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35T循环流化床锅炉省煤器泄漏原因分析及改进措施

35T循环流化床锅炉省煤器泄漏原因分析及改进措施

摘要:通过对循环流化床锅炉省煤器磨损原因进行分析,采取防磨措施,降低了省煤器的磨损,从而延长了大修周期及锅炉 的使用寿命,保证了设备运行的经济性、安全性和稳定性,降低了设备维修成本,提高了公司的整体经济效益。
 
关键词:省煤器磨损;泄漏;改造
 
1概述
 
某淀粉有限公司下属自备热电厂安装和投运r四台某锅 炉厂生产的BT-35/3.82-M3型循环流化床锅炉,其炉膛采用水 冷壁结构,炉膛出口布置高温加热器及旋风分离器,该炉型煤 种适应性广,低负荷能力强,可燃用2000大卡/千克劣质煤,负 荷调整范围大,给公司带来了较好的经济效益。但是,锅炉自运 行以来,由于受热面的严重磨损,频频发生泄漏,最短时在大修 半年后就发现省煤器开始泄漏,不得不停炉进行处理,严重影 响了生产的正常运行,给公司造成极大的损失。
 
2锅炉结构
 
循环流化床锅炉设计在炉膛上部布有高低过热器,然后 布置两组旋风分离器,炉膛内的烟气经旋风分离器把大部分灰 尘颗粒回收后再次送入炉膛进行二次燃烧,在烟道后设计一转 弯烟道进入尾部烟道,省煤器布置在转弯烟道下方,省煤器排 列布置分上下两组,上组为41排管束,下组为35排管束,材质 均为20/GB3087,规格为
 
3原因分析
 
3.1烟气流速及设计结构的影响
 
该公司省煤器的磨损是大面积的磨损,且是在锅炉运行 半年后发生的。为了分析省煤器大面积严重磨损的原因,多次 对省煤器进行了检测试验。试验数据表明,省煤器靠近后墙壁 部位处的五排管磨损最严重,面积达60%以上,而从第四排开 始直到最后一排磨损程度越来越小,证明烟气流速呈不均勻分 布,局部烟气流速过大(见表一)。锅炉烟气流速一般在8m/s左 右,在实际运行过程中,为了满足生产需要,常有超负荷运行的 情况发生,因此引风量要高于设计风量(在2008年脱硫设施改 造时,将引风机风压由原来的1981pa提高到6272pa,动力由 llOkw提高到280kw,由于改造不彻底,烟道有泄漏现象,所以 在运行中风量已超出设计风量。)造成实际烟气流速要高于设 计流速。试验数据表明,锅炉省煤器部分的烟气流速达11‰13m/s。磨损速率与颗粒速度的n次方成正比,如果烟气流速与 灰尘颗粒速度相等,则n=3,烟气流速越大,灰尘颗粒要高于烟 气流速,导致省煤器等尾部受热面的磨损加重。
 
说明:省煤器管为f 32*3.5mm。每组从北到南依次测量, 由于高低省每组前三排均已泄漏严重,所以未进行测量,从第 五排开始,采取隔行取样法,每相隔4-6排测一个点。其次循环流化床锅炉尾部烟道在省煤器上方存在一直角 转弯烟道,一开始烟气在平行管路上做直线运动,而在运行到 90°直角处时,有大部分灰颗粒冲撞到烟道墙壁时,瞬时速度为 零,然后顺墙壁冲刷面下流,不但对墙壁形成冲刷,而且进人烟 道靠近后墙的大颗粒也较多,因而造成靠近后墙部分前几排省 煤器磨损的加剧,加大了此位置的磨损程度。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, 在转弯烟道处的省煤器受烟气冲刷后磨损程度大,而在其流动 方向的省煤器磨损程度要轻得多,使省煤器寿命只有2~3年。
 
3.2煤质影响
 
现在该公司自备电厂使用的煤种绝大部分为矸石煤,品 质低,热利用差,灰分高达65-70%,平均68%左右,日用量单炉 在400吨左右,烟气中的含尘量将会大幅度增加,对设备的磨 损将造成成倍增加。特别是近几年来,随着煤炭资源的紧张,矸 石煤的质量逐渐下降,2006年以前砰石煤的热值基本都在 3000大卡以上,而且由块煤和矸石组成,2006年至2008年矸 石煤热值在2500-2600大卡左右,内在质量有所下降,到2009 年至今,矸石煤热值在2000大卡左右,由矸石和煤粉和部分洗 沫组成。砰石煤内、外质量的逐渐降低,带来的是同等生产条件 下耗煤量逐步增加,由于耗煤的上升,锅炉受热面的磨损越来 越严重,加快了泄露和设备维修。
 
4解决方案
 
经过长期监测与分析,发现最先受到冲刷及受热面较大 的过热器从未发现有泄漏现象发生,且在大修测量时发现过热 器的磨损不严重,尾部的空预器磨损较省煤器也要小的多。因 此,如果改善省煤器的冲刷面,就可以延长其寿命,等同于将整 个锅炉的大修周期延长,具有一定的经济效益。
 
从对省煤器磨损的原因分析可知,要降低其磨损量,要从 以下几个方面着手:一是改善烟气气流均匀分布,降低飞灰的 不均匀性;二是改变现有煤种,选择合适的煤种。
 
(1)烟气气流均布的改造。在烟道的直角弯处增加均流防 磨装置。根据烟道的角度加30排lCrl3防磨罩,排列方式为横 线错列排列。
 
(2)煤种的选择。通过多年的试验,该公司锅炉比较适应 在2600-3200大卡热值范围内运行,因此可尝试白煤加低质原 煤的混烧方法,这样不但会降低烟灰排量,还可以延长设备使 用寿命,将会有较理想的效果。
 
2011年4月份该公司对3#循环流化床锅炉进行了改造 并投人运行,2011年11月份停炉检查,发现经过6个月运行的 省煤器管磨损程度大大减轻,未发生泄漏现象,延长了设备的 使用寿命,提高了经济效益。
 

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