鍋爐給煤系統(tǒng)落煤管及送煤風的改造探討

朱文輝 王春玉

摘??要：由于循環(huán)流化床鍋爐具有煤種適用范圍廣，效率高，污染低，節(jié)約能源等特征，因此，在化工企業(yè)，電力企業(yè)，食品企業(yè)等企業(yè)的應用越來越廣泛。但是在鍋爐運行過程中存在的落煤管堵塞，沖刷腐蝕，送煤風位置安裝不合理等問題使得鍋爐的效率受到很大影響。對鍋爐給煤系統(tǒng)落煤管沖刷腐蝕及堵塞問題進行了深入剖析，并提出了改造的措施;對鍋爐給煤系統(tǒng)送煤風存在的不足進行了探討，提出了相應的改造措施。為鍋爐的高效穩(wěn)定運行提供了借鑒。

關鍵詞：落煤管;送煤風;改造

引言

循環(huán)流化床鍋爐具有適宜各種煤種，效率高，污染低，節(jié)約能源的優(yōu)勢，因此，在化工企業(yè)，電力企業(yè)，食品企業(yè)等得到了廣泛的應用。然而，在循環(huán)流化床鍋爐運行的過程中，落煤管堵塞，沖刷腐蝕等問題影響了鍋爐的效率，同時企業(yè)需要進行停爐檢查，嚴重影響了企業(yè)的生產(chǎn);與此同時，鍋爐給煤系統(tǒng)的送煤風也影響到鍋爐的運行效率，因此，對鍋爐給煤系統(tǒng)落煤管以及送煤風進行優(yōu)化，對于提高鍋爐的運行效率，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益有著非常重要的意義。

1.鍋爐給煤系統(tǒng)落煤管存在的問題及改造措施

1.1鍋爐給煤系統(tǒng)落煤管腐蝕問題及改造措施

通過對河南心連心化肥有限公司三分廠型號為TG-130/5.29-M的循環(huán)流化床鍋爐進行調(diào)查，該鍋爐具有落煤管三根，包括上下兩段，調(diào)查發(fā)現(xiàn)兩段落煤管都存在沖刷腐蝕磨損問題，沖刷腐蝕磨損最為嚴重的是下段斜面底部位，每四個月幾乎新的落煤管都出現(xiàn)了沖刷腐蝕磨損問題，此時只能在落煤管外側(cè)采取打補丁補焊的措施，延長落煤管壽命。由于存在沖刷腐蝕使得落煤管大約半年需要進行一次更換，造成了企業(yè)成本的浪費，并且鍋爐的運行周期受到影響。通過分析發(fā)現(xiàn)，固體煤粒和一次風輸送是造成落煤管沖刷腐蝕磨損的主要的原因。落煤管管材首先發(fā)生腐蝕的原因是因為硫的回收尾氣造成的，然后通過無煙煤，造氣爐渣以及造氣爐的二旋飛灰由于一次風以及二次風的沖刷，造成了耐熱鋼板出現(xiàn)了破損。

鍋爐給煤系統(tǒng)落煤管沖刷腐蝕的原因是，通常情況下落煤管的鋼材使用Cr20Ni14Si2，處于水與含有硫化氫的介質(zhì)中，同時，Cr20Ni14Si2對于含硫反應比較強烈，非常容易造成應力腐蝕的開裂，隨著時間的推移，就會使得硫裂紋變粗，造成落煤管的開裂。循環(huán)流化床鍋爐運行過程中，通過給煤機的傳輸，煤，石灰石等的顆粒進入到爐膛中，因為自身的重力以及初始速度進入到落煤管中，顆粒首先落到落煤管斜平面，之后繼續(xù)向爐膛下滑，當進入到爐膛以前，顆粒混合物在鍋爐的爐膛底部的水冷風室，風帽向爐膛吹入一次風和二次風，由于顆粒的重力以及風的動力使得落煤管受到的沖刷磨損更加的嚴重。

基于此，為了解決鍋爐給煤系統(tǒng)落煤管腐蝕問題，需要對使用的設備進行改造。①對于一次風以及二次風的速度進行控制，確保一次風和二次風風速的比例盡可能在6：4;②對于落煤管受到?jīng)_擊磨損嚴重的底部可以采用鑄鐵復合耐磨鋼板;③對于進入鍋爐的煤造氣爐渣的摻混的比例盡可能降低;④盡量確保進入到鍋爐的煤的粒度不超過6mm;⑤通過合理的石灰石的加入，使得進入到鍋爐內(nèi)的硫的成分盡可能的脫除。

1.2鍋爐給煤系統(tǒng)落煤管堵塞問題及改造措施

因為鍋爐原來的煤斗的下部，其形狀不規(guī)則，同時具有很多法蘭結(jié)構(gòu)，因此，在煤斗下部非常容易造成積煤問題。當使用的煤種較為潮濕時，造成了犁煤器出現(xiàn)打滑的問題，因此，犁煤作用得不到發(fā)揮，當是用的煤種灰分多，水分大的時候，就會使得落煤管發(fā)生堵塞的問題。

因為鍋爐原有煤斗蓬煤與給煤機落煤管的可靠性和鍋爐的安全經(jīng)濟運行有著直接的影響?；诖?，通過充分分析為了解決落煤管的堵塞問題，需要改造原煤斗蓬煤以及落煤管。①對于原來鍋爐煤斗下部的不規(guī)則段進行改造，使其變成雙曲線不銹鋼煤斗，同時，設計過程中充分考慮流體力學的特點，從而能夠使用水分大，灰分多的煤種，解決落煤管堵塞的問題;②改進原有的法蘭結(jié)構(gòu)，通過焊接連結(jié)的措施設計整個煤斗，同時對于煤斗的內(nèi)部的焊縫打磨，使得藏煤部位得到消除;③對于原來的膨脹節(jié)來說，當發(fā)生收縮的時候，對于上下結(jié)合的地方有一段距離，存在圓周形狀的溝槽，容易造成堵煤和藏煤。通過改造，使用插入式的膨脹節(jié)使得收縮過程中不會出現(xiàn)溝槽，也就不會存在藏煤，從而使得膨脹節(jié)堵煤的問題得到解決;④對于因為使用水分大，灰分多造成的堵煤問題，通過原來的煤斗的外部增加輔助的振動裝置，和進行改造之后的雙曲線煤斗配合使用，使得疏通效果更佳;⑤對于給煤機的出口的直管段的位置增加輔助的氣動振動裝置，使得落煤管堵煤的問題得到有效解決。

2.鍋爐給煤系統(tǒng)送煤風存在的問題及改造措施

鍋爐送煤風安裝位置因為風管的出口和落煤管成將近直角的夾角，使得送煤風由于阻力太大，從而沿著落煤管的彎頭的管壁出現(xiàn)了兩部分氣流，一部分氣流向上走，一部分氣流向下走，由于向上走的氣流對于下滑的煤粒具有拖扶的效果，存在下煤不暢通、入爐煤分布不均、鍋爐流化不充分等問題。

為了解決上述問題，將給煤機的出口管和落煤管的接口的位置向下調(diào)200mm，同時，把過度管和落煤管夾角從60度改成40度，使得過度管的坡度增加，進而煤粒下滑的阻力降低;把送煤風管和落煤管的接口的位置向上提高500mm，把原來的水平的方向進風改造成豎直方向的進風，使得進風口和落煤管之間的直角得到消除，進而降低落煤阻力，提高送煤風的利用率。同時解決入爐煤分布不均、鍋爐流化不充分的問題。

3.結(jié)束語

循環(huán)流化床鍋爐落煤管沖刷，腐蝕，磨損，堵塞以及送煤風安裝位置不合理，都會影響到鍋爐的穩(wěn)定運行，造成鍋爐的停產(chǎn)檢查，不但影響了企業(yè)的生產(chǎn)效率，同時也浪費了資源，增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。因此，通過對循環(huán)流化床鍋爐落煤管以及送煤風的改造，通過風速比的調(diào)整，定期維護，材料更換等措施使得落煤管以及送煤風得到改善，進而提高鍋爐的效率，使得企業(yè)的經(jīng)濟效益提高，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]王瑞鋒.循環(huán)流化床鍋爐的磨損分析與對策[J].應用能源技術.2010（12）：29-31

[2]呂俊復，岳光溪，等.循環(huán)流化床鍋爐鍋爐運行于檢修[M].北京：中國水利電力出版社.2005

[3]王世山.循環(huán)流化床鍋爐受熱面磨損的數(shù)學模型及預防措施[J].熱力發(fā)電.2007（2）：24-26.