UG－75/3.82－M23型循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)改造工藝

鄭宏利 李 麗 李延磊

（兗礦國(guó)宏化工公司 山東 鄒城 273500）

0 前言

隨著煤炭資源的開(kāi)采不斷深入，劣質(zhì)煤所占比例上升。劣質(zhì)煤存在高硫高灰分，發(fā)熱值低，難以利用特性。但中小型循環(huán)流化床鍋爐具有高效潔凈燃燒各種劣質(zhì)煤的特點(diǎn)，得到了快速的發(fā)展。在中小型鍋爐的發(fā)展實(shí)踐中，還存在著一些結(jié)構(gòu)弊端，影響企業(yè)正常的生產(chǎn)。華聚能源電廠UG－75/3.82－M23型鍋爐于1997年9月投運(yùn)，通過(guò)5年多運(yùn)行，存在一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)：（1）鍋爐出力不足，實(shí)際運(yùn)行熱效率低；（2）埋管損壞嚴(yán)重，故障率高。

1 主要事故原因分析

1.1 鍋爐出力不足與熱效率低

從原爐膛結(jié)構(gòu)尺寸與下排氣旋風(fēng)分離器的布置來(lái)看，爐膛高度不夠，飛灰在爐膛內(nèi)燃燒時(shí)間短，造成鍋爐機(jī)械不完全燃燒損失。爐內(nèi)一級(jí)導(dǎo)槽分離器存在二次夾帶現(xiàn)象，實(shí)際分離效率不足30%，尾部二級(jí)中溫下排氣旋分離器的分離效率也較低，不足80%，造成整個(gè)灰循環(huán)系統(tǒng)中灰量少，爐內(nèi)灰濃度不夠，使?fàn)t膛的傳熱系數(shù)大大降低，造成鍋爐出力不足。根據(jù)鍋爐整體設(shè)計(jì)布置分析及實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)說(shuō)，顯得鍋爐受熱面積不足。

1.2 鍋爐埋管系統(tǒng)損壞嚴(yán)重

從原爐床面積和爐膛截面積以及爐膛煙氣流速來(lái)看，原爐埋管的兩端與前后墻膜式壁相接，高沸騰率的床面底料強(qiáng)烈沖刷埋管，埋管受熱后膨脹極為困難，易脹彎，脹裂造成焊縫金屬疲勞，易裂而造成泄漏現(xiàn)象。另外，埋管與前墻水冷壁共用一條前墻下集箱上的6根Φ133×6mm下降管作為供水管路，前墻水冷壁總流通截面積為：158430.52mm2，埋管總流通截面積為：119773.22mm2，下降管總流通截面積與前墻水冷壁和埋管流通截面積之和的比值為0.248，而下降管與埋管截面積安全比值為0.55左右。這樣對(duì)埋管來(lái)說(shuō)有可能供水不足產(chǎn)生管壁超溫造成管材抗磨損能力下降，加劇了埋管的磨損。

2 改造技術(shù)措施

2.1 提高鍋爐出力和熱效率

鍋爐循環(huán)倍率的提高必須由熱灰循環(huán)系統(tǒng)中三個(gè)主要因素來(lái)保證：一是爐膛內(nèi)煙氣的高循環(huán)流速以保證煙氣對(duì)灰的攜帶上升能力；二是高效率的灰分離裝置進(jìn)入，以提高煙氣中的細(xì)灰的分離率，保證鍋爐高的循環(huán)倍率所要求的灰量，減輕尾部受熱面的磨損；三是高性能的細(xì)灰返送裝置，將灰分離裝置鋪?zhàn)较聛?lái)的細(xì)灰及時(shí)返送回爐膛進(jìn)行循環(huán)燃燒，確保熱灰循環(huán)系統(tǒng)的暢通。

根據(jù)原爐的結(jié)構(gòu)布置條件，對(duì)一級(jí)槽型分離器不做結(jié)構(gòu)上的變動(dòng)，將二級(jí)中溫下排氣旋風(fēng)分離器改造為上排氣旋風(fēng)分離器，這種標(biāo)準(zhǔn)的旋風(fēng)分離器的分離效率可以達(dá)到98%，煙氣中大于50μm的細(xì)微顆粒都可以捕捉下來(lái)，完全可以保證改造后鍋爐15～20倍循環(huán)倍率所要求的灰量。在旋風(fēng)分離器與鍋爐爐膛之間再增加布置U型返料器，可以根據(jù)旋風(fēng)分離器分離下來(lái)大的灰量的多少自動(dòng)調(diào)節(jié)返料量。當(dāng)鍋爐煤種發(fā)生變化或負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，旋風(fēng)分離器分離下來(lái)的灰量也會(huì)發(fā)生變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)返料量以維持灰循環(huán)系統(tǒng)的壓力平衡，確保灰循環(huán)系統(tǒng)的暢通。

2.2 增加埋管耐磨性能

1）將鍋爐的埋管系統(tǒng)與膜式水冷壁分開(kāi)布置，增加埋管上集箱和埋管下集箱，重新布置下降管。埋管有獨(dú)立的水循環(huán)回路，受熱時(shí)向后能自由膨脹。增大了埋管系統(tǒng)下降管與埋管之間的總截面積比，提高了補(bǔ)給水能力，確保了埋管的冷卻要求，使埋管系統(tǒng)的水循環(huán)回路的安全性得到保證。

2）變更埋管規(guī)格和鰭片的數(shù)量與材質(zhì)，將埋管管子規(guī)格變更為Φ51×10、材質(zhì)為 GB3087-1999；埋管上鰭片材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti，增加埋管的抗磨損時(shí)間，延長(zhǎng)埋管的使用壽命。

3 改造后的效果

采用高效率的上排氣旋風(fēng)分離器、返料器和埋管技術(shù)改造后，鍋爐運(yùn)行床溫始終控制在900℃±50℃的范圍內(nèi)，確保了鍋爐的75t/h額定出力，鍋爐熱效率為84%；大大延長(zhǎng)了50μm以下的顆粒在一次性通過(guò)10多米高的爐膛內(nèi)，燃燒效率達(dá)到95%～99%，飛灰的含碳量控制在6%以下，有效地減輕了埋管損壞嚴(yán)重的問(wèn)題，保證鍋爐的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)原鍋爐進(jìn)行徹底的技術(shù)改造及實(shí)際運(yùn)行，達(dá)到了鍋爐運(yùn)行的熱效率、降低磨損和延長(zhǎng)鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間。從而確保了鍋爐安全、持續(xù)、高效運(yùn)行，為電廠帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

［1］UG－75/3.82－M23 型鍋爐設(shè)計(jì)圖紙[Z].

［2］UG－75/3.82－M23 型鍋爐技術(shù)說(shuō)明書(shū)[Z].