延长 130吨锅炉运行周期的探讨

延长 130吨锅炉运行周期的探讨

张赫

通辽热电有限责任公司 内蒙古通辽市 028000

摘要：对我公司两台高速循环流化床锅炉存在的落煤管易堵塞、水冷壁管线易磨损泄漏、旋风分离器进口烟道表面的浇注料易脱落、省煤器管线易磨损减薄泄漏等方面的问题进行了分析，通过采用刚玉耐磨可塑料和超音速电弧防磨喷涂技术等新材料、新技术手段，从根本上解决了这一系列难题，使我公司两台锅炉的运行周期由原来的平均20天延长至目前的平均110天左右，取得了非常好的效果。

关键词：锅炉；堵塞；泄漏；磨损

前言：刚玉耐磨可塑料是一种高温下耐磨性能优良的可塑料。它具有常温可塑性好，高温下微膨胀，高温后强度高，密封性能好，耐磨性强，施工方便，耐火温度的特点， 运用它可以解决浇注料不耐磨、易脱离的问题；超音速电弧防磨喷涂技术是一种新型的防磨防腐技术，它具有导热性好、粗糙度低、耐磨性能好的特点，从而能够起到减小磨损的作用。多种新材料、新技术以及其他改造综合并用，不仅从根本上解决了我公司两台130吨锅炉运行周期短的难题，还减少了检维修费用和备件材料费用，为公司节约了成本，现就改造的思路及效果论述如下：

1、基本情况

本公司共有在用锅炉11台，分别是4# 65吨固定煤粉锅炉1台，5#、6#、7#75吨循环流化床锅炉3台，8#75吨循环流化床锅炉1台，9#、10#130吨高速循环流化床锅炉2台，65吨三废锅炉1台，1#45吨、2#35吨吹风气锅炉2台，11# 220吨高速循环流化床锅炉1台。其中，9#、10#锅炉采用循环流化床燃烧技术的130t/h高温高压蒸汽炉。具有效率高、低污染和节约燃料、便于调节等特点，是我公司生产蒸汽和发电的两台主要锅炉。该锅炉型号采用“Π”型布置，框架支吊结构。锅炉主要由一个膜式水冷壁炉膛、两台汽冷式旋风分离器和一个汽冷包墙包覆的尾部竖井（HRA）三部分组成。炉膛内布置有八片屏式过热器管屏。锅炉炉前设有三台给煤装置，在前墙水冷壁下部收缩段沿宽度方向均匀布置。炉膛底部是由水冷壁管弯制围成的水冷风室，炉膛底部两侧分别各设置一台滚筒冷渣机。炉膛与尾部坚井之间，布置有两台汽冷式旋风分离器，其下部各布置一台U型返料器。在尾部竖井中从上到下依次布置有高温过热器、低温过热器，螺旋肋片管式省煤器和卧式空气预热器。过热器系统中设有两级喷水减温器（各两台），一级减温器装设在出分离过热器出口与低温过热器入口之间，防止低温过热器金属管壁超温，同时又作为过热器出口汽温的粗调；二级减温器在低温过热器出口与高温过热器进口之间，它即保证了高温过热器受热面的安全，又在一定程度上保证了温度调节的灵活性，一般作为过热汽温的细调。

2、改造前状况及原因分析

2.1落煤管易堵塞

每台锅炉共有4根落煤管，燃料煤由落煤管落入炉膛进行燃烧，锅炉可以通过调整落煤管进入炉膛的燃料煤量和调整一二次风量来调整锅炉的负荷，但是在实际操作过程中，经常出现落煤管堵塞的现象，特别是燃料煤湿度较大的情况下，更容易造成落煤管的堵塞，一般情况下，对于出现的堵塞情况，操作人员通常采取用木槌敲打落煤管的方法使落煤管疏通，但一些情况下，堵塞较严重，短时间内通过敲打落煤管无法进行疏通，造成锅炉缺煤，就会造成锅炉停炉。

2.2水冷壁管易磨损泄漏

该型号的锅炉水冷壁分布在炉膛的前后左右四周，燃料煤在炉膛内燃烧后，烟尘带着热量顺着水冷壁管上升，最先与水冷壁管内的除盐水进行换热。由于该锅炉为高速流化床锅炉，烟尘流速较大，就造成烟尘最先接触的最下段水冷壁管极易磨损造成泄漏。

2.3旋风分离器进口烟道表面的浇注料易脱落造成内部过热管线露出，磨损泄漏

锅炉炉膛后部布置有2台旋风分离器，使进入的烟气进行离心分离，从而使气体和烟尘中的固体分离，旋风分离器进口烟道由汽冷膜式壁包覆而成，内敷耐磨材料，上下集箱各一个。旋风分离器进口烟道内表面为防磨浇筑料，采用销钉固定。但由于该区域为烟气集中区域，烟气流向改变、流速增大，易造成分离器进口烟道表面的普通耐磨浇注料脱落，露出内部过热管线，磨损泄漏。

2.4省煤器易磨损减薄泄漏

布置在锅炉尾部烟道内的省煤器分上、中、下三组，管子规格为螺旋肋片管，双套管束平行于前墙逆流顺列布置，上中下省煤器重量由通风梁支撑在锅炉钢架上。由于锅炉设计时省煤器与锅炉尾部烟道壁之间的距离较大，所以该位置对尾气的阻力较小，该位置就形成了尾气的主要通道，部分气体不再走省煤器管线中间的缝隙通过，而是走省煤器与锅炉尾部烟道壁之间通过，这样就造成最外层省煤器管线（离锅炉尾部烟道壁最近的管线）经常出现磨损泄漏现象。以上存在的多项问题，造成9#、10#锅炉运行周期短，平均为20天左右，由于该两台锅炉是我公司两台产蒸汽量比较大的锅炉，它们的运行周期短，一方面造成频繁检修，增加备品备件消耗，增加人工成本，另一方面也对使用蒸汽的其他系统造成波动，影响其他系统负荷组织，因此，对其进行改造，提高这两台锅炉运行周期势在必行。

3、改造措施

3.1落煤管频繁堵塞的问题

经过讨论研究，对其进行改造，改造措施为：从一次风系统引出一根DN50的管线， 汇入到落煤管内，通过用一次风吹燃料煤的办法，一方面能将燃料煤吹入炉膛，解决了堵塞问题，另一方面燃料煤被吹入到炉膛内比自然落入炉膛内更分散，分布更均匀，利于其更充分燃烧。

3.2水冷壁管易磨损泄漏的情况

公司专门成立了攻关小组，由公司副总经理任攻关小组组长，通过多方考查，最终决定对水冷壁最下段2米易磨损部位进行超音速电弧防磨喷涂。超音速电弧防磨喷涂是一种新型的防磨防腐技术，它是利用两根连续送进的金属丝作为自耗电极，在其端部产生电弧作为热源，用压缩空气将熔化了的丝材雾化，并以超音速喷向工作件形成一种结合强度高、孔隙率低、表面粗糙度低的涂层的热喷涂方法。这种技术不仅不会影响原来水冷壁管的换热效果，更重要的是它减小了粒子的粒度，大大降低了涂层的粗糙度，从而能够起到减小磨损的作用。

3.3旋风分离器进口烟道表面的浇注料易脱落造成内部过热管线露出，磨损泄漏的情况

我公司考查后将原来的浇注料改为刚玉耐磨可塑料。它是以高铝矾土熟料、刚玉和碳化硅等耐磨原料为骨料，以粉状或液体粘结剂结合，外掺若干添加剂配制而成的，高温下耐磨性能优良的可塑料。它具有常温可塑性好，高温下微膨胀，高温后强度高，密封性能好，耐磨性强，施工方便，耐火温度可达到1650～2000℃等优点。

最外层省煤器管线易磨损减薄泄漏的情况

经过分析，认为减小解决该问题最有效的方法就是缩小最外层省煤器管线和锅炉尾部烟道壁之间的空隙，避免大量烟气从该空间走近路通过，我公司解决该问题的方法是，在锅炉尾部烟道壁上加装材质为1Cr6Si2Mo的防磨阻流板，增加烟气在该空隙的阻力，使烟气走省煤器内通过。

4、改造效果

经过对两台锅炉多个部位、多次进行改造，效果非常明显，目前，这两台锅炉的运行周期由原来的平均20天左右提升至目前的110天左右。

结语：我公司两台锅炉的改造是在运行过程中对发现的多项问题进行的全面改造，通过对给煤系统、水冷壁、浇注料、省煤器等多项制约锅炉长周期运行的问题上进行探讨、研究、考查、改造，最终消除了一系列难题，使锅炉的运行周期有了非常大的提升，为我公司各系统使用蒸汽、稳定生产奠定了基础。

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