa chữa mà không xử lý được triệt để vấn đề. Thống kê các sự cố liên quan trước khi áp dụng giải pháp:  Ngày 08 tháng 05 năm 2018, sự cố bung máng chèn, rò nước thuyền xỉ - S2;  Ngày 20 tháng 08 năm 2018, sự cố bung máng chèn, rò nước thuyền xỉ - S2;  Ngày 10 tháng 10 năm 2018, sự cố bung máng chèn, rò nước thuyền xỉ - S1;  Ngày 27 tháng 05 năm 2019, sự cố thuyền xỉ bị rơi thanh giằng gây kẹt truyền động trong băng tải xích cào - S1. Hình 1. Hình ảnh sự cố bung máng chèn thuyền xỉ Trong quá trình vận hành đã xảy ra nhiều lần phải ngừng máy khi các máng chèn bị rò nước, xích cào hệ thống thải xỉ (SDCC) không quay được và một số sự cố cần phải giảm tải khác. Qua kiểm tra cho thấy các Pulley bị ăn mòn, biến dạn phần trục, bạc lót và các chốt chặn. Lâu ngày làm cho trục bị tuột ra khỏi bánh pulley hoặc kẹt không quay buộc phải dừng sửa chữa. Thực trạng này đã xảy ra ngay cả thời điểm chạy thử nghiệm của nhà thầu tuy nhiên không có phương án xử lý triệt để, sau một thời gian vận hành các pulley bị hư hỏng lặp lại tương tự. Hình 2. Trục các pulley bị ăn mòn Hình 3. Trục các pulley bị ăn mòn 379
KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC NĂM 2022 Hình 4. Bạc lót các pulley bị ăn mòn Hình 5. Tấm chặn bị ăn mòn nặng 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT/PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Dựa trên thiết kế ban đầu và tình trạng sự cố lặp lại tại khu vực thuyền xỉ, nguyên nhân hư hỏng thuyền xỉ được đánh giá:  Đối với sự cố hư hỏng phần kết cấu: Thiết kế kết cấu khung thép thuyền xỉ ban đầu chưa đủ cứng vững, khi xỉ lớn rơi tạo áp lực lớn bên trong làm biến dạng khung dẫn đến rò nước máng chèn. Hình 6. Máng chèn theo thiết kế Hình 7. Trụ đỡ máng chèn theo thiết kế Hình 8. Khung support theo thiết kế Hình 9. Trụ support theo thiết kế 380
CHUYỂN ĐỔI SỐ VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN QUỐC GIA  Đối với sự cố hư hỏng các pulley: Do môi trường vận hành là hỗn hợp nước và xỉ ở nhiệt độ cao nên phớt chặn nước bị hư hỏng dẫn đến xỉ và nước thâm nhập vào bên trong. Bên cạnh bộ xích cào xỉ thường xuyên không cân bằng hai bên do khó khăn trong quá trình cân chỉnh. Hình 10. Pulley thuyền xỉ theo thiết kế  Phương pháp thực hiện: - Thực hiện chuỗi các phương án gia cường kết cấu cho trụ đỡ và máng chèn thuyền xỉ gồm các nội dung và hình ảnh bên dưới: Hình 11. Nén thẳng lại các máng chèn bị Hình 12. Cắt trụ thành 2 nửa, hàn cố định cong, hàn thêm các gân tăng cứng (thanh chân trụ nửa dưới vào thuyền xỉ. Phần mặt màu cam) cắt sử dụng thép 10mm để hàn vào 02 mặt ghép của trụ, sau đó khoan lỗ và bắt bulong M18 (các thanh màu cam) 381
KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC NĂM 2022 Hình 13. Sử dụng thanh thép I Hình 14. Hàn 02 thanh thép V 100x100x8x800 200x100x8x5.5mm hàn tăng cứng phía hai vào 02 trụ, sau đó dùng bu lông M18 để lắp bên trụ đỡ máng chèn (các thanh màu cam) thêm tấm máng chèn bên trong kích thước 1800x800x10mm, trên tấm máng chèn có hàn các thanh thép V tăng cứng Hình 15. Sử dụng thanh thép la kích thước Hình 16. Hàn thêm các thanh giằng tăng 5x50x400xmm khoan lỗ tương ứng với các cứng cho trụ đỡ bu lông ở các trụ, thanh thép la kích thước 5x50x1800mm khoan lỗ tương ứng với các bu lông ở các tấm để giữ cố định các bulong mắc neo M16, tránh hiện tượng bulong bị bung ra (các thanh màu cam) Hình 17. Lắp thêm 04 các thanh giằng, tơi xỉ Hình 18. Hàn 10 thanh thép I quy cách bên trong thuyền xỉ 200x100x8x5.5x6000mm để gia cố 382
CHUYỂN ĐỔI SỐ VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN QUỐC GIA Thiết kế và chuyển cơ chế quay của Pulley bằng trục trượt bạc lót sang quay bằng ổ bi nhằm giảm ma sát. Thiết kế thêm số phớt chặn để tránh nước, xỉ xâm nhập gây hư hỏng bên trong. Qua đó cấu tạo của pulley mới được thay đổi. Hình 19. Mô phỏng cấu tạo bên trong pulley dẫn hướng mới Hình 20. Bản vẽ mô tả cấu tạo bên trong pulley dẫn hướng mới 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU/TÍNH TOÁN/MÔ PHỎNG VÀ THẢO LUẬN (RESULTS AND DISCUSSION) Được sự đồng ý của lãnh đạo Nhà máy, nhóm tác giả đã phối hợp các phòng/Phân xưởng lập bản vẽ thiết kế, dự toán vật tư, thực hiện thi công để đưa giải pháp vào áp dụng. Kết quả áp dụng thực tế như bên dưới: 383
KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC NĂM 2022 Hình 21. Hai bên trụ đỡ máng chèn gia cố Hình 22. Bên trong máng chèn được gia cố thêm thanh V thêm Hình 23. Các thanh la cố định bulong mắc neo Hình 24. Gia cố thêm trụ đỡ thuyền xỉ Kết quả thực hiện chuyển đổi cơ cấu quay của pulley dẫn hướng: Hình 25. Chặn trong và chặn ngoài được lắp Hình 26. Oring được lắp vào rãnh ở Flange bổ sung Cover 384
CHUYỂN ĐỔI SỐ VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN QUỐC GIA Hình 27. Phốt chắn nước được lắp vào Hình 28. Pulley sau khi được hoàn thiện bushing Sau khi hoàn thành áp dụng giải pháp cho các tổ máy đến nay, hệ thống đã vận hành ổn định, hạn chế tối đa các bất thường, sự cố liên quan của hệ thống thải xỉ đáy lò. Tiết kiệm chi phí cho công tác sửa chữa và lên xuống máy so với trước khi áp dụng giải pháp. 4. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ (CONCLUSIONS) Giải pháp mang lại tính thực tiễn, có tính mới, áp dụng được cho những Nhà máy Nhiệt điện có thiết kế hệ thống thuyền xỉ tương tự. Giải pháp đảm bảo thông số kỹ thuật, an toàn, ổn định, tin cậy và hiệu quả đáp ứng được yêu cầu vận hành. Giải pháp còn mang lại tính an toàn, tin cậy và giảm chi phí vận hành, chi phí bảo dưỡng sửa chữa. 385