锅炉运行中空预器堵塞原因分析及处理

锅炉运行中空预器堵塞原因分析及处理

0运来状况及事故由于一期中间台锅炉的运行及6.600w/s，发生了两起影响深远预测设备的堵塞，其中一台导致未规划事故。为此,公司成立了攻关小组,从运行技术管理、检修技改维护方面,制定了应对措施,取得了良好的效果。1锅炉格局及设备内蒙古华电包头发电有限公司一期工程2×600MW燃煤纯凝汽式发电机组,采用上海锅炉有限公司生产的锅炉为亚临界、中间一次再热、平衡通风、单炉膛、悬吊式、燃煤控制循环π型汽包炉,锅炉型号为SG-2023/17.5-M914,设计燃用神华万里川烟煤。尾部烟道安装2台上海锅炉厂生产的再生三分仓回转式(容克式)空预器,型号为2-32.5VI-2080SMRC。2空气预热器堵塞灰的原因分析2.1烟道泄灰,造成空预器堵灰转向室落灰斗示意图如图1所示,π型炉在锅炉尾部转向室应设计落灰装置,以有效清除省煤器烟气转向时的落灰,保护空气预热器。华电包头发电公司的锅炉在设计制造时,为节省费用,未设计省煤器底部的烟道泄灰装置,这样粗灰及密度大的灰易沉积在尾部烟道底的转向室处长为4.7m的水平段。积灰长期沉积后易滑落塌陷,掉入空预器烟气侧,造成空预器堵灰。这个问题从停运检查#1、#2锅炉尾部烟道积灰的情况可以看出。2.2中间层斜条纹板华电包头发电公司的空气预热器为三分仓容克式,内部换热片分上、中、下三层,结构、尺寸不同。上层热段为斜波纹板,高度1000mm;中间层斜波纹板高度750mm,下层冷段为较厚的凸凹板,高度305mm,三层加起来厚度达2m多。这样,在发现空预器堵灰后,若采取常规方法—加强蒸汽吹灰,由于冷段凸凹板和中上部波纹板的方向不同,从冷端吹入的蒸汽根本无法吹透,且蒸汽离开喷嘴后,热度逐渐降低而进入饱和区,这样不但不能有效清除堵灰,而且可能加剧堵塞程度。2.3空气预热器堵塞若入炉煤煤质特性偏离设计值过远,尤其是Fe2O3含量以及灰的颗粒径过大,在尾部转向室处的沉积量会增大,同时积灰板结的可能性也加大。积灰板结到一定程度,与炉内扰动形成共振而发生不规则的突然塌陷,造成空气预热器堵塞。2009年2月份,从#2锅炉转向室沿宽度方向取的4包灰样的化验结果看,Fe2O3含量高于设计值3.36%,高达12%;同时灰的颗粒径高于设计值54.9%,也超过电除尘进口设计值。此外从表面上看,灰样发黄,有一定的粘度。正是长期燃用这种煤质,引起空预器的堵塞。2.4对空预器运行影响华电包头公司由于设计安装问题,锅炉暖风器系统长期存在疏水不畅、振动、泄漏等问题,限制了暖风器的正常投运。这样在低负荷及冬季运行时,空预器出口排烟温度经常低于“冷端综合温度”,即(出口烟温+进口风温)/2,从而对空预器正常运行构成比较大的威胁。控制好冷端温度对减轻冷端低温腐蚀与堵灰是有一定作用的,而堵灰与低温腐蚀是互相作用的。空预器“冷端综合温度”长期低于设计值135℃,必然造成空预器冷端换热片结垢或腐蚀,腐蚀和结垢进而增加了空预器换热热阻和通流面积,从而加大了堵灰的可能性。2.5空预器设计缺陷若机组长期低负荷运行,锅炉通风量长期保持较低水平,使尾部烟道的烟气流速长期低于设计值,加上省煤器后的转向室设计上的缺陷,必然使飞灰在此处大量沉积,从而威胁空预器的运行。如#2锅炉2008年后半年以来(期间备用17d),长期处在50%～70%负荷之间运行,结果造成空预器比较严重的堵灰。2.6空预器发生局部堵塞的原因分析检查2009年空预器堵灰的历史曲线发现,自2月15日22:00开始,#2锅炉B侧空预器前后压差(包括一、二次风以及烟气侧)发生背离,表明空预器已经发生轻微局部堵塞,这并没引起运行人员重视。直到2月25日,这种背离表现很明显,表明局部堵塞发展到比较严重的地步,这才引起运行人员及各方的关注。若运行人员能及早发现,采取两侧烟气偏置法和加强吹灰法,基本上可以将堵灰消灭在萌芽状态,从而避免事态进一步扩大。3风机电耗或电耗出现下降一般情况下,空预器堵塞都会引起炉膛负压较大的波动,同时空预器烟气侧、一二次风侧的进出口差压明显增大,堵灰严重时,空预器漏风量增大,两侧排烟温度偏差明显增大,同时送、吸、一次风机电流均有所增加,风机电耗明显上升。空预器堵塞的危害很大,不仅造成空气预热器漏风加大、锅炉排烟损失、风机电耗增加;堵塞严重时,还会造成炉膛负压难以维持,燃烧安全受到威胁。如果在点火初期,由于炉膛温度较低,大量未燃尽的油雾滞留在空气预热器中,可能引起空预器尾部二次燃烧。所以,有效防止和清除空气预热器的堵灰是安全、节能、文明生产之必须。4转向室吹扫风及吹灰器(1)加装省煤器落灰斗。在设计时,应充分考虑省煤器转向室的惯性离心力造成的落灰,最好设计省煤器落灰斗,实现自动放灰。已投运的锅炉,可以在大修时加装省煤器落灰斗,以避免转向室过度积灰,从而减少空预器的负担。(2)加装吹扫装置。华电包头公司考虑到经费等因素,通过论证在锅炉尾部烟道转向室处加装积灰吹扫装置,即“热一次热风”吹扫管路,从而减少飞灰在此处的沉积,防止积灰突然塌陷造成的空预器堵塞。转向室吹扫风及吹灰器示意图如图2所示,实践证明,对在运行的锅炉来说,这种方案不仅费用小,而且很有效。(3)保证暖风器正常投运。华电包头公司在对暖风器系统进行技改后,使暖风器系统能够实现分段暖管,确保暖风器本体能够充分冲洗以及确保疏水畅通。在冬季时保证暖风器系统正常投运,从而有效维持空预器冷端综合温度高于设计值,减少空预器冷端腐蚀的可能,相应地自然减少了空预器的积灰。(4)保证空预器正常吹灰。从运行技术上讲,一般在进行锅炉本体各部吹灰前后都应该对空预器进行一次吹灰,以减少突然增大的飞灰在空预器换热面上的沉积。尤其是煤质恶化、实际入炉煤量远大于设计总煤量时,更应该加强空预器的吹灰工作。(5)低负荷时加强空预器吹灰频次,防止因低负荷烟气流速较低使飞灰在空预器波纹板上积沉,进而引起空预器堵塞。长期低负荷运行时,应加强空预器进出口烟气压差及一、二次风进出口压差的监视,发现进出口压差有轻微背离现象应立即采取措施。(6)发现空预器轻微堵塞时,可采取加大通风量、增加炉膛负压、提高排烟温度等手段处理,同时加强空预器吹灰频次,直到处理正常。(7)制定空预器严重堵灰处置预案。若空预器进出口差压(烟气、一二次风)背离明显,表明空预器已经堵塞较严重,立即汇报专业技术人员,启动处置预案,组织在线水冲洗方案。这种情况下,严禁通过加强吹灰频次来处理。5u3000空预器堵塞处置2009年一季度,在#1锅炉大修中,分别对锅炉转向室加装了积灰吹扫装置,对暖风器