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流化床锅炉技术改造经验           
流化床锅炉技术改造经验
作者:佚名 文章来源:不详 点击数: 更新时间:2008-9-24 10:15:44
程鲁军,董广印
河北省邢台矿业集团东庞矿矸石电厂,邢台054201 1前言    东庞矿矸石电厂自1994年9月、1994年12月和1996年7月先后有两台35t/h和一台65t/h流化床锅炉投入运行。由于锅炉设计、安装、材料选用等原因,三台流化床锅炉在运行过程中暴露出很多问题。如出力达不到设计值、排烟指标不能达标、炉墙易损坏、易漏风;埋管、省煤器磨损;行周期短、燃烧工况不稳定等等。针对这些问题,在每年锅炉大修中都进行了一系列的技术改造,保证了锅炉可靠运行,排烟指标达到了环保要求,经济、社会效益显著。   锅炉设备参数见表1,煤质情况见表2。                                                             其中:A:Y4-73-11,№16D,Q=85571m3/h,P=2293Pa;       B:Y4-73-11,№20D,Q=167130m3/h,P=3598Pa;           C:9-26,№16D,Q=147123~53103m3/h,P=12199~12023Pa;                                          2技术改造措施 2.1 燃烧设备技术改造 2.1.1风帽技术改造     原设计1号和2号35t/h锅炉风帽结构如图1所示,有风帽头、管座、导向板三部分组成。其设计初衷很好,即风帽头旋于管座上,风帽头损坏后可拧下来更换;布置导流板可使风速均匀以提高沸腾质量。但也同时存在如下缺点:         a.风帽在高温情况下容易发生氧化、变形,这使得风帽不能单独拧下来更换。而管座又焊接在布风板上,使风帽更换工作非常困难。         b.导向板的存在使风帽间的有效空间变小,炉料容易卡在风帽头与导向板之间,从而堵塞风帽小孔影响炉料正常沸腾,危及锅炉正常运行。         c.风帽结构复杂,加工难度大,造成材料成本太高。参照了3号炉风帽结构,将风帽结构改为如图2所示:风帽头与管座合二为一并取消了导向板。     改造后的风帽投入运行后与原来风帽相比有如下优点:          a.结构简单便于加工,每只风帽成本由原来的76元降至10元。         b.燃料粒度偏大时,锅炉沸腾质量明显优于改造前,提高了锅炉设备运行的稳定性。         c.相邻风帽间有效空间加大,不再积存炉渣,而且清理风帽较为方便。 2.1.2合理布置二次风     二次风的作用有两个:一是对燃烧室内细颗粒的物料产生扰动,延长颗粒物料在炉膛内停留时间;二是补充燃烧所需的氧气。     锅炉给煤点布置方式均为前墙单侧给煤。在实际运行过程中,燃料由章村无烟煤改为东庞矿烟煤后,锅炉燃烧效率降低。表现为锅炉排烟黑度升高,而且停炉后发现前墙给煤口上部的水冷壁管上及炉墙上均有黑色焦炭积聚。经过分析,这是由于给煤口附近烟煤缺氧燃烧所致。                                为此,我们在锅炉大修过程中,在给煤口上部布置了二次风。如图3所示,在运行过程中,我们根据烟气含氧量的多少,合理调整二次风量,使燃烧效果达到最好。                                                                                                          3是加装二次风前后35t/h锅炉有关参数对照表。                                                       2.1.3给煤机改造     锅炉的给煤方式均为正压给煤,给煤机为螺绞式给煤机。由于给煤口在密相层内,碳素钢材质的给煤筒头部经常因高温氧化出现变形,造成螺旋叶轴卡涩影响正常给煤。给煤机轴头处的推力轴承也常常由于煤灰进入而影响轴承正常工作。为此给煤机均做了较大改动。     如图4所示,给煤机螺旋叶轴处的推力轴承改为滑动轴承,轴、轴承支座均相应做了改造。改造后彻底消除了轴承失效,影响给煤的设备缺陷。     针对普通碳钢在高温下易氧化,造成给煤机头部给煤口变形这一现象,选用了新型材料铁铝瓷,采用铁铝瓷(TLC)铸造成给煤机头部之后采用HF-160耐火耐磨浇注料整体浇注给煤机头炉墙。经改造后,给煤机从未发生过轴承失效和给煤机筒变形卡住螺旋叶轴现象。                                                        2.2炉墙结构改造     流化床锅炉由于启动频繁、烟气流速高等原因炉墙损坏较为严重。技术改造方向是由异型砖砌墙逐步改为耐火、耐磨砼整体浇注。这样的结构对提高炉墙抗磨性、抗热震稳定性和提高炉墙气密性,均有显著效果。 2.2.1 35t/h锅炉前后墙卫燃带结构改造         35t/h锅炉原设计卫燃带处前后墙是由24E-5-7(A)和24E-5-8(A)№1两种异形耐火砖组合砌筑而成,用以保护水冷壁管合理分布水冷壁受热面。但这两种砖在遇到水冷壁管受热膨胀挤压时极易损坏,为此,对其结构进行了改造:把原来的砖砌结构改为采用HF-130浇注料整体浇注结构。浇注时内衬ф6、1Cr13耐热钢筋扎成约200×200mm规格的钢筋网,钢筋网与水冷壁管牵联牢固。水冷壁在浇注前用玻璃丝布缠绕并刷沥青2~3mm厚。    这样,前后墙的卫燃带就各自形成了一个整体的结构,再不受冷壁管膨胀的影响,坚固、耐磨、抗热震性能好。 2.2.2 65t/h锅炉隔墙结构改造        65t/h锅炉设计为两侧给煤,密相区中间采用一隔墙分隔成左右两个半床,如图5所示。原设计溢流灰口在实际运行中不实用,即彩溢流放渣,常常造成密相层内大颗粒物料沉积,进而影响锅炉稳定运行。因此,溢流口在实际生产中无法使用。而且,由于构成中间隔墙的异形砖结构设计不合理,常常因积灰、膨胀等原因造成隔墙塌陷,影响锅炉安全运行,改造后如图5所示。隔墙顶部异形砖砌筑改为HF-130耐火耐磨浇注料内扎耐热钢筋网进行整体浇注。浇注时,隔墙与前后墙之间各留δ20mm的伸缩缝。隔墙内部采用耐火砖砌筑实心的墙体,抛掉溢流灰口不再使用。     这样,中间隔墙顶部为一耐火砼整体结构,再不会产生异形砖落脱危及安全运行的现象,而且坚固、耐磨,抗热震性好。 2.3受热面防磨改造     埋管、省煤器等受热面,由于长期受炉料、细灰的冲刷,磨损较为严重,如何有效地防止或减缓受热面磨损是能提高锅炉运行稳定性、可靠性的关键。 2.3.1埋管防磨技改措施         65t/h锅炉埋管如图6所示,规格为42×5顺排布置,纵向4排,横向28排。图中件号1、2为带防磨鳍片的管子,件号3、4为不带防磨鳍片的光管。     在使用过程中,纵向第1、2排管子即图6中件号1、2最靠下最接近料层但由于有防磨鳍片,因此,使用寿命可达1000h。而第3、4排管子离料层最远,并且又有第1、2排管子遮挡,磨损反而较严重,寿命不足6000h。主要磨损部位如图6中所示,在管子垂直中心线左、右60°角附近。     埋管鳍片的防磨作用,一是阻碍气泡与埋管表面的直接接触,减轻了气泡尾涡粒子对表面的冲击;二是隔断了颗粒沿表面的滑动,导致埋管表面的颗粒流化强度相对减弱,部分地消除了表面的周期性气隙现象及由此产生的锤击效应。                                                                                           7是鳍片管与光管沿循环流化床高度磨损量的变化规律。由图7可知,在同一高度上,光管磨损量明显高于鳍片管。为提高埋管整体寿命,对65t/h锅炉埋管做了如下改造:         a.如图6中所示,最上面两排埋管由原来的光管改为鳍片管。鳍片结构如图中所示,规格为8×16,材质Q235-AF。         b.下面两排埋管的鳍片由原来的Q235-AF材质改为Cr12Ni14Si2,规格为8×16。     经改造后,65t/h锅炉埋管磨损情况大为好转,埋管平均使用寿命由原来的不足8000h提高到现在的20000h。     另外,在运行中发现,炉门附近、风帽、布板胀缩节、返细灰口等部位由于损坏漏风,局部形成射流,也是造成埋管局部异常磨损的原因。经过我们加强设备检修力度,加防磨片等措施实施后,局部异常磨损情况得以有效扼制。                              &nb

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