（宁夏电投银川热电有限公司）
摘要：本文主要阐述了SNCR炉内尿素脱硝喷枪处水冷壁防腐工艺技术及检修维护方法措施，并以宁夏电投银川热电有限公司为例研究了其在火电厂中的常见故障及对策。
关键词：喷枪；喷嘴；浇注料；措施
一、课题提出的背景
宁夏电投银川热电有限公司2013年脱硝改造后#1～#5炉脱硝系统喷枪处水冷壁管因尿素液刷墙发生水冷壁管腐蚀泄漏；炉内脱硝非催化还原反应在运行锅炉燃烧工况下比理论设计工况复杂，脱硝改造安装的前置雾化型喷枪（德国Lechler 产P100.316.1N.01.00.0型）角度和位置如果检修维护调整不当，或者火焰对尿素喷液雾化的干扰刷墙和紊乱等因素，会造成喷枪周围的水冷壁管长期缓慢受到尿素液腐蚀导致炉管泄漏被迫停炉。
二、课题研究的目的
因运行中炉内燃烧工况复杂，脱硝喷枪喷射角度、非催化还原反应覆盖面、喷枪雾化情况等都决定了反应层炉墙水冷壁管的腐蚀程度，必须对部分易腐蚀段水冷壁管进行有效覆盖防护，在停炉后进行施工改造，并考虑有效模拟燃烧工况的影响，指导正确的施工方法，此项研究需要理论和实践经验支撑，较易施工，成效可观。有效保护和隔离喷枪口处的水冷壁管，防止水冷壁管泄漏被迫停炉。
三、课题研究的作用及意义
该课题的提出及研究作用不论从锅炉运行安全、环保降低污染源方面，还是保证脱硝设备的高效运行、保护锅炉管壁、减少启停炉能耗等方面，都有利于全厂安全生产及经济效益的提高。
四、技术改造具体工艺及措施
（一）具体技术工艺：
经查阅脱硝喷枪处水冷壁管排施工安装图及燃烧理论资料后，认为设计覆盖足够有效面积的防腐浇注料利于保护和隔离水冷壁，但面积过大会降低锅炉换热效率，面积过小不易达到保护隔离水冷壁的目的，需要理论实践结合。最后经过3台锅炉施工改造、停炉观察后逐步进行了浇注料尺寸和施工方法的改进，最终全面实施。经过两年的观察运行，水冷壁爆管停炉事故明显减少，但仍有少量管壁泄漏停炉事故发生，近期对施工技术工艺进行了进一步改进创新，并正在择期逐步实施。改进后的施工技术方案及步骤简述如下：
1.拆除喷枪及套筒支架，清理水冷壁表面焦块或旧浇注料，水冷壁管更换检修结束，鳍片满焊完毕后安装喷枪及套筒支架。安装前应事先用胶布贴住喷枪嘴，防止喷嘴堵塞，投运前去除胶布。
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2.事先在炉内水冷壁管表面覆盖一层310S不锈钢折弯板，上下通过不锈钢螺杆固定在炉墙鳍片上（钢板螺杆眼做成长椭圆形，留有上下膨胀量），中部与喷枪处水冷壁鳍片满焊连接，不锈钢板凹槽上焊接足够数量的浇注料骨架（V字型304不锈钢抓钉），防止浇注料老化裂缝后尿素液从缝隙渗入腐蚀管壁；
3.安装、调整、焊接、固定喷枪支架在鳍片上，调整所有本炉喷枪口在同一水平面上，喷枪及套筒应与水冷壁管平行且角度下倾5°，套筒与水冷壁鳍片平齐，喷枪口伸入炉内，凸出套筒口约2.5厘米，并处于套筒中心位置，清理套筒内杂物。
4.在脱硝喷枪水冷壁管让管（左右2根弯管）处炉膛由外向内封堵、填塞、养护一定尺寸且耐1700℃高温的刚玉质可塑料，上下半比例约为1：3为宜，总高约1.6米，宽度约70厘米，厚度约5～8厘米，并控制好喷枪口椭圆喇叭收口形状，表面必须经确保光滑，防止粗糙挂焦。
（二）具体措施及注意事项：
1.锅炉脱硝喷枪处水冷壁防腐浇注料单片尺寸：1.6m*0.7m*0.06m，可根据实际需要扩大面积，料底厚度平均60mm，最厚处不超过80mm，左右墙中间各一个测温元件的浇注料高度增加0.4m；面向浇注料，右侧面向外30°坡度逐渐盖住右侧第四根炉管一半；左侧面直角向炉墙收紧防止背火面烟气漩涡冲刷炉管；浇注料上底面为60°坡面向上过度至水冷壁管；下底面30°内倾角向上过度至水冷壁管，防止液滴顺流接触炉管，液滴到底面后会烧干或落下并汽化，不会接触炉管腐蚀反应，中间喷枪及套筒口处以椭圆形向炉墙处坡面逐渐光滑收缩，椭圆长20～30cm，高15～17cm，配合尿素液扇形喷射面的形成而不遮挡。
2.防腐浇注料主材为特级矾土和板状刚玉为主要原料，以Al2O3为结合剂，加入氧化铬和尖晶石等十余种配料，按照一定比例加入除盐水搅拌后立即手工浇注制作成形。此刚玉质类型可塑料具有抗侵蚀、耐磨性能优良，热震稳定性好等特点。浇注料养护期：常温下2～3天，投炉底加热约1天后可投运。
3.炉内水冷壁鳍片必须满焊，浇注料炉外墙需加装密封板包裹浇注料，防止漏风。
五、改造后效果分析
经过多次实验，对浇注尺寸进行微调，确定核实尺寸后在6台炉逐步全面实施改造，并结合脱硝喷枪雾化维护检修工作和枪管伸缩量控制改造工作，近期水冷壁炉管泄漏现象明显减少，需要注意的是可能因浇注料冷热缩胀、浇注料配比不均、老化裂缝导致尿素液渗透至内衬钢板，今后需要在施工过程监督、浇注料配比及施工方面加大力度，此方案的逐步实施达到了明显减少水冷壁爆管停炉的目的。
六、综合评价
通过集思广益和技术创新，达到了课题研究的目的，提高了设备运行安全性。
改造投运后的防腐浇注料有无裂缝及粘焦块现象需要停炉后检查并消除，日常运行中需要运行检修人员及时做好锅炉定期吹灰、喷枪雾化及压缩空气检查维护工作，需要维护或更换新型喷枪。
参考文献：
[1] 李红艺.《银川热电锅炉烟气脱硝系统检修工艺手册》.内部资料，2015，（03）.
[2] 殷科.《改进型SNCR喷射技术基础研究》.中国知网，2014，（01）.
[3] 金春燕，杨幸福，丰文祥.《铁水预处理用脱磷喷枪浇注料的研究》.中国知网，2010，（08）.
论文作者:王锋,闻小华,高伟东
论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期
论文发表时间:2017/1/20
标签：喷枪论文; 水冷论文; 浇注料论文; 套筒论文; 尿素论文; 炉管论文; 锅炉论文; 《电力设备》2016年第23期论文;