大同煤矿集团同达热电有限公司 山西 037001
摘要：针对同达热电公司330MW循环流化床锅炉投产以后所发生的问题，关于设计方面存在的问题，进行简要分析和提出相应的应对措施，为同类电厂锅炉项目设计优化和改造提供参考，尽可能的避免这些问题的发生。
关键词：循环流化床锅炉；设计；优化
同达热电有限公司建设两台3300MW发电机组锅炉采用东方锅炉集团股份有限公司生产的DG1165/17.5-II 1型亚临界参数国产化循环流化床汽包炉、自然循环、单炉膛、一次中间再热、汽冷式旋风分离器、平衡通风、露天布置、燃煤、固态排渣、受热面采用全悬吊方式，刚架为双排柱钢结构，于2014年1月25日和3月12日168试运行以后，虽然双机连续运行100多天，但是锅炉还存在一定问题。根据现场情况来看，导致这些问题的根本原因，既有设计上不合理，也有施工过程的安装偏差和遗漏问题。本文针对同达热电锅炉设计存在的问题，进行简要分析，提出一些应对措施，为新建电厂提供一些建议，避免同类问题的发生。
1、330MW循环流化床锅炉设计问题分析及应对措施
1.1 点火风道非金属膨胀节
锅炉点火风道与本体结合处只设计2470×4600×560的非金属膨胀节[1]，由于此处锅炉发生三维膨胀，且膨胀节受压缩，特别是向下的膨胀量达到220至230mm，又要向下，又要压缩，膨胀节内部的固定板与活动板根部不可能按一个方向移动，点火期间，点火温度达到850--900℃，钢板受热后变形，造成固定板与活动板卡涩，影响锅炉膨胀，造成非金属膨胀节变形撕裂。这种设计上存在问题，第一、膨胀节设计上存在问题，钢板材质耐热温度不够，固定板与活动板间隙小，容易卡涩，第二、锅炉设计上预留膨胀节间隙不够，且膨胀节上部有锅炉本体的刚性梁，影响将来的膨胀节检修。针对此问题，设计上可以考虑再增加一个膨胀节，且将非金属改为金属膨胀节，这样大大缓减一个膨胀节的膨胀压力，且金属膨胀节的耐热效果好，强度也好。
1.2 锅炉下二次风管膨胀节
锅炉下二次风管为∮528*4的管道，膨胀节为非金属膨胀节，风管由位于标高23m，风箱引到11m的炉膛风口，膨胀节位于14m的位置，风管没有设计限位支架。锅炉运行中，风管受热风温度与压力影响，膨胀节上下部风管发生错位变形，造成非金属膨胀节撕裂。针对此问题，设计上存在上下10m长的风管无固定和限位支架，造成风管自由度大，且非金属膨胀节还要受向下的膨胀拉力[2]。设计上考虑设计固定支架，限制风管的自由度，且考虑改为金属膨胀节。我公司已技改此项工作，运行3年未发生膨胀节撕裂事故。
1.3临炉热风加热系统
两台锅炉之间设计有邻炉热风加热系统，炉与炉之间设计有热一次风联络管，当一台炉运行，一台炉启动时，通过联络管为启动锅炉送热风，提前预热锅炉，节省启动用油，特别是冬季启动防冻措施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种设计上不太合理，第一、循环流化床锅炉热一次风是保证锅炉床料流化，且要求的压头高，利用热一次风给邻炉供热风，开关风门时影响运行锅炉的工况，且利用压头高的热风不经济。第二、一台炉运行，一台炉检修时，检修的锅炉容易被窜进热风（风门不会太严密），影响检修。针对此问题，设计上考虑用热二次风进行邻炉加热，且联络风道两侧风门间设计排空门，为一台炉检修时，排除泄露的热风。
1.4锅炉下二次风管喷口
锅炉下二次风管喷口位于具布风板1.0m位置，启动和低负荷时，二次风需量小，风压低，炉内床料背压大于二次风压，造成二次风管喷口烧红、烧损，严重时，床料泄漏到炉外，影响锅炉运行。从设计上说，锅炉分层进风、分层燃烧，保证低氮燃烧，但是从运行上来说，二次风喷口太低，容易烧损，影响锅炉长周期运行。针对此问题，设计上可以考虑，将二次风管上移一定高度，或者在目前情况下，可以内部喷口使用耐磨可塑料将二次风口焊抓钉包住，防止喷口返火干烧，外部可以给二次风管内送一小部分热一次风，保证二次风管内压头大于炉内压头，防止炉内返火。
1.5回料阀看火孔
锅炉每个回料阀立管都设计看火孔，看火孔玻璃是耐热玻璃，看火孔位于立管中部，伸出立管200mm，圆形看火孔下部设计有用压缩空气冷却玻璃。在锅炉试运期间就发生看火孔圆筒磨破漏红灰，甚至因压缩空气压力远远大于回料阀内部压力，是压缩空气沿回料阀钢板进入隔热层内部，将隔热棉吹空，回料灰又进入隔热层空间，造成回料阀钢板烧红，严重影响锅炉安全运行。针对此问题设计上存在问题，冷却风用压缩空气，压缩空气的压力有0.6MPa 左右，压力远远大于回料阀内部压力，容易将隔热棉吹走，且压缩空气携带热灰，加剧看火孔的圆筒钢板的磨损。设计上可考虑用压头低返料风去冷却。
1.6给煤口密封板及给煤口变形
同达项目给煤口上部水冷壁密封板采用的是的钢条对称与鳍片焊接，中间留有膨胀间隙，运行中密封条变形，致使可塑料沿中间拱起、脱落。给煤喷口也烧的上下变形，上下间距变小，影响下煤，局部喷口发生裂纹。在设计上可以考虑，一是给煤口上部密封板和给煤喷口全部用编钢筋网可塑料砌筑，且给煤口四周设置可塑料凸台的方法解决，二是给煤喷口可以在原设计20mm的铸钢喷口厚度上，加厚5—10mm，材质上可以考虑合金元素含量调整。我公司已对以上提出的两种方案都已实施，效果都可以。
1.7脱硝系统
同达热电的脱硝系统喷枪布置在炉膛出口水平烟道（分离器入口），每个水平烟道布置5支喷枪，侧墙布置4支，顶棚1支，原设计侧墙最下部喷枪具水平烟道底板1300mm，运行中水平烟道容易积灰，积灰将喷枪头埋住，影响脱硝效果，甚至造成积灰更严重。喷枪在设计考虑水平烟道积灰问题，将下部喷枪提供一定高度布置。我电厂已将最下部喷枪提高1000mm后，停炉检查再没发现喷枪被埋现象，喷枪比积灰高300—400mm，正好满足使用。
结束语
通过对同达项目锅炉运行过程中发现的问题锅炉设计上存在的问题分析，可以得到以下结论：
1、点火风道与炉膛结合处膨胀量大，最好设计成双金属膨胀节。
2、下二次风管设计成金属膨胀节，且风管必须设计限位支架。
3、设计热风邻炉加热系统，最好采用热二次风系统，且联络风道加装泄压口，便于邻炉检修。
4、下二次风喷口具布风板太近，以提高下二次喷口标高。
5、回料阀看火孔的冷却风可以考虑使用返料风。
6、在设计上给煤喷口钢板的厚度控制在25mm-30mm，喷口用可塑料成凸台，有效解决喷口烧裂问题。
7、脱硝喷枪标高设计时，应考虑烟道积灰问题。
参考文献
[1]循环流化床锅炉检修，刘北苹，中国电力出版社，2012
[2]锅炉设备检修，王引隶，中国电力出版社，2013
论文作者:李海全
论文发表刊物:《电力技术》2016年第9期
论文发表时间:2017/1/6
标签：风管论文; 锅炉论文; 膨胀节论文; 喷枪论文; 喷口论文; 流化床论文; 热风论文; 《电力技术》2016年第9期论文;