黑河市热电厂 164300
摘要：煤器作为锅炉的低温受热面，普遍存在磨损、积灰、腐蚀和振动等～系列问题， 特别是在燃烧劣质煤时，更易导致省煤器爆管事故的发生。电站锅炉发生省煤器爆管 事故，严重影响到锅炉的运行安全，影响着发电企业的经济效益。
黑河市热电厂是黑河市市区现有唯一集中供热热源为，是黑河市直属国有中型企业, 主业为：电力、热力生产和供应。1989年建厂，1991年投产，经过几次扩建，企业现已形成“十炉七机”规模，装机容量119MW（2×CC12MW+3×B15MW+2×B25MW汽轮发电机组），锅炉容量990t/h（5×65t/h沸腾炉+3×75t/h+2×220t/h循环流化床锅炉)，是黑河市城区唯一的集中供热热源。
其中8#炉为DGJ75/5.3-Ⅱ2型，是由东方锅炉工业集团有限公司(原东方锅炉厂)制造,按褐煤设计，为单锅筒、低倍率循环流化燃烧、自然循环水管锅炉。锅炉本体除管式空气预热器外，为全悬吊、膜式壁结构。机组热效率： 8#炉为80.17%。锅炉均为室内布置,由前部及尾部两个竖井烟道组成，前部竖井采用悬吊结构，其四壁由膜式水冷壁组成。自下而上依次布置有一次风室，布风装置，流化层，稀相区，一、二级过热器及烟气转向室。尾部竖井也采用悬吊结构，其四壁由包墙水冷壁组成膜式壁，竖井内布置有百叶窗除尘器、省煤器；省煤器后烟道转向进入空气预热器。空气预热器支撑在运转层平台上。
原锅炉省煤器为错列螺旋鳍片省煤器，由于运行时间长、煤质灰分高、加上原省煤器自身结构特点，堵灰尘严重。排烟温度高（运行期间达到168℃，高于设计17℃）针对此情况我们对该锅炉省煤器进行了改造，更换成耐磨性最佳的膜式省煤器，改造后耐磨性比原来增加3倍。空气预热器出口降低20℃。大大降低了锅炉热效率，现省煤器使用6年未出现严重磨损现象。
一、膜式省煤器的防磨机理
省煤器磨损是由于煤气中的灰粒子冲刷造成的，尾部烟道中的烟气温度较低，粒子硬度较大，而速度又很高，一般在8-12米/秒，烟气横向冲刷省煤器时，流动状态为紊流，此时局部瞬间速度远大于烟气的正常平均流速，造成磨损十分强烈，试验表明磨损与速度的3次方成正比，且最严重的发生在第2-4排与烟气流速方向两侧夹角300处。而膜式省煤器由于管子两侧均焊有鳍片，且管排从上到下均为膜式布置，整个管排对烟气起到切割和导向作用，使得流经省煤器的烟气流动状态为层流，降低了灰粒子的速度，且烟气流向为沿着管子表面切线方向避免了300角的碰撞，从而大大降低了对受热面的磨损。
二、改造前省煤器运行情况
由于机组运行时间较长，设备有些老化，使现有的运行工况发生了较大的变化，现在燃用的煤质与原设计也有较大的不同，导致目前炉内实际的烟气成分、烟气焓温曲线、烟气量、温度、沾污系数等与原设计值有较大的不同，省煤器积灰严重，磨损严重，平均4—5年要将省煤器进行全部更换，锅炉排烟烟温过高。
三、新改造方案
针对省煤器的实际运行情况，我们制定了改造方案。
在保持原集箱标高不变、支撑梁不变、检修空间不变的前提下，增加受热面积。以改变管子规格为主要手段，将原ф32×4管子改为ф38×4管子，横向及纵向管排数量不变，纵向19、横向54；修改后，受热面有原来的1170m2增加到1204m2，烟速为10.87m/s，换热系数由原来63kcal/m2h0C增加到71kcal/m2h0C，烟气出口温度可降低至2100C，修订前、后主要热力计算数据差别如下（具体计算见计算）
修正后的方案与原方案比较，可使省煤器后排烟温度降至2100C。原热力计算数据汇总表省煤器后为228.3℃同时又可满足省煤器防磨的要求。
四、新旧改造方案的重量情况
4.1原改造方案（用管规格Ф32×4） 总重量（图号GZ）：38006kg
4.1.1管屏（76屏） 重量：37202kg
其中 钢板条（4×58、4×29） 重量：9262kg
熔焊金属 重量：1813kg
管子（Ф32×4 20G） 重量：26127kg
4.1.2防磨、梳形板、集箱 重量：804kg
4.2按新（方案一）改造方案（用管规格Ф38×4） 总重量：43024kg
4.2.1管屏（76屏） 重量：42220kg
其中 钢板条（4×52、4×26） 重量：8304kg（比原改造轻958kg）
熔焊金属 重量：2204kg（比原改造重391kg）
管子（Ф38×4 20G） 重量：31712kg（比原改造重5585kg）
4.2.2防磨、梳形板、集箱 重量：804kg（不变）
论文作者:于海军
论文发表刊物:《防护工程》2017年第23期
论文发表时间:2018/1/5
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