75t／h循环流化床锅炉常见问题的分析与控制.pdf

2 0 0 7年 1 2月 第 3 5 卷 第 6期( 总第 1 9 3期) de c 20 0 7 vo 1 3 5 no 6( s e r no 1 9 3 ) 7 5 t h循环流化床锅炉常见 问题 的分析与控制 an a l y s i s a n d co n t r o l o n 7 5 t h ci r c u l a t i n g f l u i d i z e d b e d b o i l e r 杨 国梁 ， 庞建人 ， 时红梅 ( 1 国电吉林龙华蛟河热电厂， 吉林 蛟河 1 3 2 5 0 0 ； 2 长春工程学院， 吉林 长春 1 3 0 0 1 2 ) 摘 要： 结合 国电吉林龙华蛟河 热电厂 2台 7 5 t h循环流化床锅 炉的运行情况 ， 对水冷 壁、 省煤 器 、 空气 预热器 、 流 化床 风帽的磨损等 常见 问题进行 分析 ， 通 过在水 冷壁管省煤 器 、 空气 预热 器易磨 损部位加 装防磨套 ， 安装 吹灰器 ， 将带 帽头风帽更换成新型钟罩式风 帽等项 技术改造 ， 使上 述问题得到解决 ， 锅炉连续运行时 间超过 1 5 0 天 。 关键词 ： 循环流化床锅炉 ； 磨 损 ； 技术 改造 中图分类号： t k2 2 9 6 文献标识码 ： b 文章编号； 1 0 0 9 5 3 0 6 ( 2 0 0 7 ) o 6 0 0 3 1 - 0 2 循环流化床锅炉的水冷壁 、 省煤器 、 空气预热器 等出现磨损会影响锅炉的安全运行 。国电吉林龙华 蛟河热电厂( 以下简称蛟河厂) 2台济南锅炉厂生产 的 y g一 7 5 3 8 2 一 m1型循环流 化床锅炉 ， 物料分 离 采用高效旋风分离器 ， 返料器为 u 形阀式。2 0 0 1 年 1 2月投 产 ， 在 运 行 中水 冷 壁 、 省 煤 器 、 空 气 预 热 器 、 流化床风帽几个部位经常出现 问题 。下面对这些问 题进行分析并对其采取的控制措施进行 阐述 。 1 水冷壁 的磨损及处 理 锅炉投产初期 ， 水冷壁因磨损频繁漏泄 ， 最长连 续 运行 时问不 超过 3 0天 ， 漏 泄 多发 生在 炉膛 下部 水 冷壁 与耐 火材 料 的交接 处 和不 规则管 壁处 。 1 1 磨损原因分析 a 由于过渡区域沿壁面向下运动的固体物料与 炉内向上运动的固体物料方向相反 ， 因而产生局部 涡 流 ； 沿 炉膛 壁 面 向下 运 动 的 固体 物料 在 交 界 区 域 流动方向改变 ， 冲刷水冷壁。 这个区域的磨损不是在 炉膛 四周均 匀发生 的， 与 炉 内物 料总 体流 动方式 有 关 。 b 不 规 则管 壁 主 要 是炉 墙 开 孔 处 的 弯管 、 管壁 上的焊缝、 耐火 材料形成 的凸 台、 炉 内的测试元件 等 。 密相 区水 冷壁 与 耐火材 料交 接处 的原始设 计 ， 要 求耐火材料与水冷壁鳍片平滑过渡 ， 但实际施工 中 收稿 日期 ： 2 0 0 7 0 9 1 7 作者简介 ： 杨国梁( 1 9 7 5 一 ) ， 男， 工程师 ， 从 事锅 炉检修 工作 。 很难 达 到这 个工 艺要 求 ， 使 这个 部 位形成 多 处 凸台 ， 导致严重磨损。炉墙开孔处弯管的磨损严重 区域为 下部弯管。炉内的测试元件( 如测温热电偶) 的插入 会对物料局部 的流动产生 较大 的扰动， 造成热 电偶 套管和邻近水冷壁管的严重磨损。 1 2 采 取 的措施 a 2 0 0 2年对 炉 膛 下 部 水 冷 壁 与 耐 火 材 料 的 交 接处 1 m 高度范 围内进行 了热喷涂耐磨材料 ， 虽然 取得 了一定的效果 ， 但不是很 理想 ， 漏泄仍频 繁发 生 ， 连续运 行 时 问还在 3 0天 以内 。 b 2 0 0 3年 对 交 接 处 的耐 火 材 料 形 状 进 行 了修 整 ， 采 用 了反 冲设计 原 理 ， 消除 了下行 物料 对该 处 的 冲击 ， 使管子不受磨损 ， 并修补热喷涂层 ， 这次使 最 长 连续 运行 时 间突破 了 5 0天 。 c 2 0 0 5年对该部位 2 i n高度 范围内加装 防磨 罩 ， 材 质 为 z gc r 1 8 3 3 ni 8 1 8 w mo r e n， 直 接 隔 断 物料颗粒对管子 的冲击 ， 这个方案效果显著 ， 最长连 续运行时间超过 1 5 0天 ， 但也存在一些问题 ， 防磨罩 未能将鳍片焊缝完全包覆 ， 鳍片焊缝处 的磨损还没 有消除 ， 每次检修都要进行大量的修补工作 。 d 对不 规则管壁磨损部位进行治理 ， 取 消炉膛 的 4个观察孔， 并将 开孔处 的弯管改为直管 ， 取消密 相 区 上部 2 个 温 度 测点 ， 对 稀 向 区 2处 测点 邻 近 的 水冷 壁管 加装 防磨 罩 。 31 维普资讯 2 0 0 7 年 1 2月 第 3 5卷 第 6期( 总第 1 9 3期) 吉 林 电 力 j i l i n el e c t r i c p o we r de c 2 0 07 vo 1 3 5 no 6( s e r no 1 9 3 ) 2 省煤器 的磨损及处 理 省煤器磨损漏泄是在新炉累计运行 1 0 0 0 0 h 后开始出现的， 省煤器的磨损是不均匀的 ， 在边墙管 的弯管和管排上数第 2 、 3层较为严重。2 0 0 5年 1号 炉边墙管漏泄 3次 ， 边墙管排弯管漏泄 2次 ， 管排上 部 3 层均装有防磨罩 ， 尚未发生漏泄 ， 只是防磨罩出 现不同程度磨损 。 2 1 磨损原因分析 省煤器的边墙管和弯管与竖井烟道两侧墙之间 的间隙形成 烟气走廊 ， 因阻力较小 ， 烟速较高 ， 所 以 磨损较为严重 。 省煤器蛇形管是错列布置的， 烟气从 空烟道进入管排第 2 、 3 层后因截面收缩速度突然提 高， 导致管排第 2 、 3层较以下各层磨损严重。 2 2 采取的措施 对边墙管各层及所有弯管的内、 外侧加装防磨 罩 ， 至今未发生漏泄。 利用停炉检修的机会重点检查 上部防磨罩 ， 及时更换厚度超标的防磨罩 。 3 空气预热器的磨损及处理 2号炉于 2 0 0 1年 1 2月投入运行 ， 2 0 0 2年 1月 因一次风量不足导致结焦而被迫停炉， 停炉后检查 发现空气预热器下管箱 1 2以上面积积灰 ， 其他部 分磨穿管子共 5 0 0余根。 3 1 磨损原因分析 a 烘炉过程产生 的大量水 汽粘结 烟气 中的飞 灰， 空气预热器下管箱温度相对最低 ， 所以积灰主要 集 中在这里 ， 积灰使烟气 的流通面积减少 ， 为维持固 定 的烟气量势必导致烟气流速的提高 。管子 的磨损 正比于飞灰粒的动能和撞击次数 ， 飞灰粒的动能 同 速度的平方成正比， 撞击次数 又同速度的一次方成 正 比， 这样管子的磨损速度就同烟气流速的三次方 成正比， 烟气流速的提高导致管子磨损加剧。 管子磨 穿后冷空气漏入烟气侧 ， 既降低 了烟气温度使积灰 更加严重 ， 又减少维持料层流化所需的正常风量。 b 磨损只在管子进 口段 6 0 - - 1 5 0 mm 长的范围 内较为严重， 这是由于气流在管子进 口段尚未稳定 ， 由于气流的收缩和膨胀 ， 灰粒较多地撞击管壁 的缘 故 。在 以后 的管段中， 气流稳定， 灰粒运动方 向与管 壁平行 ， 所以磨损轻微 。 3 2 采取的措施 3 2。 a 在磨穿的管子内镶套短管， 封堵磨穿处 ， 停炉 检修中对下管箱加装防磨套管 ， 防磨套管高出管板 1 5 0 mm， 这样 即使 套 管磨穿 ， 漏点 也是 出现 在 烟 气侧 。 b 新建炉烘炉后建议检查 炉 内的积灰情况并 及 时清 理 。 c 安装吹灰器 ， 运行 中定期清理积灰。 d 运行中保证正常的烟气温度， 防止因烟气 中 的水蒸汽结露而导致低温腐蚀和堵灰 。 4 流化床风 帽改造 4 1 存在 的问题 流化床锅炉风 帽原始设计为带 帽头风帽， 运行 中风帽之 间对吹与射流偏转造成风帽严重磨损 ， 长 时间连续运行后 ， 一些物料颗粒容易卡在风孔 内， 使 风帽的使用寿命缩短、 风室漏灰 ， 风帽磨损漏泄后导 致流化不均匀， 周边布风紊乱 ， 加剧水冷壁和耐火材 料的磨损 ， 而且漏入风室的物料还磨损风室， 降低一 次风量， 影响锅炉安全经济运行 。 4 2 采取 的措 施 2 0 0 6年将带帽头风帽更换为新型钟罩式 风帽 ， 这种风帽是 由内芯引风管插上风 帽组合为一体 ， 风 帽布风结构 为 2 x 1 8 0 。 布风 ， 风 帽的迷宫结构彻底 根 治 了物 料漏 入 风 室 ， 物 料 回 吸后 无 法 达 到 内芯 引 风管高度 ， 直接被风吹回炉 内， 无法进到风室 ， 同时 也消除了物料对风室的磨损。 风帽孔径大， 每平方米 布置风帽 3 0个左右， 能有效避免风帽之间对吹与射 流偏转所造成 的风帽磨损 ， 物料颗粒不易卡在风孔 内， 使得布风系统更加均匀， 流化更均匀 ， 有利于燃 料充分燃烧， 提高锅炉运行的经济性和可靠性 。 2 0 0 7