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410t/h锅炉省煤器泄漏原因分析及其改造方案的探讨
发布时间:2011/11/10  阅读次数:1894  字体大小: 【】 【】【
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410t/h锅炉省煤器泄漏原因分析及其改造方案的探讨
       摘   要:我厂410t/h燃煤锅炉投产运行了很长时间了,其省煤器泄漏现象相当严重。为此,对省煤器泄漏的原因进行了分析,详细分析了烟气流速、飞灰浓度和受热面布置形式等对省煤器磨损的影响。根据发电厂的实际情况,对省煤器的改造进行了探讨,提出采用膜式省煤器可以较好地解决泄漏问题,并给出具体实施方案。
       关键词:省煤器;磨损;泄漏;改造
      我厂共有4台410 t/h燃煤锅炉,其低温省煤器磨损泄漏现象严重,加上管子布置不合理,坏管无法更换或检修,严重危及锅炉的安全运行,因此很有必要彻底解决这两台锅炉低温省煤器的磨损泄漏问题。
1省煤器原始结构
       410t/h锅炉原低温省煤器,采用光管式、错列布置。
2省煤器泄漏及磨损原因分析
21省煤器泄漏原因分析
       引起省煤器泄漏的主要因素有:防磨装置损坏;给水品质不合格,造成省煤器管受腐蚀;飞灰磨损;管材或焊接质量不合格;水垢、焊渣或其他杂质堵管,使部分管子出现过热损伤;给水温度变化大,或点火升压过程中补充水温度不高,使管子受到不正常的应力;省煤器再循环门使用不当;吹灰器安装不正确,使管子受到冲刷损坏等我厂低温省煤器泄漏的主要原因是飞灰磨损。
2.2省煤器磨损原因分析
       飞灰气流横向冲刷省煤器管壁表面而产生的磨损过程是一种非常复杂的物理过程,就磨损最严重的区域看,磨损是因灰颗粒的冲击与切削作用引起的,尤以后者为主。省煤器的飞灰磨损程度决定于烟速、烟气温度、烟道的漏风量、烟气中的飞灰浓度、飞灰的含碳量、飞灰颗粒的硬度和强度、飞灰的几何形状、沿烟道截面的速度场与飞灰浓度场的不均匀程度,以及管束的几何形状和管材的抗磨性等因素。
2.2.1烟气流速的影响
       我厂低温省煤器的磨损是大面积的磨损,且是在锅炉运行一年后发生的,烟气流速按7 m/s设计,照理说低温省煤器的磨损是不会如此严重的。为了分析低温省煤器大面积严重磨损的原因,进行了尾部烟道的烟气分布特性试验。试验数据表明,锅炉低温省煤器中间部分的烟气流速仅为3~5 m/s,靠近前、后墙的烟气流速偏高,达10~11 m/s[1]。烟气流速呈不均匀分布,局部烟气流速过大,根据式(1),管壁磨损厚度与烟气流速的3次方成正比,故前、后墙第1至第5排管的磨损特别严重。由于第1层管子上方装有防磨罩,故第1层管基本没有出现磨损,但部分防磨罩已被严重磨薄。经第1层管的防磨罩阻挡后,烟气流向发生了变化,直接冲刷第2层、第3层管子的侧面,使侧面严重磨损,而安装在第2层管子正上方的防磨罩基本上不起作用。
2.2.2飞灰浓度的影响
      原煤的灰分高达30%~40%,导致尾部烟道的飞灰浓度较高,飞灰浓度越高,对管壁的磨损就越严重。由于低温省煤器靠近前、后墙的烟气流速偏高,高速烟流卷吸灰粒,使前、后墙附近的飞灰浓度进一步增大,加快了前、后墙附近管子的磨损速度。
2.2.3受热面布置的影响
      由于安装不当,每列横向节距极不平均,部分管子横向节距很小,有些甚至紧靠在一起,而另外一部分管横向节距大于90 mm,由此引起烟气流速的不均匀,造成个别管磨损特别严重。
3
改造方案的探讨
3.1改变受热面布置方式
       由错列布置改为顺列布置,这样虽然可以减少磨损,但要增加受热面,并且容易产生积灰。
3.2加装飞灰分离装置
      
在省煤器前加装飞灰分离装置,减少飞灰浓度,但要实现必须有足够大的烟道空间。
3.3改善受热面的结构特性
       改善受热面的结构特性,降低烟气流速,减少飞灰尤其是大颗粒飞灰的撞击率。但烟速降低意味着传热系数的降低,为了保持省煤器的吸热量不变,就必须增加传热面。增加传热面的方法很多,结合改善受热面的结构特性,可考虑采用的省煤器主要有鳍片管省煤器、肋片管省煤器和膜式省煤器。
  5.4其他防磨措施
       在省煤器管子弯头和未焊接鳍片处设防磨罩及盖板,材料用耐热、耐磨的SA309S不锈钢板。膜式省煤器常规设计管束前为扁钢鳍片,对上层管束仍有一定的磨损,为防止局部磨损,在省煤器管束前加装假管,并在假管前加装鳍片。
6
结束语
       低温省煤器磨损泄漏,将危机发电厂锅炉的安全运行。上述对连州发电厂锅炉省煤器的建议改造方案,将于2003年的机组大修过程中实施,相信将使连州发电厂的低温省煤器磨损程度大大降低。
  
  
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