“W”火焰锅炉卫燃带改造

“W” 火焰锅炉卫燃带改造 唐惜桂,秦建明 (华能岳阳电厂,湖南 岳阳 414002) 关键词:卫燃带;“W” 火焰;锅炉;挂砖 摘 要:为了达到稳定燃烧、 降低飞灰可燃物,克服炉膛结焦影响锅炉安全稳定运行的目的,根据 “W” 火焰锅炉 的特点,提出了 “W” 火焰锅炉卫燃带改造方案。 中图分类号: TK22312 文献标识码 :B 文章编号: 100129529(2000)0120040202 华能岳阳电厂两台36215 MW机组配套锅 炉系英国Babcock公司全套引进的亚临界压力、 一次中间再热、 自然循环、 “W” 火焰汽包型。锅炉 最大连续出力为1 160 t? h, 主汽温度为543, 压力为1715M Pa。 其设计煤种为晋东南的无烟煤 和贫煤各50% ,主要煤质特性为 : C y= 69123% , A y= 17139% ,Wy= 6175% , Vr= 10% , Q yd= 25 830 kJ? kg;t1= 1 400, t2= 1 500,t3 1 500 。1、2号炉分别于1991年9月和12月投产。 锅炉投产初期,卫燃带结焦严重,掉大焦时有 发生,捞渣机刮板经常被砸弯、 卡死,多次因掉大 焦导致捞渣机故障而被迫停炉。两次因流焦捞渣 机上方冷灰斗1?3以上堵塞而导致被迫停机。同 时,卫燃带掉落时有发生,到改造前锅炉卫燃带已 大面积掉落,这虽然消除了结焦的危害,但锅炉稳 定燃烧的能力明显降低,飞灰可燃物明显升高,从 另一面影响锅炉的安全稳定和经济运行。 1 卫燃带结焦、 脱落分析 111 卫燃带设计特点 锅炉燃烧器为前后墙布置,前后墙炉拱各有 8个燃烧器向下喷射形成 “W” 火焰。在靠近燃烧 器的燃烧区,即炉拱下侧和下部炉膛直到冷灰斗 斜面高度处的垂直炉壁上四周均敷设有卫燃带, 设计面积为520 m 2, 燃烧器和卫燃带布置方式见 图1所示。 112 炉膛内温度场的分布规律 根据 “W” 火焰锅炉燃烧特点,从100%连续 负荷下炉内火焰设计分布图看,炉内火焰高温区 主要在卫燃带布置区域中部,即三次风口以上, 20 m看火孔以下。从各看火孔实际测量的炉内火焰 温度来看,高温区域基本与设计相符。 根据已往锅 图1 锅炉燃烧器及卫燃带布置图 炉燃烧、 炉内结焦及卫燃带脱落情况,当煤粉着火 延迟或前后墙单侧运行时火焰中心将向下或前后 偏移,高温区随之适当移动;当运行工况变化时火 焰有时也冲刷到下炉膛或卫燃带表面。 113 卫燃带结焦、 脱落特点 投产初期,厚焦区主要集中在前后墙三次风 口附近,两侧墙卫燃带中部结焦也较厚,当卫燃带 开始掉落时总的趋势是从三次风口上部开始,至 改造前,前后墙三次风口上部及附近,卫燃带基本 掉落,两侧墙卫燃带也部分掉落,保留较好的部分 为上部,即火嘴附近。 114 卫燃带结焦、 脱落原因分析 当卫燃带完好时,由于卫燃带敷设面积较大, 炉内火焰温度高达2 000以上,远高于灰的熔 化温度,融化状态的灰粒被甩到高温区卫燃带上, 得不到有效冷却,仍呈现熔化状态,便顺着卫燃带 往下流,当流到中温区时,由于温度降低,便逐渐 凝固,越积越厚。由于挂砖结构的特殊性,造成大 块焦块脱落,影响锅炉安全运行。 卫燃带采用的耐火砖,由中心处的螺栓、 螺母 固定,再用耐火胶泥将螺母处的空洞填充,见图 04 华东电力2000年第1期 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 2。从掉落的卫燃带挂砖看,部分挂砖表面明显被 烧损,且挂砖大部分在螺栓固定处断裂。 保存较好 的卫燃带挂砖也发现填充的耐火胶泥脱落,螺母 及螺栓头部被烧蚀,挂砖大部分在螺栓固定处存 在裂纹。 造成卫燃带掉落的原因主要有: (1)火焰易冲刷到卫燃带表面,将卫燃带烧 损; (2)耐火胶泥是卫燃带敷设好后填充的,受 热后易脱落,造成固定螺母缺乏必要的保护; (3)挂砖中部由于用螺栓固定,减少了挂砖 的强度,造成挂砖易断裂脱落。 2 卫燃带改造 解决结焦、 卫燃带脱落,就必须降低炉墙高温 区壁面热负荷,即在高温区不敷设卫燃带,为此, 确定了以下改造方案: (1)仍采用耐火砖形式恢复卫燃带。耐火砖 外形尺寸不变,对耐火砖固定方式进行更改。 由原 来的螺栓固定(见图 2) 改为斜挂钩直接挂靠在水 冷壁上,见图3。 (2)耐火砖材质选用刚玉莫来石,刚玉和 A l2O3含量为82% ,耐火度大于1 790,具有较 好的耐高温性能。 (3)按设计面积的70%左右恢复卫燃带。为 防止炉内结焦恶化,高温区不再恢复卫燃带。 即在 高温区内沿八边形炉膛前后墙及其相临4边214 m高的区域内(两侧边除外)不敷设卫燃带,同 时,根据流焦堵塞捞渣机落渣口的情况,下炉膛冷 灰斗4个角上卫燃带全部拆除,让熔焦在此得到 及时冷却,防止类似情况发生。 改造后卫燃带整体 布置图见图4。 图4 2号炉卫燃带改造后整体布置图 3 新型挂砖特点 新型挂砖取消了原螺母空隙,加强了挂砖在 挂钩处的强度。 新型挂砖取消了耐火胶泥,有效地 造成火焰烧坏挂钩后导致挂砖脱落;同时,由于挂 砖与挂钩间留有一定的间隙,挂砖相对处于自由 膨胀状态,可有效地防止挂砖热应力造成的断裂。 新型挂砖施工非常方便,可节省大量的施工时间。 改造后锅炉经长时间各种负荷运行表明,燃 烧状态明显改善,炉膛负压稳定,下炉膛(火焰中 心)温度较改造前明显升高,而炉膛出口温度相对 降低,锅炉飞灰可燃物较检修前降低3%4%。 基本消除了卫燃带挂砖脱落,炉膛不结焦,捞渣机 出口未见特大的焦块。 本次改造表明,根据 “W” 火焰锅炉的燃烧特 点,适当减少高温