循環(huán)流化床鍋爐輸送、松動(dòng)風(fēng)管堵塞原因分析及處理

摘 要：分析了羅茨風(fēng)機(jī)的輸送、松動(dòng)風(fēng)管堵塞的原因，指出風(fēng)管與返料風(fēng)室相連部分安裝不合理之處。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際施工難度情況最終采取了將風(fēng)管移至返料風(fēng)室對(duì)側(cè)的方法來控制管內(nèi)漏灰嚴(yán)重的現(xiàn)象。經(jīng)運(yùn)行實(shí)踐，有效防止了輸送、松動(dòng)風(fēng)管堵塞的問題，鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：返料堵塞；故障；檢修

1 返料風(fēng)機(jī)概述

某熱電廠新建兩臺(tái)75t/h中溫中壓生物質(zhì)環(huán)流化床鍋爐。鍋爐由無錫華光鍋爐廠有限公司制造，型號(hào)是WG-75/3.82每臺(tái)鍋爐配兩臺(tái)變頻式返料風(fēng)機(jī)（羅茨風(fēng)機(jī)），由江蘇金通靈流體機(jī)械科技股份有限公司制造，轉(zhuǎn)速為1470r/min，流量為8.92m3/min，全壓49KPa。物料循環(huán)系統(tǒng)是循環(huán)流化床鍋爐的關(guān)鍵部件，直接影響鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，運(yùn)行中返料器正常工作是實(shí)現(xiàn)物料循環(huán)的關(guān)鍵，鍋爐要達(dá)到其額定出力就必須保證爐膛稀相區(qū)物料的濃度，因此循環(huán)灰量的多少?zèng)Q定著鍋爐帶負(fù)荷的能力。也就是說返料風(fēng)機(jī)出力的多少直接影響著鍋爐燃料的利用率，同時(shí)，返料風(fēng)機(jī)可以帶走爐膛中料層的熱量防止料層因超溫引起的結(jié)焦現(xiàn)象，因此返料風(fēng)機(jī)在很大程度上改善了鍋爐的燃燒效率。對(duì)于循環(huán)流化床鍋爐來說，如果任一返料器突然停止工作，都將會(huì)造成循環(huán)物料量不足，鍋爐汽溫、汽壓急劇下降，床溫難以控制，危及正常運(yùn)行，如再處理不當(dāng)，后果嚴(yán)重。一旦返料器運(yùn)行異常，如堵灰、結(jié)焦等，則只有停爐壓火處理，嚴(yán)重地影響著鍋爐連續(xù)安全運(yùn)行。

2 輸送、松動(dòng)風(fēng)管堵塞原因分析

2.1 操作員的技術(shù)素質(zhì)問題

電廠運(yùn)行人員的素質(zhì)較高可以遇見和避免不必要的啟停設(shè)備次數(shù)，從而更好地提高效益。設(shè)備按照合理順序起停，可避免很多不必要的管道堵塞，該爐壓火后經(jīng)檢查，風(fēng)管里積滿了灰，造成了管道的堵塞，引起了風(fēng)機(jī)等設(shè)備一系列故障。

2.2 風(fēng)管連接設(shè)計(jì)不當(dāng)

輸送、松動(dòng)風(fēng)管與返料風(fēng)室連接部分設(shè)計(jì)有問題，如圖1。輸送、松動(dòng)風(fēng)管與風(fēng)室連接水平段距離幾乎沒有，僅僅用一個(gè)彎頭連接（而且彎頭的直徑明顯小于風(fēng)管直徑，很容易產(chǎn)生節(jié)流），這樣風(fēng)室內(nèi)落入的灰很容易漏入風(fēng)管，造成風(fēng)管的堵塞。由于是新機(jī)組，所以不考慮風(fēng)帽磨損。此次故障的主要原因就是安裝設(shè)計(jì)問題。

3 防止風(fēng)管發(fā)生堵塞的措施

3.1 提高運(yùn)轉(zhuǎn)員的技術(shù)素質(zhì)和生產(chǎn)管理

3.1.1 嚴(yán)格控制爐膛差壓在合理范圍內(nèi)，對(duì)于無錫華光鍋爐廠生產(chǎn)的WG-75/3.82型循環(huán)流化床鍋爐的爐膛差壓控制不應(yīng)超過850Pa。

3.1.2 每日定期放出一定量的循環(huán)灰，以放出返料器內(nèi)部的沉積物，防止流化不正常。

3.1.3 每班定期對(duì)返料小室進(jìn)行放灰。

3.1.4 加強(qiáng)運(yùn)行調(diào)整，嚴(yán)格控制返料溫度，防止出現(xiàn)高溫結(jié)焦。

3.1.5 要經(jīng)常檢查旋風(fēng)分離器內(nèi)耐熱防磨材料是否脫落，堵塞返料器，此次檢查沒有脫落。

3.1.6 運(yùn)行人員一定要注意的是，當(dāng)發(fā)生返料系統(tǒng)堵塞時(shí)，如通過增加返料風(fēng)壓和風(fēng)量并加強(qiáng)放灰仍無法處理時(shí)，鍋爐應(yīng)立即壓火，以防時(shí)間延長，造成返料系統(tǒng)積灰嚴(yán)重和另一側(cè)發(fā)生二次燃燒而結(jié)焦，使事故擴(kuò)大，處理困難。

3.2 將輸送、松動(dòng)風(fēng)管進(jìn)行改進(jìn)（一）

如圖2，由于受現(xiàn)場條件的制約（有橫梁擋著），將輸送、松動(dòng)風(fēng)管與返料風(fēng)室連接水平段向上提升一個(gè)角度（約11度），并采用直徑稍大于風(fēng)管直徑的彎頭，以消除節(jié)流，這樣做雖然可以有效地防止灰倒流入風(fēng)管，但是卻增加了局部阻力，降低了返料風(fēng)機(jī)風(fēng)出力。

3.3 將輸送、松動(dòng)風(fēng)管進(jìn)行改進(jìn)（二）

如圖3，因?yàn)榘惭b的問題，想延長水平段的距離是不可能了，需要把風(fēng)管調(diào)整到風(fēng)室的對(duì)側(cè)，在返料風(fēng)室的對(duì)側(cè)就可以延長水平段的距離了，因?yàn)榭紤]施工的難度，所以建議廠家采取這種方案，但是沿程和局部阻力都增加了不少，最佳的辦法是直徑在原有的基礎(chǔ)上沿長水平段的距離（190mm）。

圖2 圖3

4 理論支持

風(fēng)管內(nèi)空氣流動(dòng)阻力有兩種，一種是由于空氣本身的粘滯性及其與管壁間的摩擦而產(chǎn)生的沿程能量損失，稱為沿程阻力；另一種是空氣流經(jīng)風(fēng)管種的管件及設(shè)備時(shí)，由于流速的大小和方向變化以及產(chǎn)生渦流造成的比較集中地能量損失，成為局部阻力。

a.計(jì)算一個(gè)彎頭增加的局部阻力ΔPm1

Z=ξν2ρ/2=？孜■ρ=0.17×■×1.29=2.98（m）

ΔPm1=ρgZ=1.29×10×2.9=38.4（Pa）

b.改進(jìn)（二）里增加的沿程阻力損失ΔPm2

Re=νD/μ （μ是運(yùn)動(dòng)粘度）

=■×0.06/14.8×10-6

=7094

λ=1.42（log10Re·D/精糙度）-2=1.42（log107094·0.06/0.12）=0.384

ΔPm2=λν2ρL/2D

=0.384×■×2×1.29×1.28/2×0.06

=185（Pa）

改進(jìn)（二）共增加的阻力ΔPm

ΔPm=185+2×38.4=261.8（Pa）

故改進(jìn)（二）增加的阻力遠(yuǎn)大于改進(jìn)一的阻力，但現(xiàn)場情況必須選擇改進(jìn)（二），因此理論和實(shí)踐的差別就是這樣，源于理論的基礎(chǔ)必須要以現(xiàn)場情況而定。

5 結(jié)束語

返料風(fēng)機(jī)變頻突然會(huì)故障，是因?yàn)轱L(fēng)管內(nèi)沉積了大量的灰無法及時(shí)排出，造成了風(fēng)機(jī)電流升的很快，但變頻卻加不上去，為此，提出合理化的整改方案，防止風(fēng)管內(nèi)積灰，有效地提高了返料風(fēng)機(jī)的運(yùn)行安全性和鍋爐熱效率。

參考文獻(xiàn)

[1]朱立明，柯葵.流體力學(xué)[M].同濟(jì)大學(xué)出版社，2009年8月1日.

作者簡介：姜仲明（1968-），男，1993年畢業(yè)于黑龍江商學(xué)院，工程師。