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    火電廠鍋爐省煤器優(yōu)化改造研究

    2017-04-15 14:00:02中國(guó)電力建設(shè)工程咨詢中南有限公司郭大江
    電子世界 2017年9期
    關(guān)鍵詞:肋片省煤器爐膛

    中國(guó)電力建設(shè)工程咨詢中南有限公司 郭大江

    火電廠鍋爐省煤器優(yōu)化改造研究

    中國(guó)電力建設(shè)工程咨詢中南有限公司 郭大江

    火電廠鍋爐省煤器能夠有效的提升鍋爐的換熱效率,并且降低煙氣出口溫度。省煤器在實(shí)際運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)爆管事故,這與省煤器的布置結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式不合理有關(guān),因此對(duì)省煤器進(jìn)行優(yōu)化改造十分必要。本文首先分析了省煤器爆管的主要原因,其次簡(jiǎn)要介紹了省煤器改造過程中的主要技術(shù)要求,最后給出了省煤器優(yōu)化改造方案。對(duì)省煤器進(jìn)行合理的優(yōu)化改造,對(duì)提升鍋爐的換熱效率,保證機(jī)組安全運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

    省煤器;爆管;優(yōu)化改造

    火電廠鍋爐省煤器是電廠中重要的節(jié)能設(shè)備,省煤器通過爐膛出口煙氣加熱給水,不僅有效的利用了煙氣的溫度,實(shí)現(xiàn)了節(jié)能,而且降低了煙氣的排放溫度,減弱了爐膛尾部受熱面的高溫腐蝕。因此鍋爐省煤器在電廠中是十分重要的設(shè)備,其能否安全穩(wěn)定的運(yùn)行關(guān)系到了機(jī)組運(yùn)行的安全性能。但是,隨著鍋爐使用年限的增加,由于設(shè)備老化、運(yùn)行不合理、煤質(zhì)質(zhì)量變差等諸多原因?qū)е率∶浩鞅芮闆r出現(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前導(dǎo)致火電廠鍋爐設(shè)備停運(yùn)的原因之中,省煤器爆管事故站到很大的比例,而且隨著機(jī)組運(yùn)行年數(shù)的增加,運(yùn)行小時(shí)數(shù)的增長(zhǎng),省煤器發(fā)生爆管泄漏的概率將大大增大。為了避免省煤器發(fā)生爆管事故,提升省煤器的換熱效率就需要對(duì)鍋爐省煤器進(jìn)行優(yōu)化改造。本文在分析了省煤器爆管原因的基礎(chǔ)上,提出了省煤器的改造方案和優(yōu)化方法,所得結(jié)果對(duì)提高省煤器的換熱效率,增加省煤器的安全運(yùn)行小時(shí)數(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

    1 火電廠鍋爐省煤器爆管原因分析

    省煤器爆管事故是火電廠常見的爆管事故。省煤器一般布置在煙道的尾部,通過煙氣中的熱量來加熱給水,從而提高機(jī)組的運(yùn)行效率。省煤器中介質(zhì)的溫度相對(duì)較低,因而一般選用鑄鐵或者鋼管作為省煤器管道的材質(zhì)。該種材質(zhì)的耐磨性能較差,因而當(dāng)爐膛內(nèi)部環(huán)境和運(yùn)行方式不合理時(shí),很容易發(fā)生爆管事故。

    省煤器爆管的原因可以從以下幾個(gè)方面來考慮,即爐膛結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式、燃用煤種。

    爐膛結(jié)構(gòu)?;痣姀S鍋爐爐膛采用四角切圓的燃燒器布置形式,那么省煤器發(fā)生爆管事故的概率就會(huì)增大。這是由于四角切圓的燃燒方式會(huì)使得煙氣在進(jìn)入尾部受熱面時(shí)會(huì)有殘余的旋轉(zhuǎn),殘余旋轉(zhuǎn)可能會(huì)造成省煤器管道兩側(cè)煙氣的煙速和煙溫不同,進(jìn)而造成管道受熱不均。如果省煤器受熱面設(shè)置過少,會(huì)導(dǎo)致煙氣溫度高于設(shè)計(jì)值,使得管道長(zhǎng)期處于高溫的環(huán)境中,進(jìn)而增加爆管危險(xiǎn)。

    運(yùn)行方式。運(yùn)行方式對(duì)火電廠鍋爐省煤器的影響主要體現(xiàn)在吹灰器的使用不當(dāng)對(duì)管道造成的吹損。吹灰器的吹灰壓力過高會(huì)直接對(duì)省煤器的管道造成損傷,長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)極易造成省煤器管道爆管。如果吹灰器運(yùn)行不正常,則不能及時(shí)去除省煤器管道上的積灰,造成省煤器管道受熱不均也會(huì)發(fā)生爆管事故。

    燃用煤種。煤中的硫化物極易造成煙道尾部受熱面的腐蝕,如果燃用含硫高的煤種,就極易造成省煤器的腐蝕減薄,進(jìn)而導(dǎo)致爆管事故。

    2 火電廠鍋爐省煤器改造技術(shù)要求

    省煤器改造的技術(shù)要求主要是對(duì)管道的壁厚和彎管半徑的要求。省煤器改造包括管道的布置形式、布置位置、管道數(shù)量等內(nèi)容,主要任務(wù)就是省煤器管道的更換和重新布置。

    管道厚度是影響管道使用壽命的主要因素,選用管道時(shí)還需要考慮經(jīng)濟(jì)性的因素。綜合管道的使用壽命和管道經(jīng)濟(jì)性,一般省煤器管道的壁厚選用3.8mm,如果有需要也可以設(shè)置成4.0mm。

    管道在彎曲時(shí),如果半徑過小,在彎管時(shí)會(huì)形成局部管道減薄,從而影響管道的使用壽命。所以為了避免彎管時(shí)對(duì)管道造成損傷,需要在滿足結(jié)構(gòu)要求的前提下,適當(dāng)增加管道彎頭的半徑,從而保證管道的使用壽命。

    省煤器管道肋片和防磨護(hù)鐵的技術(shù)要求。省煤器管道的肋片需要平整和光滑,不能有太多的褶皺。一般肋片的起伏波面的展開總長(zhǎng)度不大于肋片展開總長(zhǎng)度的8%。防磨護(hù)鐵需要平整和光滑,在焊接時(shí)要保證焊接質(zhì)量,不能對(duì)周圍管道造成損傷。

    3 火電廠鍋爐省煤器運(yùn)行優(yōu)化和改造方案

    影響省煤器安全運(yùn)行的因素主要有兩方面,一方面是省煤器管道積灰造成管道的受熱不均,進(jìn)而造成管道疲勞,從而發(fā)生爆管事故;另一方面是管道受到煙氣或者吹會(huì)氣流的吹損,從而造成管道的磨損,造成爆管事故。所以省煤器的運(yùn)行優(yōu)化主要從以下兩方面進(jìn)行:

    減少省煤器管道表面的積灰。定期對(duì)省煤器管道進(jìn)行清灰是減少管道積灰最重要的方式。另外對(duì)在管道布置時(shí)采用錯(cuò)列的方式,也能夠有效的減少灰塵的積聚。

    降低管道的磨損??梢栽谑∶浩鞴艿酪装l(fā)生磨損的部位增加防磨護(hù)鐵。另外降低煙道中煙氣的煙速也能夠很好的起到降低磨損的作用。

    省煤器改造主要是為了提升省煤器的換熱效率,降低省煤器的爆管危險(xiǎn),提高其使用壽命。

    省煤器管道改造。省煤器管道半徑和省煤器磨損成反比關(guān)系。選用尺寸較大的管道時(shí)能夠有效的降低管子的磨損。因此在經(jīng)濟(jì)條件允許的前提下可以將38mm的管道改為40mm甚至更高。

    省煤器受熱面布置改造。省煤器布置可以有順列布置和錯(cuò)列布置兩種形式。錯(cuò)列布置有利于吹灰和換熱,可以將順列布置的管排改成錯(cuò)列布置。管道間距會(huì)對(duì)煙速造成影響,因而需要根據(jù)需要的煙速合理布置管排的間距.

    對(duì)省煤器管道加裝換熱肋片。增加肋片能夠有效增加省煤器管道的換熱面積,從而提高省煤器的換熱效率。

    在省煤器管道易磨損位置假裝防磨護(hù)鐵。

    4 總結(jié)

    本文主要對(duì)省煤器的優(yōu)化改造進(jìn)行了研究,給出了具體的優(yōu)化和改造方案,所得結(jié)果對(duì)提升鍋爐效率,降低出口煙氣溫度具有重要意義。

    [1]雷聲輝,孫奉仲,史月濤,張少峰,王乃華,黃新元.大型電站鍋爐省煤器爆管的分析與處理[J].華東電力,2004(10).

    [2]姚無用,呂忠義.膜式省煤器在HG—670/140—HM12型鍋爐上的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì),2004(12).

    [3]呂玉坤,盧權(quán),米夢(mèng)龍.鰭片管代替光管省煤器及結(jié)構(gòu)優(yōu)化改造綜述[J].鍋爐制造,2007(02).

    [4]康曉妮,馬文舉,馬濤,陳祥,馬學(xué)江,趙成海.320MW機(jī)組鍋爐加裝低溫省煤器的經(jīng)濟(jì)性研究[J].熱力發(fā)電,2012(05).

    郭大江(1983—),男,湖北黃石人,碩士,工程師,主要從事火電廠熱機(jī)專業(yè)設(shè)計(jì)工作。

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