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循環(huán)流化床鍋爐省煤器受熱面改造及防磨措施

文檔作者：沈曉蘭，王林文檔來(lái)源：大連金州熱電有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年12月17日
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熱電技術(shù) 2003年第1期(總第77期)
循環(huán)流化床鍋爐省煤器受熱面改造及防磨措施
沈曉蘭，王 林
(大連金州熱電有限公司，大連金州116100)
摘要介紹了大連金州熱電有限公司兩臺(tái)循環(huán)流化床鍋
爐由于尾部受熱面磨損嚴(yán)重影響鍋爐出力。保證不了鍋爐連
續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的情況。為解決這一問(wèn)題，認(rèn)真分析出可行性方
案并同生產(chǎn)廠(chǎng)家共同對(duì)鍋爐高溫段省煤器進(jìn)行改造，效果很
好，提高了鍋爐連續(xù)運(yùn)行時(shí)間保證鍋爐出力。
關(guān)鍵詞省煤器 磨損
1 概述
大連金州熱電有限公司于1996、1997年相繼投
產(chǎn)了兩臺(tái)UG一75／5．3一M3鍋爐。在商業(yè)運(yùn)營(yíng)中，經(jīng)
過(guò)了多次改造。主要改造部位如下：密相區(qū)掛磚改
為抗磨損免烘烤1號(hào)澆注料(山東淄博淄川富龍耐
火材料廠(chǎng)生產(chǎn))，給煤口上移及給煤斗改造；二次分
離臥式旋風(fēng)筒內(nèi)襯改造；二次分離立式旋風(fēng)筒內(nèi)襯
采用抗磨損免烘烤2號(hào)澆注料，風(fēng)帽采用耐高溫耐
磨專(zhuān)利材料(由大連金州特種合金鑄造廠(chǎng)生產(chǎn))，高
溫過(guò)熱器前加裝槽型分離器(由無(wú)錫鍋爐廠(chǎng)鍋爐實(shí)
業(yè)公司生產(chǎn))；一次分離采用山東省青州市華利防磨
材料廠(chǎng)生產(chǎn)的輕型稀土氮化硅波紋片解決了斷裂脫
落的問(wèn)題，經(jīng)系列改造后鍋爐能安全穩(wěn)定運(yùn)行，鍋爐
出力提高，截止2002年底2號(hào)爐(1997年1月投產(chǎn))
累計(jì)運(yùn)行17113h，1號(hào)爐(1997年12月投產(chǎn))累計(jì)運(yùn)
行17594h，隨著投產(chǎn)運(yùn)行時(shí)間的增加，鍋爐尾部省煤
器及空預(yù)器磨損嚴(yán)重。二臺(tái)爐高溫段省煤器堵管1／
3，低段空預(yù)器堵管1／5，排煙溫度增加。加大了排煙
熱損失，影響鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，為了解決這一問(wèn)題，
2002年3月，擬出改造方案，并由廠(chǎng)家專(zhuān)業(yè)人員根據(jù)
方案進(jìn)行設(shè)計(jì)、加工，最終解決了鍋爐尾部受熱面磨
損問(wèn)題。
2 問(wèn)題的提出
鍋爐原設(shè)計(jì)為高低段省煤器及高低段空預(yù)器，
省煤器為膜式鰭片管，共有56排，管間距為47mm，
空氣預(yù)熱器內(nèi)似0×1．5有縫鋼管。由于省煤器管排
間距小，又錯(cuò)列布置，煙汽流經(jīng)熱面其速度增大，攜
大量飛灰對(duì)省煤器磨損加重，從公式E w D2~／2g
分析得知：磨損量E與飛灰粒徑濃度D、濃度 速度
w有如下關(guān)系：煙氣流速愈高磨損愈嚴(yán)重，即磨損量
E大約與氣流速度w 三次方成正比；煙氣中飛灰粒
徑愈大，磨損量愈大，即磨損量E與粒徑D二次方成
正比；煙氣飛灰濃度愈大，飛灰粒子碰撞受熱面幾率
增加，磨損量增加，即磨損量E與灰粒濃度成正比。
由于煙速增加，不僅對(duì)二級(jí)分離臥式旋風(fēng)筒和
立式旋風(fēng)筒磨損嚴(yán)重，尤其是對(duì)空氣預(yù)熱器磨損嚴(yán)
重(低段空氣預(yù)熱器下3排由于渦旋作用磨損嚴(yán)
重)，為了解決這一問(wèn)題必須降低尾部受熱面煙氣流
速，對(duì)尾部受熱面進(jìn)行改造。
3 改造方案提出
3．1 改造方案之一
2001年赴廠(chǎng)家協(xié)商對(duì)鍋爐改造，即取消臥式旋
風(fēng)筒加大外置式立式旋風(fēng)筒的直徑。高溫段過(guò)熱器
前加裝槽型分離器其造價(jià)為200多萬(wàn)元。
3．2 改造方案之二
由于第一方案造價(jià)太高，2002年2月對(duì)鍋爐進(jìn)
行全方位的研究，確定原改造設(shè)計(jì)的二次分離臥式
旋風(fēng)筒及立式旋風(fēng)筒不變，將高溫段省煤器橫向管
排減少，增加管排間距，減少的面積將省煤器縱向延
長(zhǎng)彌補(bǔ)；低段空預(yù)器原設(shè)計(jì)咖X 1．5有縫鋼管全部
改為咖X 2無(wú)縫鋼管，在高溫段過(guò)熱器前加裝槽型
分離器。經(jīng)核算僅省煤器和空預(yù)器改造加工費(fèi)用約
30多萬(wàn)元，大大降低改造費(fèi)用。
4 改造方案實(shí)施
由于臥式旋風(fēng)筒渦殼內(nèi)襯已于1999年改造，其
效果明顯，回灰量大，磨損降低，無(wú)需對(duì)尾部受熱面
進(jìn)行大范圍改造。為降低尾部煙氣流速，只對(duì)高溫
段省煤器需要重新設(shè)計(jì)布置，增加其管間距，使煙速
下降，降低高溫段省煤器磨損是改造的主要切人點(diǎn)。
一15 —
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熱電技術(shù) 2003年第1期(總第77期)
改造前、后高溫段省煤器簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1、圖2。經(jīng)核算 要求，其主要尾部煙速下降，達(dá)到改造初步要求。
其整體參數(shù)沒(méi)有太大變化，符合原設(shè)計(jì)的熱力計(jì)算
5 防磨措施
圖1 改造前高溫段省煤器簡(jiǎn)圖
圖2 改造后裔溫段省煤器簡(jiǎn)圖
在高溫過(guò)熱器前加裝兩排槽型分離器，使大顆
粒的飛灰通過(guò)碰撞分離又回到爐膛內(nèi)參與燃燒，雖
然加裝槽型分離器減少了高溫段過(guò)熱器迎火面磨
損，但飛灰量減少返回爐膛內(nèi)調(diào)溫作用降低影響爐
負(fù)荷。
為降低低溫段過(guò)熱器磨損，對(duì)一次分離波形片
進(jìn)行跟蹤檢查，在使用原設(shè)計(jì)氮化硅波型片只運(yùn)行2
— 3個(gè)月就發(fā)現(xiàn)凸起和脫落，使波型片原設(shè)計(jì)等間距
空隙加大，形成煙氣走廊，由于煙氣不均勻地通過(guò)波
型片，就會(huì)導(dǎo)致煙氣流速高的地方低溫段過(guò)熱器磨
損嚴(yán)重。如今1號(hào)和2號(hào)爐一次分離用波紋片全部
采用山東青州市華利防磨材料廠(chǎng)生產(chǎn)的輕型稀土氮
化硅波紋片，效果很好，2002年11月1日使用至今
沒(méi)有發(fā)現(xiàn)凸起和脫落現(xiàn)象。
一l6 —
56× 47=2632
44 × 5 5= 2618
將原設(shè)計(jì)低溫段空預(yù)器一級(jí)有縫鋼管44o×1．5
改為奪40×2無(wú)縫鋼管可以提高空預(yù)器使用壽命，并
提高防磨能力。不利的一面，因管壁加厚降低傳熱
能力，排煙溫度有所提高，空氣流通量有所降低。
6 改造后的效果
2002年9月和l0月對(duì)1號(hào)和2號(hào)鍋爐進(jìn)行高溫
段省煤器及低溫段空預(yù)器改造后，經(jīng)過(guò)調(diào)試和漏風(fēng)
試驗(yàn)已確定改造效果成功，鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定，連續(xù)運(yùn)行
時(shí)間長(zhǎng)，達(dá)到額定出力。
7 改造后需要完善的問(wèn)題
由于1號(hào)鍋爐給煤口上移及低溫段省煤器堵管
過(guò)多，造成排煙溫度太高，需要對(duì)低溫段省煤器進(jìn)行
( ( (
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沈曉蘭等：循環(huán)流化床鍋爐省煤器受熱面改造及防磨措施
完善改造，2號(hào)爐給煤口上移在最佳位置，其排煙溫
度在設(shè)計(jì)范圍。
1號(hào)爐因沒(méi)有事故噴水系統(tǒng)減溫水量不夠，限制
了鍋爐超出力能力，需要加裝事故噴水系統(tǒng)。
1號(hào)和2號(hào)爐低溫段省煤器至安裝后沒(méi)有更換
過(guò)。預(yù)計(jì)2003年對(duì)低溫段省煤器進(jìn)行改造，恢復(fù)原
設(shè)計(jì)受熱面及設(shè)計(jì)的排煙溫度。
現(xiàn)1號(hào)和2號(hào)爐使用的膜式省煤器熱膨脹性能
較低，在爐熱態(tài)運(yùn)行中常會(huì)出現(xiàn)鰭片與管熱脹受阻
長(zhǎng)時(shí)間疲勞拉伸出現(xiàn)泄漏事故，需要改進(jìn)。
表1 鍋爐高省及低空改造后運(yùn)行參數(shù)表
(上接第11頁(yè))
對(duì)“第二”脫硝加以改進(jìn)，目前處于檢驗(yàn)階段。
AGR和AEFLGR法是“三段”火炬燃燒與SNCR法的
結(jié)合應(yīng)用，構(gòu)想可大幅脫硝。例如，在105MW 爐上
應(yīng)用AGR法、NO 濃度降68％ ～76％ 。(漏氨>
10ppm)；在5臺(tái)爐上應(yīng)用FLGR法，NO 濃度降27％
～ 40％ ；4臺(tái)爐上應(yīng)用AEFLGR法、NO 降50％ ～
70％ 。
“混合”催化的HSR法是SNCR+SCR，該法脫硝
效果完全能達(dá)用SCR法的脫硝水平(在漏氨<5ppm
時(shí))，大量節(jié)約投資，反應(yīng)劑省45％。
置催化器于煙路中寬敞部位的“In—duct SCR”
法便于現(xiàn)場(chǎng)空間局促條件使用。該法與SNCR法結(jié)
合利用，在漏氨<10ppm下，空預(yù)器進(jìn)口NO 可降
85％ ～90％ 。
應(yīng)用SCR法用尿素水解制取氨，可減少運(yùn)輸、貯
存、氨超載等引發(fā)的不安全因素，該法已通過(guò)一臺(tái)
565MW負(fù)荷多變?nèi)加蜖t驗(yàn)證。
參考文獻(xiàn)
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