DG2070/17.5-Ⅱ6鍋爐水平煙道積灰治理措施初步探討

魏秉科

（寧夏大唐國(guó)際大壩發(fā)電有限責(zé)任公司,寧夏 青銅峽 751607）

DG2070/17.5-Ⅱ6鍋爐水平煙道積灰治理措施初步探討

魏秉科

（寧夏大唐國(guó)際大壩發(fā)電有限責(zé)任公司,寧夏 青銅峽 751607）

寧夏大唐國(guó)際大壩發(fā)電有限責(zé)任公司5、6號(hào)機(jī)組投運(yùn)以來(lái)，鍋爐水平煙道運(yùn)行中存在積灰現(xiàn)象，特別是鍋爐燃燒器低氮改造后，水平煙道高再管排內(nèi)出現(xiàn)結(jié)焦積灰情況較以往更為嚴(yán)重，積灰高度最高達(dá)1.7米，引起此處煙氣流速增加，同時(shí)因積灰高度與下層蒸汽吹灰槍齊平，導(dǎo)致鍋爐吹灰時(shí)蒸汽裹攜積灰，加大了高溫再熱器管排的磨損速率，減少了高溫再熱器管排換熱面積。本文對(duì)因水平煙道積灰導(dǎo)致高溫再熱器磨損加劇提出了解決方法。

水平煙道;積灰;磨損

1 背景

寧夏大唐國(guó)際大壩發(fā)電有限責(zé)任公司5、6號(hào)鍋爐由東方電氣集團(tuán)東方鍋爐股份有限公司生產(chǎn)的亞臨界參數(shù)、自然循環(huán)、前后墻對(duì)沖燃燒方式、一次中間再熱、單爐膛平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、尾部雙煙道、全鋼構(gòu)架的Π型汽包爐。水平煙道位于爐膛的出口，水平煙道寬20700mm，深5299mm，水平煙道水冷壁管為Φ66.7×7mm，SA-210C的光管。水平煙道底部由水冷壁管五抽一后剩余的180根后墻水冷壁管折向水平煙道后形成，節(jié)距分別為88mm、115mm、131.9mm三種；水平煙道底部?jī)蓚?cè)的管子折向水平煙道側(cè)墻，形成水平煙道側(cè)水冷壁，水平煙道側(cè)水冷壁節(jié)距分別為100.5mm、131.9mm兩種，每側(cè)各40根水冷壁管；水平煙道底部中間的管子向后、向上形成水平煙道出口管束，水平煙道出口管束橫向節(jié)距S1=460mm，縱向節(jié)距S2=100.7mm/151.3mm，共44排、100根管子。在水平煙道內(nèi)沿爐寬度方向順列逆流布置有89片高溫再熱器，橫向節(jié)距S1=230mm,縱向節(jié)距S2=79mm,每片高溫再熱器10管圈并繞。高溫再熱器管管子規(guī)格為Φ57*4.5/5.5mm，分別采用了12Cr1MoV、SA-213T23、SA-213T91、SA-213TP304H四種材料。高再管屏下‘U’彎距水平煙道底包覆管距離250mm。

自5、6號(hào)機(jī)組投運(yùn)以來(lái)，鍋爐水平煙道運(yùn)行中存在積灰現(xiàn)象，特別是鍋爐燃燒器低氮改造后，水平煙道高再管排內(nèi)出現(xiàn)結(jié)焦積灰情況較以往更為嚴(yán)重，積灰高度最高達(dá)1.7米，引起此處煙氣流速增加，同時(shí)因積灰高度與下層蒸汽吹灰槍齊平，導(dǎo)致鍋爐吹灰時(shí)蒸汽裹攜積灰，加大了高溫再熱器管排的磨損速率。

通過(guò)在鍋爐水平煙道加裝風(fēng)帽式吹灰器，解決了水平煙道積灰問(wèn)題，防止因積灰減少高溫再熱器換熱面積及導(dǎo)致蒸汽吹灰磨損受熱面。

2 水平煙道積灰原因分析

（1）水平煙道本身的結(jié)構(gòu)特性，5、6號(hào)爐水平煙道坡度只有20°，造成水平煙道形成煙氣渦流區(qū)，使飛灰從煙氣中分離，同時(shí)受煙氣回流影響，飛灰分離并沉積在折焰角區(qū)域。

（2）蒸汽吹灰器工作區(qū)域存在死角無(wú)法完成對(duì)整個(gè)水平煙道區(qū)域的吹掃。

（3）燃燒器進(jìn)行低氮改造后，火焰中心上移，燃煤灰熔點(diǎn)低于設(shè)計(jì)值，使得水平煙道結(jié)焦灰渣混合后吹灰器更難將其吹起被煙氣帶走。

3 風(fēng)帽式吹灰器說(shuō)明

3.1 設(shè)計(jì)技術(shù)要求

（1）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)積灰部位及空間位置等實(shí)際情況，在水平煙道下方設(shè)計(jì)兩排吹掃噴嘴。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)布置圖

（2）吹掃噴嘴為柱狀風(fēng)帽式。噴嘴上設(shè)有開(kāi)孔，其布置方向與水平煙道底面垂直。噴嘴噴出的介質(zhì)方向與水平煙道底部近似平行以減小磨損，用高速吹掃介質(zhì)對(duì)積灰進(jìn)行吹掃，使其被攪動(dòng)揚(yáng)起后被流動(dòng)煙氣帶走。

（3）噴嘴的吹掃介質(zhì)入口端在水平煙道的外部，噴嘴穿過(guò)煙道的位置采用焊接方式密封。

（4）在噴嘴周圍布置防磨蓋板，防止吹灰介質(zhì)吹損受熱面管子。

（5）吹掃介質(zhì)管路通過(guò)支吊架支撐。吹掃介質(zhì)通過(guò)母管和支管引入各噴嘴對(duì)應(yīng)的小管子。

（6）為調(diào)節(jié)和檢修需要，在母管上設(shè)置手動(dòng)關(guān)斷閥，在每一支管上設(shè)置電動(dòng)關(guān)斷閥、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥和就地壓力表。關(guān)斷閥用于在吹掃系統(tǒng)需要檢修時(shí)關(guān)斷介質(zhì)用，通過(guò)控制調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度使介質(zhì)出口壓力滿足吹掃需要，吹掃系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)所有閥門處于打開(kāi)狀態(tài)。

（7）吹掃系統(tǒng)采用的吹掃介質(zhì)從蒸汽吹灰母管引出（減壓站之后），吹灰母管的吹灰蒸汽參數(shù)一般為 2.5～3MPa、300～350℃。

3.2 目的及目標(biāo)

（1）能有效減少鍋爐水平煙道積灰，保證水平煙道風(fēng)帽式吹灰器投運(yùn)后水平煙道積灰高度不超過(guò)0.5米。

（2）一個(gè)A級(jí)檢修周期內(nèi)水平煙道受熱面管道不發(fā)生因風(fēng)帽式吹灰器吹損造成的泄漏事件。

4 投運(yùn)結(jié)論

（1）自鍋爐投入運(yùn)行一月左右后通過(guò)左右側(cè)人孔門檢查積灰情況，發(fā)現(xiàn)積灰高度已與人孔門處平齊。

（2）試投運(yùn)5分鐘后檢查發(fā)現(xiàn)積灰高度明顯下降，投運(yùn)過(guò)程中清晰可見(jiàn)蒸汽將積灰吹起后隨煙氣被卷吸帶走。

（3）根據(jù)實(shí)際多次投運(yùn)觀察，確定投運(yùn)周期為（15—20）天/次，每次投運(yùn)時(shí)間為5分鐘，即可將積灰高度吹掃降低。

（4）通過(guò)多次投運(yùn)，觀察吹掃效果較好，解決了水平煙道積灰問(wèn)題。

圖2 風(fēng)帽式吹灰器運(yùn)行前后積灰對(duì)比

5 后期建議

（1）加強(qiáng)檢查力度，定期通過(guò)水平煙道處人孔門觀測(cè)內(nèi)部積灰情況，繼續(xù)摸索投運(yùn)頻次。

（2）仔細(xì)觀察吹掃過(guò)程，確定效果最佳吹掃投運(yùn)時(shí)間。

（3）由風(fēng)帽式吹灰器運(yùn)行前后積灰對(duì)比圖（圖2）可以看出，靠近兩側(cè)墻人孔門2米范圍內(nèi)存在未徹底吹掃的灰坎，其原因?yàn)閮蓚?cè)水冷壁底包覆管折向形成兩側(cè)包墻，此處風(fēng)帽布置稀疏，較中間部位間距大200mm，灰坎部位為吹掃死區(qū)，下次檢修周期可通過(guò)調(diào)整兩排風(fēng)帽間距或在個(gè)別稀疏部位增加布置多個(gè)風(fēng)帽解決此問(wèn)題。

（3）投運(yùn)風(fēng)帽吹灰器時(shí)，要充分暖管，排凈疏水，防止蒸汽帶水吹損受熱面管束。

（4）安裝風(fēng)帽式吹灰器后，風(fēng)帽吹灰器噴嘴附近水平煙道水冷壁底包覆管可能存在由于護(hù)瓦脫落吹損的情況，需在下一個(gè)檢修周期重點(diǎn)檢查。

[1]寧夏大唐國(guó)際大壩發(fā)電有限責(zé)任公司鍋爐設(shè)備檢修工藝規(guī)程[S]. [2]寧夏大唐國(guó)際大壩發(fā)電有限責(zé)任公司鍋爐檢修說(shuō)明書(shū)[S].

[3]王寧玲,張勇,楊勇平等.600MW火電機(jī)組節(jié)能降耗分析與優(yōu)化措施[J].中國(guó)電力,2009,42(09).

[4]鄭體寬,楊晨.熱力發(fā)電廠[M].第二版.北京大學(xué)：中國(guó)電力出版社,2008.

[5]林萬(wàn)超.火電廠熱系統(tǒng)節(jié)能理論[M].西安：西安交通大學(xué)出版社，1994.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.013