提高链条锅炉效率的实例报告论文_张福东

张福东

肇庆学院 肇庆 526061

摘要:SHL20-25/400-A链条锅炉在运行中存在过热蒸汽温度偏低、热效率低、后防焦箱易鼓泡、穿漏等问题,通过技术改造有效解决了以上问题。

关键词:链条锅炉 提高效率

前言

SHL20-25/400-A型链条锅炉为济南锅炉厂引进上海锅炉厂图纸设计的锅炉,其设计过热蒸汽温度为400℃。但该锅炉在实际的运行中一直都存在比设计值偏低的情况,过热蒸汽温度在340~375℃范围之间,比锅炉额定过热蒸汽温度400℃偏低25~60℃。而过热蒸汽供汽轮发电机使用,汽轮发电机对过热蒸汽温度要求在390~430℃。过热蒸汽温度偏低,制约了汽机的发电水平,使得汽机用汽量大,发电成本高。另外锅炉热效率为75%,比设计热效率80.5%低,还有后防焦箱3个月至6个月会穿漏一次。针对这些情况,进行了如下设计改造:

一、蒸汽温度偏低的原因分析及改造实施方案

SHL20-25/400-A型链条锅炉额定过热蒸汽温度400℃,是选用烟煤可燃质挥发物38.5%、低位发热值4226kcal/kg设计,该企业燃烧的烟煤可燃质挥发物为28%、低位发热值为5800kcal/kg。因此锅炉实际燃用的煤种低位发热值比设计的煤种高、而挥发分比设计用煤种偏低,导致给煤量减少,炉膛及过热器横截面烟流量减少,流速降低,烟气与过热器热交换系数降低,过热器吸热量减少。过热器进口烟气实际温度在800℃左右,致使过热蒸汽温度偏低。故采用增大过热器热交换面积的方法来达到提高过热蒸汽温度的目的。

原过热器热交换面积为100平方米,经计算按实际情况过热蒸汽温度要达到400℃,过热器热交换面积应为120平方米,故过热器热交换管全部加长450mm,以增加热交换面积20平方米。

二、热效率偏低的原因分析及改造实施方案

锅炉热效率偏低的原因主要为:存在空气预热器易穿漏、锅炉左右侧密封易损坏漏煤、漏风的情况,以及锅炉排污余热没有回收利用等问题。

(一)空气预热器易穿漏的改造实施方案

该锅炉空气预热器是立置管式预热器,烟气在预热器中的流动属于纵向冲刷。烟气从省煤器蛇形管排出进入预热器前在空烟道内的流速较低。当进入预热器管时,由于流通截面突然减少,烟气流束先行收缩,然后扩张,并逐渐趋于正常。烟气流束在扩张时对预热器管内壁产生磨擦,磨擦的部位约在离管口2-3倍管径处,见图1。

为保护预热器管,改造实施方案为在管子进口处加装防磨内套管,检修时只需更换受磨损的内套就可以了。空气预热器入口管防磨装置,见图示2。

(二)锅炉左右侧密封改造实施方案

原锅炉左右侧密封为迷宫式,如图3所示,运行时密封性能差、在使用中易损坏,造成漏风、漏煤严重,造成燃烧效果差,增大了煤耗。为解决这个问题改造实施方案为将迷宫式侧密封改为接触式侧密封,如图4所

示:

(三)锅炉排污余热的回收利用装置

原锅炉排污水直接排入排污池,没有利用,造成大量热量的浪费。以锅炉排污率5%计算,锅炉总蒸发量为20吨/小时,每小时的排污水量为20×5%=1吨/小时。按排污水的温度为225℃,热交换后的温度约为120℃计,排污水实际可利用的热量为:1吨排污水的热量相当于0.16吨饱和蒸汽的热量。

排污余热的回收利用装置实施方案为将排污水引至软水箱,通过热交热器将软水加热,以提高软水(锅炉给水)温度,减少除氧用汽,降低煤耗,相应就使锅炉整体效率提高。排污余热的回收利用装置见图5。

三、锅炉后防焦箱易穿漏的原因分析及改造实施方案

锅炉后防焦箱多次出现穿孔,多出现在靠前防焦箱端。见图6所示,后防焦箱出现鼓泡、穿漏、及于防磨板处出现裂纹泄漏。分析原因为:1、排污管离前端水冷壁管过远造成防焦箱前端得不到有效的排污,造成集渣严重,影响了热交换,局部过热造成了鼓泡穿漏的情况;2、由于改变了煤种,燃烧温度高过设计温度,造成防焦箱强度不足;3、防磨板过长,由于温度差异过大,膨胀度不同,产生应力,造成拉裂。

针对这种情况提出了相应的改造实施方案:1、后防焦箱由原来的φ219×10改造成φ219×12,可增加防焦箱强度,防止防焦箱鼓泡、穿漏;2、在防焦箱前端增加一条排污管,可及时对防焦箱前端积垢排放;3、将防磨板每段长度由200mm改为100mm,可防止防磨板与筒体温度不同造成拉裂。如图7所示。

为确保施工质量,制定的施工方案如下:1、防焦箱折除部份:用氧割方法,氧割时在防焦箱短管与水冷管和下降管原对接焊缝处向下约5mm处

H08mn2SiA φ2.5 电流:90-110A 电压13-15V;②施焊焊丝应除锈,烘烤150 ℃保温1小时,焊接第一层后,清理焊渣,才能第二层施焊,层与层之间,焊缝接头应错开至少10mm。4、焊接质量检查:①焊缝表面成形美观,焊缝与母材应圆滑过渡,不允许有任何裂纹及表面气孔、夹渣等缺陷,焊接完毕其错口量应小于0.5mm,焊接角度变形在200 mm范围内测量应少于1 mm,咬边深度小于0.5mm,总长不超过40mm;②所有焊口按规程要求进行10%抽样检查,X射线探伤标准,按GB3323-87标准,质量不亚于Ⅱ级为合格。5、水压试验:后防焦箱安装完毕,按96“锅规”的有关规定,进行水压试验。

四、技术改造后的效益情况

通过以上技术改造,该台SHL20-25/400-A型锅炉运作良好,减少了漏风情况,燃烧工况理想。过热蒸汽平均温度由原340~375℃提高到392~402℃,符合了汽轮发电机的运行参数,确保了汽轮发电机的正常运作及提高了发电量,月平均发电量比改造前增加了73224kWh;锅炉除氧用汽由原平均每天22吨下降到平均每天18吨,并且锅炉后防焦箱没有出现鼓泡、穿漏的情况;该台锅炉平均折吨饱和蒸汽耗标煤由原113.6kg降低到108kg,锅炉效率提高了4.9%,取得良好的经济效益,年经济效益超过100万元。

参考文献:

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[2] 李之光,王铣庆,锅炉受压元件强度分析与设计[M].北京:机械工业出版社,1985.

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[6] 天津锅炉压力容器学会,工业锅炉技术管理手册[M].沈阳:东北工学院出版社,1987.

割开,以便留出余量作打磨管端及开焊接坡口。2、防焦箱与水冷壁管安装:①用砂轮角磨机对新防焦箱上的短管,及水冷壁管须对接防焦箱端,按图8,磨出300坡口。②对管端焊缝20mm范围内进行打磨除锈处理,使其露出金属光泽,然后进行校点固定,其端面应与管中心线垂直,其端面斜度Δf≤1。3、管子对接焊参数:①焊丝:

论文作者:张福东

论文发表刊物:《防护工程》2018年第4期

论文发表时间:2018/6/25

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