循環(huán)流化床鍋爐排渣系統(tǒng)三維金屬膨脹節(jié)的應(yīng)用

譚善軍

循環(huán)流化床的排渣系統(tǒng)是鍋爐運行中一個非常重要的組成部分，其作用是將爐內(nèi)燒完的高溫灰渣排出。由于所排放灰渣溫度高，懸浮性強，若排渣系統(tǒng)密封不嚴(yán)直接將灰渣排放到環(huán)境中會對環(huán)境造成污染，還容易造成床料外泄床壓不穩(wěn)，高溫灰渣燒傷人員等安全事故。所以，排渣系統(tǒng)嚴(yán)密性的好壞直接影響流化床鍋爐的安全平穩(wěn)運行。

1 立項原因及背景

大同煤礦集團大唐熱電有限公司使用哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司生產(chǎn)的HG-240/9.81-L.MG35 型循環(huán)流化床鍋爐，每臺鍋爐配套2 臺青島松靈電力環(huán)保設(shè)備有限公司研制的GTL-120 型冷軋機。在冷軋機入口端安裝有開口式錐形套管，鍋爐排渣管插入套管內(nèi)，下渣管與套管之間縫隙用鋼板蓋住。此種連接方式為半開放式，在鍋爐排渣量大時會有大量飛灰噴出，有時甚至噴出熱渣及床料，對生產(chǎn)現(xiàn)場造成污染，同時也危及到現(xiàn)場工作人員的安全，并在一定程度上影響鍋爐的安全運行。2010 年12 月，3 號鍋爐因2 號冷軋機入口套管處噴渣嚴(yán)重導(dǎo)致床壓下降事故，幾乎造成鍋爐壓火及附近風(fēng)道燃燒器上部伸縮節(jié)燒損，讓我們看到了排渣系統(tǒng)密封改造的必要性。

2 金屬三維膨脹節(jié)的性能特點

目前國內(nèi)電廠循環(huán)流化床鍋爐的主要排渣密封形式主要分為濕式排渣和干式排渣。干式排渣的方式一般都需要在排渣連接管加裝織物膨脹節(jié)，在長期高溫烘烤下，很容易造成燒毀。金屬三維膨脹節(jié)是近年來新出現(xiàn)的一項技術(shù)，具有全方向自由膨脹、密封性能良好和耐高溫等特點，是目前干式排渣流化床改善排渣密封情況的較好解決辦法。

鍋爐在啟動時要受熱膨脹，其排渣口與冷渣器入口在垂直和水平方向上都要產(chǎn)生相對位移，所以要求排渣系統(tǒng)連接管要有一定的全方位伸縮能力，同時還要有良好的密封性和耐高溫性能，金屬三維膨脹節(jié)有效解決了這些問題。

通過采用金屬三維膨脹節(jié)解決下渣管密封問題。首先，金屬三維膨脹節(jié)采用分體設(shè)計，解決了下渣管膨脹伸縮的問題；其次，金屬三維膨脹節(jié)在結(jié)合處用耐高溫石棉進行密封，連接方式為法蘭連接，結(jié)構(gòu)設(shè)計能同時滿足膨脹位移和密封的要求，起到了良好的密封效果；第三，金屬三維膨脹節(jié)為不銹鋼材質(zhì)，耐高溫效果良好。

3 現(xiàn)場應(yīng)用情況

2011 年初，同煤大唐熱電公司先在一臺CFB 鍋爐排渣系統(tǒng)上實施了排渣系統(tǒng)改造，經(jīng)過一段時間試運后，讓我們看到了該項技術(shù)應(yīng)用所帶來的效果，隨后對其余各臺鍋爐的排渣系統(tǒng)進行了改造。通過這一項目的改造，目前已徹底杜絕了排渣系統(tǒng)噴渣現(xiàn)象，保證了排渣系統(tǒng)附近設(shè)備的安全，保障了鍋爐安全平穩(wěn)運行，在一定程度上節(jié)約了運行成本，并從根本上解決了生產(chǎn)安全及現(xiàn)場環(huán)境污染問題，使鍋爐運行平穩(wěn)，工作環(huán)境干凈整潔。見圖1。

圖1 CFB 鍋爐排渣系統(tǒng)改造前后對比

4 實際應(yīng)用中存在的問題

由于該種膨脹節(jié)全部為不銹鋼材質(zhì)，所以安裝時對施工單位的工藝和質(zhì)量有較高要求，需要安裝作業(yè)人員有較高業(yè)務(wù)水平。由于將整個排渣系統(tǒng)改為全密封式，運行以后無法從外部對管內(nèi)進行疏通，所以要求運行人員保證入爐煤粒度不能過大和鍋爐良好的流化，防止有大塊灰渣進入排渣管造成排渣系統(tǒng)堵塞。一旦發(fā)生管內(nèi)堵渣時，由于是全剛性結(jié)構(gòu)，禁止用敲擊方法疏通，防止結(jié)構(gòu)變形造成卡澀，只能將金屬膨脹節(jié)解體后，從內(nèi)部進行疏通。

使用全金屬三維膨脹節(jié)后，排渣系統(tǒng)整體全部為剛性結(jié)構(gòu)。當(dāng)排渣管因受熱不均或外力影響產(chǎn)生彎曲變形時，下部膨脹節(jié)有可能會因產(chǎn)生非線性位移而發(fā)生卡澀，影響其正常膨脹，嚴(yán)重時可能會使焊口斷裂，造成事故。所以，在日常運行中要對排渣管進行定期檢查，發(fā)現(xiàn)有彎曲發(fā)生要及時校正。

5 結(jié)束語

金屬三維膨脹節(jié)具有良好的密封性和耐熱性，能夠很好地解決流化床鍋爐排渣系統(tǒng)的膨脹和噴渣問題。該項技術(shù)作為一項新技術(shù)，正在被越來越多的相關(guān)企業(yè)所認(rèn)同和使用，具有良好的應(yīng)用前景。