華能蘇州熱電廠CFB鍋爐風(fēng)水冷滾筒冷渣機(jī)運(yùn)行故障及處理方法

林小沖

（華能蘇州熱電有限責(zé)任公司，江蘇蘇州　215129）

華能蘇州熱電廠CFB鍋爐風(fēng)水冷滾筒冷渣機(jī)運(yùn)行故障及處理方法

林小沖

（華能蘇州熱電有限責(zé)任公司，江蘇蘇州215129）

為了滿足日益提高的環(huán)保要求，大容量的CFB鍋爐越來越多地投入運(yùn)行，困擾CFB鍋爐正常運(yùn)行的受熱面磨損、鍋爐排渣困難等問題日益凸現(xiàn)出來。本文對華能蘇州熱電廠CFB鍋爐風(fēng)水冷式滾筒冷渣機(jī)在日常運(yùn)行中出現(xiàn)的一些故障缺陷進(jìn)行調(diào)查分析，就導(dǎo)致故障的原因提出可行的處理措施，并在實(shí)際生產(chǎn)中予以驗(yàn)證。

CFB滾筒冷渣機(jī)排渣故障

1　引言

華能蘇州熱電廠共有三臺240T/H高溫高壓、單汽包橫置式、單爐膛、自然循環(huán)、全鋼架π型布置循環(huán)流化床鍋爐，由上海鍋爐廠制造，型號為SG-240/9.81-M257。每臺鍋爐安裝2臺風(fēng)水冷式滾筒冷渣機(jī)，以水冷卻方式為主，輔助自然風(fēng)冷卻。冷渣機(jī)由底座、進(jìn)料裝置、驅(qū)動裝置、滾筒、出料裝置、冷卻水管道、進(jìn)出風(fēng)管等組成。主體滾筒為筒內(nèi)部固定螺旋葉片的雙層密封套筒，冷卻水在密封間均勻流動，冷卻風(fēng)從套筒內(nèi)通過。

2　冷渣機(jī)出現(xiàn)的故障缺陷及改進(jìn)措施

2.1冷卻水泄漏的原因分析及處理方法

冷渣機(jī)冷卻水泄漏一般都發(fā)生在進(jìn)渣段內(nèi)筒螺旋葉片焊接處，起初認(rèn)為是焊接質(zhì)量問題或者運(yùn)行操作不當(dāng)。查詢各部材質(zhì)，其中冷渣機(jī)內(nèi)筒為16Mn鋼，厚度12mm，外筒為Q235鋼，厚度10mm，高溫區(qū)螺旋葉片為ZG30Cr26Ni10Si2Mn3Re材質(zhì)，厚度16mm，低溫區(qū)螺旋葉片為16Mn鋼，厚度12mm，焊接使用J507焊條，焊角高度12，均符合要求。冷渣機(jī)啟動前冷卻水投入良好，啟動排渣時轉(zhuǎn)速很低，沒有瞬時大量熱渣排放，各項(xiàng)操作均按照規(guī)程執(zhí)行。從上述來看，焊接質(zhì)量和運(yùn)行操作都不是導(dǎo)致泄漏的原因。檢查進(jìn)渣段內(nèi)筒與螺旋葉片的焊口周圍，打磨后發(fā)現(xiàn)內(nèi)筒筒壁上存在長短不一、深淺各異的細(xì)小裂紋，內(nèi)筒材質(zhì)與高溫區(qū)螺旋葉片材質(zhì)不同，接觸到近1000℃的灰渣時時，膨脹量上的差異產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力集中在焊縫上，致內(nèi)筒筒壁產(chǎn)生裂紋，為冷卻水泄漏的根本原因。為此需要減少或消除所受的熱應(yīng)力。采取截短螺旋葉片并在合金材質(zhì)的螺旋葉片和內(nèi)筒筒壁之間加入過渡層的處理方案，過渡層為16Mn、寬60mm、厚8mm的扁鋼，螺旋葉片的熱應(yīng)力轉(zhuǎn)移在扁鋼上，對內(nèi)筒本體的影響很小。經(jīng)過以上改進(jìn)，冷卻水頻繁泄漏的故障基本得到消除。

2.2進(jìn)渣管堵塞問題的原因分析和改進(jìn)處理

圖1　冷渣機(jī)進(jìn)渣示意圖

圖2　進(jìn)渣管改進(jìn)示意圖

根據(jù)以往的檢修經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際運(yùn)行過程中的調(diào)查，確認(rèn)堵渣的主要原因?yàn)檫M(jìn)渣管與內(nèi)筒壁間隙過小，灰渣中大顆粒無法通過，造成堵塞。為此，從兩方面入手進(jìn)行改進(jìn)處理：一是入爐煤粒度應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)程控制，避免大塊的矸石進(jìn)入爐膛；二是增大進(jìn)渣管與內(nèi)壁間隙，實(shí)際排渣量不超設(shè)計要求，需要注意的是，增大間隙帶來的不利因素是高轉(zhuǎn)速時渣量增大，如盲目增大轉(zhuǎn)速，發(fā)生流渣的幾率增大。

2.3流渣問題的原因分析和處理方法

冷渣機(jī)流渣會造成燃料有效熱量的損失，損壞冷渣機(jī)本身以及下游的鏈斗輸送機(jī)和斗提機(jī)，造成排渣系統(tǒng)故障。大量的爐內(nèi)高溫?zé)嵩诙虝r間內(nèi)進(jìn)入冷渣器，會使?fàn)t內(nèi)的物料和熱量減少，破壞爐內(nèi)燃燒環(huán)境，如果不能及時停止，可能導(dǎo)致鍋爐降負(fù)荷運(yùn)行甚至停爐，同時流渣也會污染廠房環(huán)境，高溫檢修作業(yè)時可能對人身和設(shè)備安全構(gòu)成威脅。

（1）冷渣機(jī)流渣問題的原因分析；滾筒冷渣機(jī)本身的結(jié)構(gòu)決定了它不轉(zhuǎn)時不排渣和排渣量與轉(zhuǎn)速成正比的運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律。爐內(nèi)熱渣在重力作用下經(jīng)進(jìn)渣管進(jìn)入冷渣機(jī)，在進(jìn)渣管底部堆積，形成一個錐體，如圖1所示。

冷渣機(jī)在轉(zhuǎn)動時，將錐體下部灰渣帶走，導(dǎo)致錐體被破壞，物料堆積高度下降，打破了壓力平衡，進(jìn)渣管內(nèi)物料進(jìn)入冷渣機(jī)，堆積成新的錐體維持壓力平衡。該模式的維持與下渣流動性、下渣速度、排渣速度和錐體容積密切相關(guān)。如果進(jìn)渣管內(nèi)不能形成連續(xù)渣流，爐膛床面進(jìn)入進(jìn)渣管的風(fēng)和熱渣便會形成氣力輸送；如果進(jìn)渣管流動過于流暢，下渣速度快，細(xì)渣流動快，粗渣流動慢，中部就會形成斷流，灰渣堆積錐體無法形成；如果錐體容積過大，冷渣機(jī)轉(zhuǎn)動時帶走的渣量無法得到補(bǔ)充，錐體破壞后無法再次形成就會導(dǎo)致渣封失效，無異于事故直排放渣。

（2）冷渣機(jī)流渣的處理應(yīng)對；結(jié)構(gòu)方面，由于進(jìn)渣管斜度大，灰渣下落速度依靠堆積錐體緩沖，在進(jìn)渣管底部增加拐角，如圖2所示，改變落渣的速度方向，減緩下滑速度。同時適當(dāng)調(diào)整進(jìn)渣管與內(nèi)筒間隙在合理范圍內(nèi)（50mm-100mm），調(diào)整過間隙后試運(yùn)中全面觀察冷渣機(jī)轉(zhuǎn)速上升時的進(jìn)渣情況，算出最大出渣量的允許轉(zhuǎn)速，便于運(yùn)行調(diào)整。

3　結(jié)語

通過對風(fēng)水冷滾筒冷渣機(jī)運(yùn)行故障分析和技術(shù)改進(jìn)，并經(jīng)過實(shí)際運(yùn)行檢驗(yàn)，改進(jìn)效果較明顯，冷渣機(jī)的故障率大幅下降，保證了設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，切實(shí)改善爐零米衛(wèi)生狀況，為以后冷渣機(jī)的檢修、運(yùn)行和設(shè)計提供可行的參考依據(jù)。

［1］范華挺.上海鍋爐廠440t/h循環(huán)流化床鍋爐冷渣器改造［J］.廣東電力，2009（12）：60-64.

［2］王強(qiáng)，于泳.風(fēng)水聯(lián)合冷卻式流化床冷渣機(jī)的異常分析［J］.節(jié)能，2010（7）：76-77.