谈循环流化床锅炉防磨排渣等问题及解决措施论文_张伟程

谈循环流化床锅炉防磨排渣等问题及解决措施论文_张伟程

(浙江仙居热电有限公司 浙江台州 317300)

摘要:循环流化床锅炉较常规煤粉炉在可靠性上还有一定的差距,虽然个别的循环流化床锅炉已经能够做到300天以上的较长周期运行,但大部分只能做到150天左右的周期运行,有的机组运行周期更短。

关键词:循环流化床锅炉;水冷壁管防磨;主炉膛风帽脱落脱落;排渣管膨胀

引言

目前,循环流化床锅炉较常规煤粉炉在可靠性上还有一定的差距,虽然个别的循环流化床锅炉已经能够做到300天以上的较长周期运行,但大部分只能做到150天左右的周期运行,有的机组运行周期更短。

1水冷壁防磨

1.1为什么要防磨

循环流化床锅炉水冷壁管磨损机理与煤粉炉有很大的不同,一方面大量烟气和固体颗粒在上升过程中对水冷壁管进行冲刷;另一方面由于内循环的作用,大量固体颗粒沿炉膛四壁重新回落,对水冷壁管进行剧烈冲刷。

1.2防磨措施

1)喷涂 超音速电弧喷涂系统由喷涂机系统和空气压缩机系统构成。燃烧于两根丝材端部之间的电弧将匀速送进的丝材熔化,压缩空气经拉伐尔喷嘴加速后把融化的金属雾化,并把融化的熔滴加速到超音速,喷向工件形成涂层。

2)防磨梁防磨梁由耐火耐磨可塑料制成,总共设置4层,最底层距下部浇注料约1000mm,目的是保护浇注料与水冷壁的过渡区域。炉膛内存在“环-核”流动结构,在炉膛中心气流向上运动,四周贴壁流向下流动,且向下流动速度不断增大。在贴壁流向下流动过的程中,水冷壁因长期受到冲刷而磨损严重。贴壁流对水冷壁的磨损速率与贴壁物料流速的3次方成正比,与其浓度的一次方成正比。

防磨梁上部做成水平状,以利于自然储灰,当大流量的紧贴水冷壁管排表面及鳍片凹槽的贴壁灰流碰到水冷壁防磨梁上的储灰时被软阻挡,使贴壁流减速,这样贴壁灰流对防磨梁上沿的垂直水冷壁管的磨损就大大减小,同时从防磨梁溢出的灰流依然沿垂直水冷壁管排表面及鳍片凹槽流下,但不会紧贴管壁表面,且速度也大大减小。贴壁流速度与浓度随炉顶距离的增加呈上升趋势,故距炉顶越远的部位磨损越严重。防磨梁通过逐阶降低贴壁流的浓度与速度减轻水冷壁磨损。大多数循环流化床锅炉的使用效果显示,在燃用劣质燃料的情况下,设计良好的防磨梁可以保证锅炉8-10个月的连续运行周期。延长了锅炉水冷壁的使用寿命,并且其安装简单方便,成本低廉,不需要对炉膛进行大量改造。

防磨梁应根据锅炉运行参数、煤质和磨损情况进行设计,特别是对防磨梁高度、防磨梁间距应该进行详细的测算,否则极有可能造成床温升高,影响锅炉出力。部分锅炉加装防磨梁后造成磨损上移、局部区域磨损加剧,这与防磨梁设计使用不当有关,为保证防磨梁发挥积极作用,应委托专门机构开展设计和施工。

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3)熔覆技术 等离子粉末熔覆技术已在锅炉水冷壁修复行业取得诸多成绩与广大电厂的一致好评。该熔覆工艺是提高金属表面耐磨性、耐腐蚀性和耐冲击等性能。其技术优势:(1)熔覆层表面光滑,无裂纹,无气孔,耐磨持久;(2)厚度远远高于喷涂层厚度,而且可控;(3)相对于喷涂层的机械挤粒子结合来讲,熔覆防磨层为冶金结合,在保证HRC55以上的基础上,结合强度高;(4)同等厚度的情况下,耐磨寿命是喷涂层寿命的3倍,一般熔覆层厚度1.5-3mm;(5)可以根据用户的要求及入炉煤的特点调整熔覆层的厚度,以保证防磨年限。

2煤仓、给煤机弯管及喷口粘煤

2.1影响煤仓粘煤的因素:煤质的粒径分布及水分;煤仓及给煤系统设计不合理。

2.2解决煤仓粘煤的较好办法:煤颗粒径偏大,水分控制最小;少量或不掺烧煤泥;加装附属设施:煤斗下部旋转清堵机、上部空气炮;煤仓疏松机、振打器等。

3循环流化床锅炉主炉膛风帽脱落问题

3.1风帽脱落危害:风室积灰;吹损布风板水冷壁;一次风短路,实际床压偏低,造成局部结焦。

3.2防止风帽脱落措施:定期更换孔眼磨损大的风帽或采取风帽孔点焊(建议使用Ni基焊条);风帽增加配重,即使松动,不会脱落。

4排渣管排渣不畅、排渣管膨胀问题

4.1导致排渣不畅的因素

燃煤粒径超标:一般控制在8mm或10mm以下,最大不能超过13mm;燃煤掺烧矸石或来煤混入石头等杂物;床温过高或过低,导致结焦;一次风风量或风压不足使床温过高超过灰熔点;下渣管结构设计问题,布风板与放渣管处脱焊。

4.2排渣管膨胀问题

放渣管上部与水冷布风板焊接、下部与水冷风室底部膨胀节焊接,放渣时该放渣管膨胀量增加47-50mm,由于放渣管穿过水冷风室底部处阻碍膨胀,经常出现布风水冷壁与放渣管焊接处拉裂,造成放渣管漏风影响放渣。

在放渣管中间安装迷宫膨胀节,消除膨胀造成的影响,减少和避免相关的锅炉事故,延长设备运行周期。迷宫式膨胀节由稀土高铬镍氮耐热铸钢制造,耐高温性能良好。由于采用迷宫式结构,插入足够的深度保证实际运行中不漏风。迷宫式结构内外套圈互不接触,保证膨胀自如。

结束语

一台机组运行,首先考虑的是设备的安全性、可靠性,其次才是小指标、节能效果、经济性。

参考文献:

[1]魏毓璞.[循环流化床锅炉新技术应用]. 化学工业出版社 .

[2]全国电力行业CFB机组技术交流服务协作网.[循环流化床锅炉技术1000问].中国电力出版社.

[3]邢培生.[锅炉设备运行及事故处理].化学工业出版社.

[4]于临秸.[锅炉运行].中国电力出版社.

论文作者:张伟程

论文发表刊物:《电力设备》2016年第15期

论文发表时间:2016/11/4

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