300MW循环流化床锅炉论文_高东伟

300MW循环流化床锅炉论文_高东伟

摘要:对哈锅产300MW循环流化床锅炉“四管”、煤线、渣线等设备治理改造,解决了因设计等原因造成的锅炉可靠性低的问题,通过治理机组实现长周期可靠运行。

关键词:循环流化床锅炉;设备可靠性

1引 言

大唐鸡西第二热电有限公司两台300MW循环流化床锅炉,是哈尔滨锅炉厂在国内首批生产亚临界锅炉,由于设计原因,锅炉过热器管屏变形严重、异种钢焊口开裂,输给煤系统频繁堵煤、除渣系统排渣不畅等问题突出,给机组安全运行带来了严重威胁。

针对上述问题公司进行了一系列改造措施,通过加强设备管理,不断地提升机组可靠性。

2提高锅炉“四管”的可靠性

2.1存在问题

锅炉投产后,炉内中温过热器、高温再热器管屏因膨胀受阻,超出中温过热器(一)、(二)上部恒力弹簧吊架载荷设计范围,造成严重变形,上下呈S型变形,正常屏间距为696mm,目前部分管屏甚至扭曲贴合在一起。同时由于吸热不均,管屏出现超温现象,导致向火侧管束形变量较大,整体管屏左右扭曲呈喇叭口状变形,运行中导致异种钢焊口频繁开裂。

2.2整改措施

将中温过热器从炉顶联箱出口12Cr1MoV短接处起向下至管屏下部耐磨材料区,全部更换为T91(国产)材质,管屏处在耐磨材料区采用12Cr1MoV销钉管,每屏前三根管束在耐磨材料区域内部分,更换为Φ63.5*9mm管束,长度约6.7m。高温再热器从炉顶联箱出口12Cr1MoV短接处起向下至管屏下部耐磨材料区,全部更换为T91(国产)材质,长度约18m;管屏处在耐磨材料区采用12Cr1MoV销钉管,长度约4m,同时对相对于支吊架进行更换,改后彻底解决了过热器管屏变形的问题。

3提高給煤系统可靠性

3.1存在问题

经入炉煤水份较大,刮板密封风及炉膛密封风密封过小,致使这段落煤管壁形成板结,长时间运行板结积厚,落煤管堵煤。炉膛压力上窜搅浑煤中细小颗粒挂在落煤管一次电动插板门内,插板门驱动牙条、连接器及插板导向槽形成板结。运行因插板门是密闭不能清除疏通板结,一次电动插板门经常处于关不上状态,只能待停炉处理。这种情况现已成普遍现象。机组刚投产时已经多次BT疏通落煤管。严重影响机组设备可靠性指标,机组不能保持长周期运行,同时影响能耗指标升高。

3.2整改措施

由于煤炭市场紧张,入炉煤质在短时间内难以得到有效改变,在入炉煤中全水分得不到改善情况下,通过落煤管扩径,达到入炉煤输送顺畅的目的。结合锅炉设备形式,对第二道插板门、膨胀节、混合风箱、落渣管等一系列设施增容改造。改造后,彻底解决了落煤管下煤不畅的问题。

4提高空预器设备的可靠性

4.1存在问题

机组投运以来,初期受低温腐蚀及空预器管烟气磨损等因素影响,空气预热器出现漏泄问题,公司采取了漏泄管封堵,暖风器治理、漏泄管更换、等一系列措施对空预器进行综合治理。空气预热器漏泄问题依然存在,特别是进入冬季12月至次年4月,空预器漏风率存在突增现象,一次风漏风率平均在30%左右,严重超标。

4.2整改措施

公司将对空预器两侧一次风一、二层管箱(12个小管箱)进行更换,首先预热器管材采用防磨防腐蚀的ND钢制作(被广泛用于低温省煤器的一种材质),且在管箱的中间孔板处加装套管,防止原来出现管在中间孔板处发生漏泄现象。然后在管箱的上部三层管排更换成Φ60*5*8040mm厚壁管,其余管材规格定为Φ60*2.5*8040mm(较原设计厚0.5mm),改造后,漏风率控制在2%以下,达到标准。

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5 提高锅炉排渣系统可靠性

5.1存在问题

现有排渣管为耐磨耐热钢管,在运行时存在排渣管过热烧红现象,三维膨胀节处发生喷红渣,烧红下渣管喷红渣对周边环境产生热污染,同时发生排渣不畅现象。严重威胁下渣管附近设备及操作人员的人身安全,给生产带来不利影响。

5.2整改措施

锅炉下渣管处过热烧红造成大量热损失,并存在焊口开焊致使落渣管断裂脱落等影响人身安全及机组稳定运行安全隐患。吸取同类型电厂改造成功方案,将落渣管设计成内部浇筑方式进行保温隔热,将该处热损失减至最低,大部分热量流入冷渣器内部,利用渣的余热进行加热凝结水,提高了余热回收利用效率,并将余热损失降至最低程度。同时保障人员作业环境及机组稳定运行的安全。

5.2.1耐磨钢管直管段改造

对原耐磨耐热钢管直管段进行改造更换,使用耐磨浇筑落渣管,外管上、下接头采用2520钢,各200mm,便于上下对接焊口材质契合,中间部分为普通钢材料制造;耐磨陶瓷排渣管直管段内部浇注料厚度为70mm(20mm保温层+50mm耐磨层),采用耐磨浇注料落渣管解决了落渣管外部烧红过热,根部磨损开焊断裂隐患。

5.2.2排渣口改造

对原排渣口500mm平直段进行有坡度浇筑,最大垂直下降距离350mm,考虑到下降越多会将原改造前的坡度段长度按比例减小越多,我们取了中间值,及原水平段最大下降值350mm,形成坡度角为45度。中间角度连接处采用无拱起平滑过渡,整体工艺美观;排渣口两侧台阶进行沿根部斜向切割,变相提高排渣口入口排渣空间。

停炉前对排渣管与三维膨胀节做好热态标记,与停炉后冷态横向位移位置进行对比,算出实际位移差,确保落渣管安装垂直位置与三维膨胀节有效配合。

5.2.3排渣不畅改造

针对排渣不畅对风帽进行改造。在排渣口处的两个风帽各自焊接一个25cm的不锈钢管,加强排渣口附近床料扰动,防止排渣口处结焦、堵渣。启动后排渣状况已有好转,捅渣数量减少近一半。

改造后,杜绝了运行中渣管烧红情况,排渣较通畅,锅炉排渣热损失减少,达到了预期效果。

6.提高环保设备可靠性

6.1存在问题

由于国家排放标准的不断提高,对于环保排放指标要求越来越低,现有的石灰石输送系统已无法满足环保的要求,当发生单套设备故障时,环保极易出现超标现象,迫使机组减负荷运行以满足环保达标排放的要求。

6.2整改措施

对现有石灰石输送系统进行增容改造,改变石灰石粉的输送方式,通过将输送管路进行扩径改、进料平衡罐改为输送泵、增加罗茨风机等措施,进而提升了石灰石粉的输送能力,解决了输送能力不足问题,保证了机组达标排放。

7结论

通过对300MW循环流化床锅炉设备治理和改造,解决了困扰循环流化床锅炉的炉内管屏变形、煤线堵煤、排渣不畅等难题,提高了设备可靠性,实现了单机连续运行达到321天的好成绩,对于同类型CFB锅炉机组具有借鉴和推广意义。

参考文献:

[1]卢啸风.大型循环流化床锅炉设备与运行.中国电力出版社,2006.

[2]鄢晓忠.600MW火电机组系列培训教材-锅炉设备检修.中国电力出版社,2009.

[3]中国电力行业协作网.中国循环硫化床发电.全国电力行业CFB机组技术交流服务协作网会刊,2016.

[4]中国电力工程顾问集团有限公司.电力工程设计手册. 中国电力出版社

论文作者:高东伟

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第16期

论文发表时间:2019/12/12

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