摘要：在火力发电机组中锅炉是非常重要的一个模块，良好的施工体系、完善的保温结构，是锅炉实际价值充分发挥的保障。因此，本文以锅炉冬季保温为切入点，以库尔勒2×350MW热电联产电厂为例，阐述了基于锅炉冬季保温的密封风机结构，分析了基于锅炉冬季保温的密封风机应用优势。并对密封风机在锅炉冬季保温中的应用进行了进一步探究，以期为锅炉稳定运行及温度控制提供一定的启迪。
关键词：密封风机；锅炉；冬季；保温
库尔勒热电联产项目为2×350MW超临界机组锅炉，经水压试验后，该厂区锅炉配套保温设备无法及时运送到安装区域，只能对锅炉进行湿法保养。而在冬季随着该区域气温逐渐降低，虽然锅炉内部为密闭环境，但是由于暖通空调系统安装调试进度延迟，导致锅炉周边管壁温度远低于标准温度。再加上其现场无有效的管屏设施，导致锅炉冬季热量流失较大。因此，本文对该厂区锅炉冬季保温措施进行了简单的分析，具体如下：
1.基于锅炉冬季保温的密封风机结构概述
针对锅炉冬季保温需求，密封风机系统主要包括磨煤机本体、密封风机、输送通道、暖风器几个模块。其中磨煤机本体为中空密封机构，顶部具有燃烧器，底部与进风口相连。而进风口与密封风机间主要以输送通道连接。通过控制输送通道、密封风机间阀门，可以控制室内外空气流动方向。同时在进风口位置具有输送热一次风、冷一次风的通道。其中热一次风通道与暖风器相连，冷一次风通道与空预器相连。在不增加其他设备的情况下，以密封风机系统为动力源，经暖风器，将冷空气泵入炉膛进行加热，可提高锅炉炉膛内部温度，为锅炉内流场形成提供依据[1]。
2.基于锅炉冬季保温的密封风机应用可行性
一方面，由于密封风机主要布置在磨煤机本体旁，通过在磨煤机本体与密封风机间设置与传动盘同心的密封装置，可以将密封风引入磨煤机下架体密封位置，不仅可以避免一次风粉外漏对周边环境的污染，而且可以将密封风用于拉杆密封，提高锅炉保温效果。同时通过将密封风机中密封风引入磨辊支架，可以将辊轴间动静骨架油封位置进行密封保存，避免风粉对磨辊轴轴承的危害。
另一方面，常规锅炉冬季保温措施主要采用蒸汽或者热风的措施，蒸汽措施喷射进口区域温度较高，且残留烟气对锅炉炉膛管壁具有较高的腐蚀性；而热风措施虽然具有较好的保温效果，但是投入成本较大，施工周期较长。基于此，利用密封风机保温措施，改造难度较低，其资金损耗较少，响应速度较快。这主要是由于在密封风机改造阶段仅需利用手动阀，整体成本可有效控制在2*104元以内。且可由三位技术人员协作在24h内完成管道焊接、阀门安装等作业[2]。
3.基于锅炉冬季保温的密封风机应用措施
图1 锅炉密封风机改造技术线路
3.1基于锅炉冬季保温的密封风机改造技术线路
对于单台磨煤机而言，由于密封风压应在进入该磨煤机一次风风压以上，即2.0KPa。因此，在现场密封风机布置过程中，应结合微油暖风器、热一次风管属性，进行合理设置。在密封风机位置确定之后，根据设计要求应在密封风机进口位置增设大气连通管。并在密封风机出口位置进行热一次风联络管设置，以保证其与磨煤机本体直接相连。随后以密封风机为介质动力源，以微油暖风器作为介质热源，为锅炉炉膛内部保温升温提供保障。具体锅炉密封风机改造技术线路如图1所示：
由图1所示，在操作阶段，技术人员仅需启动两个手动阀门，就可以驱动热风，经原有燃烧器喷口，进入锅炉炉膛，为锅炉炉膛内部空气均匀流通提供依据。且由于锅炉投运阶段暖磨煤机始终在运行，可有效控制后期整体锅炉机组自动阶段磨煤机组运行方式调换时间。
3.2基于锅炉冬季保温的密封风机改造措施
首先，在密封风机锅炉冬季保温系统运行阶段，工程技术人员可在保证锅炉磨煤机本体停滞的基础上，对锅炉磨煤机内部存煤情况进行查看。在确定锅炉磨煤机内部没有存煤的情况下，可依据锅炉中原有间隔门运行状态，在关闭原有间隔门①、③、④、⑤、⑦的情况下，启动原有间隔门②及新增间隔门a、b，此时暖风器运行[3]。且新增间隔门a、b、c形成均匀闭环暖风循环系统。整体锅炉密封风机保温过程主要以新建间隔门a为起始点，经密封风机、新建间隔门b、磨煤机热一次风道及暖风器、磨煤机，以燃烧器喷口为终点。
其次，在密封风机系统运行期间，为保证原有调门进入锅炉炉膛内在热风流量的有效控制，密封风机改造技术人员可在原有调门控制的基础上，根据微油暖风器蒸汽量变化，进行热风温度控制。而在密封风机系统停止磨煤机运行情况下，可启动原有隔离门①、②、③、④、⑤，闭合新建隔离门a、b。依据原有密封风机循环模式，以冷一次风母管为起始点，将新建隔离门④、⑤及密封风机，至磨煤机密封部件止。
最后，在具体密封风机系统改造过程中，为进一步降低锅炉机组磨煤机内转动磨损程度库尔勒2×350MW热电联产电厂厂区锅炉机组密封风机系统改造人员可以利用离心风机作为密封风机主要类型。同时利用较高风压驱动热风进入锅炉炉膛，在锅炉炉膛内腔形成均匀流程，以保证锅炉炉膛内部温升均匀程度。
3.3基于锅炉冬季保温的密封风机改造结果
一方面，在库尔勒2×350MW热电联产电厂长期密封风机改造前期对密封风机运行情况检查，得出结果如下：
首先，在磨煤机、给煤机内均无存煤的情况下，由于热风通入磨煤机不同模块耐受程度具有较大差异，导致给煤机皮带出现了严重的受热老化情况。而在关闭给煤机进出口闸板及密封风挡板之后，给煤机磨辊内腔合成烃在100℃高温下运行对轴承齿轮造成了较大的损害。
通过对磨煤机齿轮箱、旋转分离器、减速箱油箱等部件进行在线监测得出：在没有达到报警值的情况下，投入冷却水，在油泵内降温循环。虽然可以在一定程度上避免给煤机磨辊内腔高温对轴承齿轮造成损害，但是也导致锅炉炉膛内出现了较大的热量损失。
其次，在密封风机整体改造前期，风量相对偏小，在常规运行过程中，为避免锅炉热量损失量过大，操作人员大多选择关闭全部烟道挡板。并利用锅炉底部、捞渣机间隙进行自然压力卸除。而由于燃烧器层以上热空气流动性较差、热空气密度较小，导致其极易汇聚在锅炉炉膛顶部，虽然对锅炉顶管管屏具有一定的升温保暖效果，但是对锅炉后烟井底部、省煤气加热效果较差。甚至会出现局部死角解冻、疏水管路冻裂的情况，对整体锅炉机组稳定运行造成了较大的威胁[4]。
最后，密封风机机组改造前期，虽然锅炉机组水冷壁温度信号已正常运行的，但是由于缺乏完善的过热器壁温监控体系及再热器壁温检测体系，导致在线DCS管屏监控温度无法运行，仅可进行人工观测，整体工作效率较差。
另一方面，在密封风机机组改造后，锅炉炉膛整体压力一定，可控制磨煤机进口风量在12.8t/h左右，进口风温度在68.38℃左右。同时在持续通风24h后，锅炉炉膛水冷壁整体温度出现了明显的上升。以锅炉炉膛水冷壁周边最低点温度为依据进行分析，可得出在密封风机机组运行前期，检测水冷壁整体温度最低点右侧螺旋管水冷壁温度由以往的0.8℃，上升至运行后的8.5℃。同时整体锅炉炉膛水冷壁温差也由以往的3.8℃，下降至投运后的0.3℃。具有较为突出的温度上升效果。在这个基础上，手动调节操作阀门，调高密封风机驱动力至17.8t/h，同时调高磨煤机进口风温为77.8℃，整体锅炉保温系统稳定运行72h后，锅炉机组过热器、再热器人工巡检测试稳定均可达到13.8℃左右。且整体锅炉炉膛管屏最低点监测温度均在13.8℃以上，取得了良好的保温效果。
表1 锅炉密封风机改造后投运72*60min管屏就地监测数据
4.总结
综上所述，通过对密封风机系统进行优化改造，可以在满足锅炉低气温水压试验标准中关于锅炉防冻措施的要求的同时，降低锅炉运行能源损耗。因此，针对传统锅炉冬季保温措施应用弊端，锅炉机组技术人员可在传统密封风机系统的基础上，对密封风机系统进行优化改造，提高锅炉机组冬季保温效果。
参考文献：
[1]贾延涛. 浅谈锅炉密封风机单元制改母管制在电厂的应用[J]. 中国高新技术企业, 2016(36):55-56.
[2]韩丽娜, 李绍刚. 锅炉密封风机节能改造[J]. 华电技术, 2016, 38(3):66-68.
[3]邢希东, 邱盈忠, 冀子明,等. 600MW燃煤机组锅炉密封风机节能改造[J]. 陕西电力, 2015, 43(2):84-88.
[4]马建军. 300MW锅炉脱硫GGH吹灰器密封风机改造[J]. 中国设备工程, 2017(3):48-49.
论文作者:郑奕锋
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/8
标签：锅炉论文; 风机论文; 炉膛论文; 冬季论文; 磨煤机论文; 机组论文; 暖风论文; 《电力设备》2019年第6期论文;