宝丰240T高锅省煤器磨损问题研究及技改.docVIP

宝丰240T高锅省煤器磨损问题研究及技改【摘 要】宝丰集团公司240T/H流化床锅炉因设计结构存在缺陷、烟气流速高、管束设计结构的影响等，造成省煤器受热面加剧磨损，导致省煤器频频发生泄漏。我们采取降低尾部烟气流速和使烟气气流均匀分布的技改措施，降低了烟气速度场和飞灰浓度场的不均匀性。 【关键词】高锅;省煤器;磨损;技改 宝丰集团公司于2009年9月安装和投运了一台唐山锅炉厂生产的240T/H循环流化床锅炉，其具有结构紧凑，燃烧效率高、适用煤种广、负荷调节范围大等优点，给公司带来了较好的经济效益。但是，锅炉自投产运行初期，没有进行详细的调试及试运行，直接投入正式生产。导致DCS上大量关键参数显示不够准确，运行人员没有基础数据可参考，操作技能也参差不齐，一人一个操作调整方法。前期因锅炉负荷无法提高，操作上一味开大一次风来调整，增大了烟气流速从而造成省煤器受热面的加剧磨损，后来在宝丰动力公司及外部专家的共同努力下逐渐扭转了锅炉的运行理念。逐步改变入炉煤灰分，找到最佳的配比，锅炉运行逐步转入正常。近期因省煤器频频发生泄漏，给宝丰集团公司造成极大的损失，虽然每次有机会停炉检修，省煤器都作为重点进行检查和检修，花费大量的财力、物力和人力，但效果甚微，往往运行两个月或一个月就发生省煤器磨损泄漏，不得不停炉检修。 1.原因分析 1.1设计结构存在缺陷 流化床锅炉尾部烟道设计存在问题，在省煤器上方的转弯烟道，烟气在转弯烟道内流动时灰粒在离心力和重力作用下，大量灰粒趋于向后墙方向。造成后墙迎风面管子磨损加剧，而前墙方向磨损较轻微。（如下图） 灰尘颗粒在烟道截面上分布呈不均匀状态，在后墙灰尘浓度大，前墙灰尘浓度低。虽然循环流化床锅炉装有旋风分离器，但分离器未能收集而进入尾部烟道的飞灰浓度仍然很高，达4kg/m3，因而造成磨损的强度增大，加大了此位置的磨损程度。 1.2烟气流速高 在分离器出口转弯烟道处，烟气流速较高，在实际运行过程中，运行工况较设计工况复杂，送风量及引风量要高于设计风量，造成实际烟气流速要高于设计流速，根据试验表明，磨损速率与颗粒速度的3次方成正比，烟气流速大，导致省煤器等尾部受热面的磨损加重。 1.3管束设计结构的影响 烟气流动方向见下图，根据试验数据，错列管束第二排磨损量比第一排的磨损量约大2倍，顺列的磨损量要小于错列的磨损量。顺列和错列的管束第一排的局部磨损量基本相似，位于θ=45°~60°之间，而对于错列管束第二排来说，局部磨损量位于θ=30°~45°之间。 因此，该锅炉省煤器磨损主要是由于设计存在缺陷与烟气流速高造成的，在每次检修时发现其烟气明显分布不均匀，在后墙区域的省煤器受烟气冲刷后磨损程度大，而在前墙区域的省煤器磨损程度要轻得多。 1.4燃料灰分含量的影响 燃料中灰分含量越高，磨损量越严重。我们所用燃料来自洗煤厂，煤种特性为灰分38%（其中大量为煤泥）固定碳35.8%，全水分8%-9%，整体粒径0.2mm的份额占42%左右，特点为容易造成锅炉煤仓棚煤挂煤；而且因实际能被分离器收集捕捉而参与循环的灰量严重不足，造成锅炉负荷无法达到额定参数;后经掺烧矸石，锅炉负荷逐渐达到正常，但整体通过受热面的烟气中灰分浓度较高，磨损加剧。从近期的运行情况看，每班的排渣量不大，但除尘器的排灰量相对很大，也能说明灰飞浓度比较大。 2.解决方案 从以上分析可知，要降低尾部烟道受热面的磨损量，要从以下几个方面着手：一是降低尾部烟气流速；二是使烟气气流均匀分布。降低灰飞速度场和飞灰浓度场的不均匀性，需采取以下方案。 2.1均布气流 在转弯烟道处增加均流装置，使烟气在此处流动方向发生改变，由斜方向流动经均流板后改变为垂直省煤器流动，使尾部烟道处灰尘颗粒分布均匀：这是由于在转弯烟道安装均流装置，把烟气流经均流板由一股均匀分布为几股，灰尘颗粒在流动过程碰到均流板后，瞬时速度变为零，顺每块均流板流下，在均流板下方由于烟气流的扰动，顺均流板流下的灰尘颗粒被烟气流带动引起二次飞扬，由于灰尘颗粒是分几股流下，在灰尘飞扬过程灰尘颗粒在省煤器上被均匀分布，避免局部灰尘浓度过高，增加了磨损量，如图所示。 2.2安装假管 在上组省煤器管束上方加二排假管，采用错列布置，排列方式和省煤器排列方式一样。根据以上分析，错列管排的第二排要比第一排的磨损量大一倍，增加两排假管束，使烟气流经假管时，使对省煤器管的磨损转为对假管的磨损，而且由于两排假管起到均布烟气流的作用，并增加了阻力，降低了烟气流在省煤器上方的速度，大大降低了省煤器管的磨损程度。 2.3加强检修维护 每次停炉全面检查所有受热面的防磨瓦磨损情况，发现问题及时检修、更换。 3.结论 省煤器受热面发生磨损泄漏，不得不停炉检修。一