摘要：项目投运后，某动力车间四台锅炉的返料器普遍存在底部钢梁（竖梁）压弯变形，在底部加固后问题依然存在，而且锅炉运行时分离器顶部许多吊杆松脱，严重影响着锅炉的安全运行。通过现场排查、膨胀测量、计算分析，找到了问题所在，彻底解决了多年未决的问题。
关键词： 返料器，热膨胀，支吊架调整，载荷
一、项目概况
项目有两个动力车间，均已建成投产。其中，二车间2014年4月投入使用，共有4台280t/h循环流化床锅炉，配套设置2台高压除氧器、2台低压除氧器、1台疏水扩容器和1台定排扩容器。项目动力站4台锅炉于2014年投产，运行过程中发现四台锅炉的返料系统先后出现分离器吊杆部分松脱，返料器下部架构梁垂直钢梁发生永久变形，在底部加固后问题依然存在。锅炉厂、设计院、膨胀节厂家勘察讨论，始终没有彻底解决问题，严重影响着锅炉的安全运行。本次委托相关电力科学研究院对锅炉返料系统进行现场检查和测量，经过仔细的计算分析，深入返料器内部，找到了问题的症结。
二、返料系统简介
返料系统是循环流化床（CFB）锅炉重要的组成部分，每台锅炉后部布置有2台旋风分离器，对燃烧后的烟气进行离心分离，将气固两相流中的大部分未燃尽固体颗粒分离，通过料腿进入返料装置，送回燃烧室。每台锅炉有两台U型返料器，对应布置在每台旋风分离器的下方，支撑在构架梁上。分离器上部吊杆承受分离器自重与汽水载荷，下部构架大梁承受回料器自重与床料载荷，分离器与回料器间、回料器与下部炉膛间均为膨胀节连接，分离器热力膨胀与回料器热力膨胀由连接的膨胀节补偿涨差。返料器斜管段，其与膨胀节相连部分管道为垂直布置，保证热态下锅炉炉膛位移方向（向下）与膨胀节设计方向一致。回料斜管一端与水冷壁墙盒相焊接，另一端通过膨胀节与回料弯管相连接，因此在运行时，回料斜管随水冷壁一起向下膨胀，其重量一部分作用在水冷壁上，另一部分通过装在返料斜管上的恒力弹簧吊架，作用到构架的梁上，返料装置的其他部分安放在构架的大梁上。
三、发现问题
1.旋风分离器
每台锅炉配置两台旋风分离器及返料装置，分离器圆柱形直筒顶部有3组每组各5根刚性吊架，承受分离器的重量。根据设计资料，每个分离器重约20吨。每组吊架的五个吊架分别连接在五块钢板上，相互独立。检查锅炉南北侧分离器每组刚吊有2-3根脱空或晃动，其吊杆之间的连接板有轻度歪斜。
2.返料器
返料器设计重量9吨，底部支撑钢梁原30X15工字钢竖梁被压弯或扭曲。现场观测发现，返料器底部的排灰管，也陷入水泥台面中。
3.膨胀节
膨胀节重约1.2吨，热态检查时，立管膨胀节被压缩，略有偏斜。冷态时膨胀节基本无压缩。
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4.现场测量数据：
#1炉返料系统实测数据：
炉左侧膨胀节上支承块处，冷热态相对位移为68mm；热态向下位移
炉左侧膨胀节下支承块处，冷热态无变化；
炉右侧膨胀节上支承块处，冷热态相对位移为66mm；
炉右侧膨胀节下支承块处，冷热态无变化；
炉左侧旋风分离器下部集箱处，膨胀指示器显示冷热态相对位移为75mm；
返料器底部垂直梁（80X30cm工字钢）中间位置，冷热态相对位移为5mm；
左侧返料器风室下沿，冷热态相对位移为15mm；
右侧返料器风室下沿，冷热态相对位移为12mm；
四、处理措施
1.立管膨胀节浇注料修复
锅炉南北两侧返料器立管膨胀节切割下线，内部积灰情况检查及修复。重新对立管膨胀节内部浇注料修复，下部内导向管处浇注料倾角为45°，预留膨胀间隙为180mm。
2.分离器顶部刚性吊架调整
返料器膨胀节割除前，确定返料器膨胀指示器数值，并记录。膨胀节下线后，通过膨胀指示器确定返料器有无上升或下降，并观察旋风分离器顶部刚性吊架有无受力情况，因膨胀节下线后，返料器与旋风分离器属脱开状态，旋风分离器因自由垂直于地面，此时确定顶部刚性吊架哪根吊杆不受力。单个旋风分离器顶部刚性吊架共分为三组15根，确定不受力刚性吊架后，进行整体调整。调整时因注意旋风分离器的水平度，通过水平仪确定三组刚性吊架位置的水平度并记录，刚性吊架调整时，应以组为单位进行调整，单个不受力调整需注意组与组之间的水平情况。避免启炉热态情况下，旋风分离器存在偏斜情况。吊架调整完成后，通过水平仪确定旋风分离器的水平度。
3.返料器底部框架调整
返料器底部框架结构，每台炉加固3根钢梁，1根450×200mm工字钢，两根150×150mm工字钢,以增加3个垂直立柱，在冷态下与横梁框架焊接，高度不够的，补齐高度，确保结构不失稳。
4.水平烟道膨胀节浇注料修复
重新对水平烟道膨胀节内部浇注料修复，预留足够膨胀间隙。
五、总结
返料系统是循环流化床锅炉的重要部分，返料系统的安全、高效运行时是循化流化床锅炉安全、高效运行的前提。有些电厂锅炉返料系统运行不正常，锅炉负荷不能达到设计运行负荷，锅炉长期处于超过设计温度运行状态，甚至出现返料系统塌垮事故。本次返料系统问题的分析与处理，系统性地解决了拖而未决的技术问题，有效地找到了根本原因，将有助于锅炉及电站的安全稳定运行。
参考文献:
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论文作者:张志军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/17
标签：料器论文; 锅炉论文; 吊架论文; 分离器论文; 流化床论文; 膨胀节论文; 旋风论文; 《电力设备》2018年第26期论文;