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410t/h锅炉高温省煤器改造 木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|意甲直播cctv5 / 13-10-13

    福建永安火电厂5#锅炉是武汉锅炉厂生产的高温高压固态排渣炉,型号为WG2-410/100-7型,采用“Ⅱ”型布置,分别由炉膛、水平烟道、尾部烟道三部分组成,单汽包自然循环全露天布置。下降管、炉室、过热器、省煤器悬吊于炉顶构架上。
    省煤器的主要作用是利用锅炉尾部低温烟气的热量来加热锅炉给水,从而降低锅炉排烟温度、提高锅炉热效率、节约燃料消耗量。但是由于省煤器布置在锅炉尾部的烟气低温区,因温度降低而使烟气携带的飞灰颗粒硬化,极易造成省煤器的磨损。所以防止省煤器的磨损是锅炉检修的主要工作之一。
    近几年来,入炉燃煤灰分远远大于设计值。燃煤灰分大,导致飞灰浓度增大、烟气量增加、烟气流速提高,使省煤器穿墙管的迎流面下第一、二、三、四根管均形成较大磨损。高温省煤器磨损泄漏现象严重,严重危及锅炉的安全运行,因此很有必要彻底解决磨损问题。意甲直播cctv5生产销售生物质锅炉,生物质锅炉主要燃烧颗粒机、木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料,同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
一、高温省煤器泄漏及磨损原因分析
    1.省煤器改造前结构。410t/h锅炉原高温省煤器,采用光管式、错列布置在锅炉尾部烟道内。在迎流方向的第一排、第二排管子的上方均装有Q235A材料的防磨瓦,其主要参数:管子规格(b32mmx4mm,横向节距50 mm,纵向节距120mm.双回路共2x2x118排,对流受热面积1llOm2,进口水温240C,出口水温287C,平均烟速8.4m/s。
    2.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,造成省煤器管被腐蚀;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。在2005年中修中发现省煤器有16根管严重磨损,最薄的管子壁厚只有1.6mm。为了防止受热面磨损,二级省煤器增加了大量防磨瓦,经长时间运行后,积灰严重、而且使受热面积减少一半,传热效率降低,导致进汽包给水温度由设计值287℃降至278℃,一、二级减温水比设计值增大15.5t/h,造成减温水量不足,过热汽温控制困难,锅炉排烟温度由设计值134℃升至145℃,排烟损失增大。
    3.省煤器磨损原因分析。省煤器磨损由飞灰气流横向冲刷其管壁表面而产生,飞灰颗粒对管壁起着冲击与切削作用。
    (1)烟气流速的影响。由于永安火电近两年锅炉燃煤灰分普遍在35%~40%之间(锅炉设计煤种灰分为28%)。由于灰分高、发热量低造成烟气量增大、烟速增高。中间部分的烟气流速仅为3—5 m/s,靠近前、后墙的烟气流速达10~llm/s,烟气流速呈不均匀分布。局部烟气流速过大,管壁磨损厚度与烟气流速的三次方成正比,故前、后墙磨损特别严重。
    (2)飞灰浓度的影响。尾部烟道的飞灰浓度较高,而靠近前、后墙的烟气流速也偏高,加快了前、后墙附近管子的磨损速度。
    (3)受热面布置的影响。对于错列布置的管束,第二排每根管子正对第一排两管之间,灰粒流人管束后,由于流通截面的减小,随烟气一起被加速后直接冲击在第二排管子上,因此第二排管的磨损量比第一排大两倍,以后各排管的磨损量比第一排大30%~40%。
二、H型鳍片管特性分析
    1-H型鳍片管防磨机理分析如下:
    (1)烟气流速分析,和同长度光管相比H型鳍片管的受热面积大大增加,同等工况下,采用H型鳍片管可减少管排数,使烟气流通面积增加,流速降低。故受热面的磨损明显减轻。
    (2)流动特性分析,当烟气流经鳍片时,烟气发生绕流,灰粒在水平方向上发生位移向通道中间集中,减轻受热面的磨损。另外,鳍片管之间的间隙小,将大烟道分成若干小烟道,使烟气速度和浓度更趋于均匀,可减轻烟气的冲刷作用。
    2.H型鳍片式省煤器管与膜式省煤器管特性对比。膜式省煤器,片与片之间形成了很多个小的烟气通道,烟气流速大的地方始终大,烟速小的地方始终小,烟速高的地方磨损加剧,烟速低的地方积灰增多,传热量减少。鳍片式省煤器,每排组件管与管之间的间隙小,将大烟道分成若干个小烟道,使烟气速度和烟气浓度更趋于均匀,减轻烟气对省煤器的冲刷,避免省煤器的局部磨损。从传热角度来看,膜式省煤器的传热性能比鳍片式省煤器差。这是因为在膜式省煤器内,烟气扰流性能差,在受热面上形成较厚的附面层,因而热阻增加,传热性下降。而鳍片式省煤器由于烟气具有扰流性,附面层薄,再加上扰动的作用,使传热效果增强,因而传热性能比膜式省煤器好。从加工制造来看,膜式省煤器加工制作工艺比鳍片式省煤器复杂。膜式省煤器的优点是可以取消管夹,但膜片就成了管子及工质的承重原件,膜片的拉力或压力及管内介质的压力全部作用在管子上,使管子负担增加,可靠性下降。
三、高温省煤器改造方案及实施
    1.高温省煤器改造原则:
    (1)保持改造前后的空预器位置、支吊方式不变,同时保证排烟温度在现运行条件下不再提高,需全面考虑改造对锅炉稳定运行的不良影响,人孔及相应平台位置不变。
    (2)省煤器磨损问题得到较为彻底的解决,同时兼顾降低锅炉排烟温度,降低锅炉运行费用。
    (3)省煤器上、下部留有足够的检修空间。
    2.高温省煤器改造方案:
    (1)采用H型鳍片管结构省煤器,管排数84排、双回路,管规格+32mmx4mm,横向节距142mm,纵向节距90mm,鳍片厚度3mm,高度66mm,鳍片间距25mm。H型鳍片管结构如图l所示,改造后省煤器结构如图2所示。
    (2)二级省煤器进出口联箱及支承梁进行更换。
    (3)为防止单组管排变形,在管排中间加装起吊管夹,在管排两侧加装临时固定支架。
    (4)在安装后的管排中间弯头部位,上下安装均流板,两侧加盖防磨瓦,防磨板材质采用Cr6S1Mo,左右侧管排调整平齐,防止烟气产生涡旋流。
四、改造后的效果
    改造后H型鳍片省煤器于2006年5月安装投运,取得了较好的效果,锅炉效率、排烟温度等各项指标均达到设计要求,磨损情况明显改善。改造前排烟温度平均值161℃,改造后排烟温度平均值151℃。改造后,平均烟速从9.45m/s降至8,2m/s,管子磨损速率明显下降。改善了尾部受热面烟温的分布,二级省煤器出口给水温度升至276—281℃,达到设计要求。锅炉整体热效率由修前的400t/h流量时的78.93%,提高到402t/h流量时的85.80%。意甲直播cctv5生产销售的生物质锅炉以及木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料是客户们不错的选择。
五、结论
    1.改造方案可行,运行性能达到设计预期值,排烟温度下降,省煤器的磨损减轻。
    2.选用H型鳍片省煤器扩展了换热面积,H型鳍片省煤器的受热面积是同长度光管的5—6倍,换热量是光管的3~3.5倍,明显降低了排烟温度。
    3.在相同受热面的条件下,省煤器在烟道内的体积大大减少,扩大了检修空间。
    4.H型鳍片省煤器所用管子根数从改前的236根减至176根,弯头及焊口数均比改造前大幅减少,所以爆漏的机率也会相对减小。

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