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循环流化床锅炉正确安装

发表于2008-10-04    2522人浏览    2人跟帖    搜索相似帖  复制链接  只看楼主

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循环流化床锅炉正确安装
摘要:循环流化床锅炉是环保节能型锅炉,符合今后火电厂的发展方向,目前在国际上已进入大型化、商品化生产阶段,国内电厂也陆续开始采用。但它必竟是一种新的应用技术,其锅炉结构特殊,燃烧方式与煤粉炉有本质区别,国内已有的经验还相对较少。为此,对安装和使用中发现的几个突出问题加以论述,提出一些看法和经验。
关键词:循环流化床锅炉;正确安装;合理运行;磨损;漏风;风帽质量
循环流化床锅炉效率高、污染低、煤种适应性好。它几乎可燃用各种品质燃料,如泥煤、烟煤(包括高硫煤)、无烟煤、矸石、焦炭、工业废料、城市垃圾等。床内直接添加石灰石等脱硫剂,投资小、脱硫效率高(当Ca/S=1.5~2.0时,脱硫效率可达85%~90%)。这种炉型是目前环保节能型电厂的发展方向。国际上循环流化床锅炉已进入大型化、商品化生产阶段,国内越来越多的厂家也投入了循环流化床锅炉的研制和生产,安装循环流化床锅炉的坑口电站遍及全国各地。循环流化床燃烧技术是一种新技术,锅炉结构特殊,燃烧方式与煤粉炉有本质的区别,国内在安装技术方面与煤粉炉相比还有一定差距。本文只对几个突出的问题提出自己的看法,与煤粉炉类似的问题不再涉及。
1 磨损问题
循环流化床锅炉燃用粒径在13 mm以下的煤粒,流化风速很大(通常为5~10 m/s)。磨损问题是该锅炉最大的问题。
1.1 燃烧带的磨损
炉膛布风板周围为四侧水冷壁,在布风板上部3.5 m高度范围内水冷壁的内外侧全部焊接销钉,整体浇注“耐高温耐磨浇注料”,外侧安装金属护板。向火面的浇注料层厚度通常为20 mm。这个区域称为“燃烧带”。
燃烧带包围的空间称为“燃烧井”,燃烧井是循环流化床锅炉燃烧的中心,进行煤粒流化、燃烧、燃尽全过程。燃烧带的磨损全部由耐高温耐磨浇注料来承担,浇注料的材质和施工质量是减小磨损的重点。
首先是选材问题,国内生产耐高温耐磨浇注料的厂家很多,材料的种类也很多,浇注料在不同温度下的耐磨度相差很大。有的材料在1 400~1 600℃范围内耐磨度最高,但在800~1000℃温度区耐磨度很低,故材料的选用很关键。循环流化床锅炉的燃烧温度为800~1 000℃,因此要选用在这个温度区耐磨度最大的材料。
施工质量也是一个重要问题,在施工中需注意以下几点:
(1) 水灰比必须控制好,一般浇注料加水7%~8%,要严格按材料使用说明书施工。加水量增加1%,浇注料强度降低20%左右(未加考证)。施工用水必须洁净,酸碱度要符合要求。
(2) 搅拌要均匀,使用强制性搅拌机,搅拌至糊状。搅拌好的浇注料不可存放时间过长。
(3) 使用小直径振捣棒或片式振捣棒,将浇注料振捣实。
(4) 烘炉温升曲线严格按材料供应厂家提供的资料进行
1.2 水平烟道的磨损
水平烟道是烟气从炉膛进入旋风分离器的通道,结构一般为底面和两侧墙砌耐高温耐磨砖,顶部为耐高温耐磨浇注料。水平烟道入口四周的水冷壁,其向火面焊接销钉,敷设耐高温耐磨浇注料。高速烟气携带十几倍于进煤量的未燃尽的煤粒和飞灰,旋转90°进入水平烟道,在入口处对水冷壁形成冲击,因此在入口处水冷壁向火面必须敷设400 mm宽的浇注料。水平烟道通流面积小,烟气从炉膛进入水平烟道后流速增大。同时水平烟道截面为渐缩喷嘴状,烟气流速在水平烟道内逐渐增大,在旋风分离器进口风速达到12~18 m/s,对四壁的磨损很大,也有可能引起四壁振动。
此处耐高温耐磨浇注料的选材和施工要求与燃烧带相同。
耐高温耐磨砖和砌砖用耐火泥也存在选材问题,必须选用800~1 000℃温度区耐磨度最大的材料。选材的失误会造成永久的后患,严重影响电厂的安全经济运行。
水平烟道侧墙不可砌筑成单墙,增加牵连砖也不能解决根本问题,长时间冲刷、振动会造成墙体倒塌。侧墙与护板之间要用耐热钢筋连接,在高度方向每500 mm至少连接一道。无护板的墙体要将相邻两墙连成整体,同样在高度方向每500 mm至少连接一道。
1.3 旋风分离器和料腿的磨损
旋风分离器的作用是利用离心力分离烟气中的灰粒,分离后烟气进入后竖井;灰粒下降至料腿,通过返料器进入燃烧井再次燃烧。旋风分离器上部圆顶和下部锥体为耐高温耐磨浇注料,中部直筒砌筑耐高温耐磨砖,旋风分离器外部安装护板。料腿为一圆筒状,内部打浇注料,中部为料腿水冷套,外部安装护板。烟气夹带灰粒进入旋风分离器形成高速旋转气流,形成对分离器内壁的磨损,特别是水平烟道对面的部分筒壁,气流直冲,是磨损最严重的部位。
旋风分离器在安装过程中需注意几点:
(1) 分离器外部护板要保持同心度,托砖架、拉钩安装牢固且保证尺寸。
(2) 耐高温耐磨砖和耐高温耐磨浇注料除保证内在质量外,安装尺寸也要保证。筒体、锥体和顶部任一截面都要保证同心度,表面整齐光滑,避免发生局部严重磨损。与料腿的连接部位要平滑过度,避免发生喉部结焦,引起旋风分离器堵塞。
(3) 膨胀缝整齐、尺寸正确、填料合适。膨胀缝太小,机组运行中因膨胀不畅,造成炉墙或浇注料脱落;膨胀缝太大,会从膨胀缝引起局部磨损。
料腿内部敷浇注料,其选材和施工质量要求与其它部
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  •    baiyu70786  奖励于 2008-10-05 20:57:25 中     循环流化床锅炉安装

 当前离线   发表于2008-12-24  | 只看该作者      

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浅析循环流化床锅炉安装施工之关键环节
作者:杜三岭 山西电建四公司
摘要:循环流化床作为一种新兴的燃烧技术,其优点越来越被人们认同,但在施工中所特有的环节及性能必需引起足够的关注,以充分发挥其长处,消除不利因素,更好地为经济建设服务。
关键词:CFB 安装 环节
1.概述
循环流化床燃烧(CFBC)技术作为一种新型成熟的高效低污染清洁煤技术,具有许多其它燃烧方式没有的优点:循环流化床(CFB)属于低温燃烧,因此氮氧化物排放远低于煤粉炉,仅为200ppm左右,并可实现在燃烧过程中直接脱硫;燃料适应性广且燃烧效率高,特别适合于低热值劣质煤;排出的灰渣活性好,易于实现综合利用,无二次灰渣污染;负荷调节范围大,低负荷可降到满负荷的30%左右。下面就国营五四一240T/h+2×130T/hCFB锅炉技改工程中,安装中的几个关键环节予以剖析。
2.循环流化床锅炉安装施工之关键环节
2.1优化施工程序,统筹安排,缩短整体施工工期。
循环流化床锅炉的最突出特点是增加了旋风分离器,旋风分离器由外护板、水冷套、浇筑料及中心筒组成,正常的施工程序是:锅炉汽水系统安装(含水冷套)――水压试验――外护板及浇筑料施工。这样,在锅炉水压试验合格后需要留出二个月的时间进行旋风筒浇筑料施工,如果将水冷套提前独立进行水压试验,就可使浇筑料施工与汽水系统安装同时进行,在锅炉整体水压试验后一个月内锅炉砌施工基本上就可以结束,既使整体工期明显缩短,又缓解了砌筑高峰。
2.2解决浇筑料脱落现象的几个注意事项。
浇筑料脱落是循环流化床锅炉的“老大难”,而浇筑料又主要集中在旋风筒内,它经常造成返料器结焦,导致锅炉停炉。从施工中如何避免浇筑料脱落,保证锅炉稳定运行,介绍以下五个方面:
1)把好销钉、钢筋等重要材料选材关。很多锅炉厂家从工程成本考虑,将旋风筒内的销钉、钢筋等不锈钢材质设计为1Cr18Ni9Ti,这种钢材虽有一定的耐热性和抗腐蚀性,但在循环流化床的运行工况下,浇注料温度在900℃以上,且在点火、停炉及负荷变化过程中,钢筋时而受拉,时而受压,钢筋在浇筑料的膨胀缝和浇筑料运行中产生的缝隙中断裂,从而引起浇筑料脱落。而1Cr20Ni14Si2,具有较高的高温强度及抗氧化性,抗拉强度在590MPa以上,明显大于前者,适用于制作承受应力的各种炉用构件。上述选材的变更,虽引起工程造价的上升,但对锅炉的长期稳定运行产生积极的影响。
2)托板由封闭的圆周改为有段落间隔的组合圆周,达到消除托板热应力作用。因为在锅炉启动过程中,托板内弧温度高快,托板向外延展,温度稳定后,托板产生塑性变形,形状稳定;在停炉过程中,由于内弧冷却书本,托板向内收缩。如此周而复始,在焊缝疲劳开裂部位出现了托板向内突出,在没有发生焊缝疲劳开裂的部位,则向外推拉旋风筒护板,造成外部旋风筒护板焊缝开裂,内部托板呈波浪变形。浇筑料失去托板支护或受托板挤压,使该部位产生裂缝甚至脱落,外护板也因此而超温。
如将托板改为有间隔的圆周后,温度变化产生的热应力通过隔板间隙得以释放,消除了上述不利 影响。
3)托板与浇筑料施工作一体宜改为浇筑料与托板间留“Z”字形膨胀缝。在启停炉过程中,由于托板与浇筑料的温度变化速度不同而造成托板与浇筑料的胀差,通过“Z”形膨胀缝得以消除,避免了托板与浇筑料相互挤压而产生托板部位浇筑料受挤压松动脱落现象。
4)施工中要控制销钉的焊接工艺,在销钉表面涂1-2mm的沥青,消除与浇筑料之间的热应力;“Z”形膨胀缝可用钢丝网间夹硅酸铝来留设,以保证施工工艺要求。
5)在运行中要控制温度变化过程,绝不允许快速启停;膨胀缝要定期进行清理,避免缝内积灰阻碍浇筑料膨胀,从而产生浇筑料受挤压松动脱落现象。
2.3水冷壁磨损。
CFB与传统的煤粉炉不同,炉内床料在烟气携带下沿炉膛上升,经炉膛上部出口进入分离器,在分离器中进行气、固两相分离,被分离出来的固体粒子经回料阀再返回炉膛下部。在CFB的运行中,含有燃料、燃料灰、石灰石及反应物的固体床料在炉膛――分离器――回料阀――炉膛这一封闭循环回路里处于不停的高温循环流动中,并在炉内850――900℃进行高效率燃烧及脱硫反应。除床料在这一回路作外循环流动外,床料在重力作用下在炉内不断的进行循环流动。因此,在循环回路的相应部位必然产生磨损。磨损不仅影响锅炉的安全运行,还限制了这类锅炉一些优点的发挥。磨损给锅炉造成直接危害是使承受内压的受热面金属管子壁厚减薄直至爆管停炉。磨损使锅炉运行维护费用增大,机组利用率降低,给用户造成巨大的损失。
磨损是煤或灰粒以某一角度(0~90℃)撞击受热面管子表面,引起冲蚀磨损,造成管子表面金属流失。冲蚀磨损主要是冲击与切削的作用,而切削是最主要的因素。固体粒子作为微小的切削工具在相对较软的金属表面上滑动切削出槽沟的痕迹。磨损是非常复杂的失效过程,它不仅受力原因的影响,同时还与材料、环境、介质等多种因素密切相关。CFB受热面管子磨损是受煤粒子与灰粒子浓度、粒子特性、流体几何形状影响的。在固体粒子浓度较高区域,磨损主要取决于固体粒子及烟气

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  •    baiyu70786  奖励于 2008-12-24 18:37:46 中     原创总结资料

 当前离线   发表于2008-12-24  | 只看该作者      

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  •    baiyu70786  奖励于 2008-12-24 18:37:54 中     

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