余热发电循环风机管道漏风原因分析.doc

238余热发电循环风机管道漏风原因分析与处理措施欧 青动力厂安环科摘要：本文主要对238余热发电循环风机管道长期存在漏风现象进行了现状描述、原因分析，并有针对性地提出了几种处理措施。关键词：余热锅炉，循环风机管道，漏风，原因分析，处理措施前言：余热锅炉是利用燃油、燃气、燃煤经过燃烧产生高温烟气释放热量，由高温先进入炉膛，再进入前烟箱的余热回收装置，接着进入烟火管，最后进入后烟箱烟道内的余热回收装置进行综合利用的一种锅炉。238余热发电锅炉是将炼铁厂238烧结环冷机高温段排放的烟气热能通过余热锅炉转化为具有一定温度和压力的蒸汽，通过汽轮机做功从而带动发电机进行发电的一个能量转化过程。传统的余热锅炉中，高温烟气变成低温烟气后直接经烟囱排入大气。而动力厂的余热发电锅炉通过在低温烟气后增加循环风机管道的形式，将低温烟气又直接引入烧结环冷机风道进行重复利用，减少了直接向大气排放烟气，十分节能环保。九钢动力厂238余热发电锅炉自2011年投产后，一直稳定运行。但进入2014年后，循环风机管道漏风日益严重，对周边环境和发电效率都产生了一定的影响。如何彻底治理好循环风机管道漏风现象，是九钢动力厂长期以来研究的课题。1.余热锅炉循环风机管道漏风现状描述1.1 238余热发电锅炉循环风机漏风主要表现在循环风机管道进入炼铁厂环冷机连接管道的弯头处，漏风导致现场扬尘严重。如下图1-3： 图1：循环风机管道漏风导致现场积灰 图2：管道漏风导致管道上方大量积灰图3：循环风机管道漏风导致现场大量积灰1.2 循环风机管道漏风带来的影响循环风机管道漏风一是影响现场，造成环境污染；二是给点检员工带来职业健康危害，长期吸入含灰空气有可能导致尘肺发生；三是随着漏风大量烟气热量散失，循环风重新进入环冷机后，降低了风道中送入高温段烟气的温度，影响余热发电效率。2.余热锅炉循环风机管道漏风原因分析根据工作原理,238余热发电锅炉是将238烧结环冷机烧结制料过程中产生的烟气热能通过本身系统转化为具有一定温度和压力的蒸汽的一种锅炉，从环冷机出来的高温烟气，并不能直接通过管道进入余热锅炉进行利用，而是首先要经过机尾除尘净化后，才能通过管道进入余热锅炉进行二次利用。结合日常工艺，判断管道漏风的主要原因有：2.1 风机管道检修方案不合理。每次均采用外壳补焊方式,补焊只是采用普通钢板焊接,焊接后的钢板内衬缺少耐磨陶瓷层,耐磨效果不佳,而且每次补焊,只针对原本磨损比较严重的区域,而其他比较薄弱但暂未穿透的区域,则未采取措施。导致每次补焊后,不到一个星期内,新的扬尘点又会在该管道弯头处原本比较薄弱的区域产生，造成继续扬尘。如图4-5。图4：循环风机管道外壳被层层补焊，补焊钢板厚度均在8-12MM之间 图5：循环风机外壳焊接处焊接点有夹渣，焊接质量不过关。2.2 环冷烟气中含灰较多,且存在较多大颗粒灰尘,导致循环风机管道严重磨损，内部耐磨涂层被磨损怠尽。如图6-8。图6：循环风机管道磨损严重，外壳多处穿孔。图7：循环风机挂管道内衬耐磨层已经基本被补焊钢板代替。图8：循环风机挂管道内部也同样进行了大量补焊。2.3 炼铁厂机尾除尘效果不佳，但是否满足要求却无评价标准。通过了解炼铁厂机尾除尘工艺，发现炼铁厂环冷机烟气除尘采用的是电除尘的方法。电除尘内部主要有电晕级（阴级）、收尘级（阳级）以及振打系统组成。当电除尘通电后，阴极和阳极之间形成电场，烟气粉尘在电场的作用下产生电离，荷电后的粉尘逐渐转向收尘级和电晕级，最后通过对这两级的振打，粉尘落入集灰斗中，最后进行定期放灰以达到清理的目的。从现状来看，由于烟气含尘量较大，导致叶轮叶片及外壳容易造成磨损，时间一长，叶轮就会出现损伤、外壳就会出现裂缝。但通过查阅炼铁厂238M2烧结机尾除尘设备使用、维护、检修规程以及动力厂压风余热设备规程，相关规程中均未明确除尘后的烟气含尘量的达标标准。而且，在机尾经过除尘后的烟气处，没有烟气含尘量的监测点。因此，即使后期发现循环风机管道中有大量灰尘，亦无法认定循环烟气中含尘是因为机尾除尘所导致。2.4 动力厂余热发电锅炉本身自带的脉冲除尘放灰斗设计不合理,导致放灰效果不佳，大量残余灰尘随循环风进入环冷机风道，增加机尾除尘的负担，压风余热相关操作规程无脉冲除尘系统工艺原理以及操作维护等的介绍，可能导致脉冲除尘系统使用不当。经过机尾除尘的烟气，进入烟道锅炉后，为使烟气得到更大的净化，还需要通过锅炉本身自带的脉冲清灰系统进行二次净化。脉冲清灰系统分布在238余热锅炉内部，共14处，原理是利用压缩空气和乙炔混合，再用火花塞点火，致其爆燃，从而将依附在锅炉内部各换热器表面上的积灰冲下来，内部设置的斜板，有阻塞灰尘的效果，斜板阻挡加上重力作用，沉淀在锅炉的放灰斗里，再通过定期清灰放出拉走。但通过现场观察发现，脉冲清灰的灰斗平面和循环风机管道基本上在同一平面，风速快，灰斗坡度过缓（如图9-10），灰尘尚未完全沉淀下来就被环冷引风机强大的风给吸入循环系统中，一部分通过破损管道进行释放扬尘，一部分通过强大吸力进入环冷风机中进入下个循环，增加了机尾除尘系统的负担。另外，通过查阅压风余热相关操作规程和工艺规程，发现规程通篇均无脉冲除尘系统工艺原理以及操作维护等的介绍，包括如何放灰要求，包括烟气含尘要求，均没有任何体现。个人认为这有可能导致脉冲除尘系统日常操作维护使用不当，从而影响除尘效果。 图9：238余热发电脉冲除尘集灰斗和循环风机管道基本在一平面图10：238余热发电脉冲除尘集灰斗坡度过缓，灰尘得不到有效重力沉淀3.238余热锅炉循环风机管道漏风处理措施3.1 制订余热发电锅炉所需使用烟气含尘标准，在机尾除尘或烟道锅炉入口增加含尘检测，加强和炼铁厂的沟通协调,要求炼铁厂按照烟气标准做好机尾除尘工作，确保进入余热锅炉系统的烟气满足要求。3.2督促炼铁厂加强工艺控制，烧结过程中尽量采用湿式或半湿式作业，从源头上减少飞尘的产生。3.3规范余热锅炉脉冲系统操作维护等相关知识，将其纳入工艺技术与设备使用、维护操作规程中，规范放灰以及其他要求，在现有基础上尽量做好设备维护工作。同时，有机会应对脉冲除尘系统进行改造，增加斜板坡度，使灰尘尽快沉淀。3.4对循环风机管道采取整体测绘、重新制作管道，管道应采用标准钢板制作，内部应涂高温耐磨层，并利用检修机会整体更换处理，但所需时间较长。结论：238余热发电循环管道风机漏风问题并不是单纯的设备问题，而必须配合工艺技术、人员操作、设备处理等其他方面进行系统处理。目前，在没有长时间停产检修的