DG75-3.82/11型CFB鍋爐水冷壁管磨損控制
一、 前言
福建省石獅熱電有限責(zé)任公司兩臺(tái)DG75- 3.82/11型CFB鍋爐(3#、4#爐)是東方鍋爐廠為燃用福建無(wú)煙煤設(shè)計(jì)的為單汽包自然循環(huán)、中溫旋風(fēng)分離的低循環(huán)倍率鍋爐。兩臺(tái)爐分別于2000年4月和2001年10月投入生產(chǎn)。
3#鍋爐投運(yùn)后水冷壁管磨損,制約了鍋爐長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。現(xiàn)本文針對(duì)該公司陸續(xù)暴露出來(lái)了水冷壁管磨損問(wèn)題,進(jìn)行分析磨損原因,介紹采取的防磨措施以及效果,供同行參考借鑒,共同研討CFB鍋爐受熱面磨損防治。
二、 水冷壁管磨損概況
水冷壁管的磨損位置主要是:兩個(gè)下煤口,布風(fēng)板與落渣管接合處,爐膛上部人孔門上方,過(guò)熱器管后墻支撐板下部。
1、 爐膛內(nèi)部落煤口磨損
3#鍋爐運(yùn)行15800h發(fā)生爐膛左側(cè)落煤口處水冷壁管磨損爆管被迫停爐事故(圖1)。磨損原因分析為:a.該爐爐前皮帶給煤機(jī)出口與爐膛入煤口有7米的高度落差,使得入爐煤進(jìn)入下煤通道后具有較大勢(shì)能,到了爐膛落煤口勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能對(duì)爐膛落煤口進(jìn)行沖刷;b.整個(gè)下煤通道設(shè)計(jì)了三處的播煤風(fēng),與入爐煤混合加大對(duì)爐膛落煤口的沖刷;c.爐膛落煤口材質(zhì)為16mm厚的1Cr18Ni9Ti不銹鋼板,在鍋爐運(yùn)行中受到床料的導(dǎo)熱后其耐磨性較常溫下大幅下降,經(jīng)實(shí)踐證明其磨損周期為8000h左右;d.鍋爐投運(yùn)后檢修人員經(jīng)驗(yàn)不足,停爐檢查過(guò)程中未能及時(shí)發(fā)現(xiàn),從而對(duì)爐膛落煤口磨損失控導(dǎo)致磨損爆管。
采取的處理措施:用?3.2的J507焊條對(duì)磨損水冷壁管進(jìn)行堆焊處理,并采取焊抓丁打可塑料方法修復(fù)水冷壁管上部磨損的澆注料,同時(shí)重新更換新的1Cr18Ni9Ti不銹鋼板。經(jīng)通過(guò)運(yùn)行后,取得較好的效果。
但是,為確保入爐煤的輸送順暢,不能從結(jié)構(gòu)上解決入爐煤對(duì)爐膛落煤口的沖刷,只能要求檢修人員加強(qiáng)停爐檢查,對(duì)該部位磨損進(jìn)行跟蹤控制。
1、 落渣口磨損
3#鍋爐運(yùn)行54000h發(fā)生爐膛左側(cè)落渣口處水冷壁管磨損爆管被迫停爐事故。磨損原因分析為:a.該爐型采用“7”型風(fēng)帽,并以落渣口為中心設(shè)計(jì)了兩個(gè)流化場(chǎng),使得落渣口長(zhǎng)期受到床料的沖刷;b.由于鍋爐采用不定期的人力放渣,落渣管長(zhǎng)期受到頻繁來(lái)回?zé)崦浝淇s,使落渣口與布風(fēng)板連接焊口受到熱應(yīng)力導(dǎo)致脫焊;c.鍋爐兩根落渣管設(shè)計(jì)材質(zhì)為6mm厚的1Cr18Ni9Ti不銹鋼管,在高溫下其耐磨性較常溫下大幅下降;d.落渣口與布風(fēng)板連接焊口脫焊,從而使床料漏入風(fēng)室,不但使一次風(fēng)短路影響流化效果,而且加大該處磨損,導(dǎo)致周圍澆注料脫落,直接沖刷裸露的水冷壁管(圖2)。
處理措施及要求:a.更換渣管材質(zhì),并將厚度由原6mm加厚到8mm;b.安裝中預(yù)緊水冷風(fēng)室下部膨脹節(jié),以滿足放渣過(guò)程中渣管膨脹順暢;c.選用匹配的焊條對(duì)渣管與布風(fēng)板連接處進(jìn)行施焊,要求應(yīng)滿焊;d.落渣口打可塑料前,該處布風(fēng)板應(yīng)焊足夠的抓丁并焊牢固,以防止落渣口附近的水冷壁管磨損。
經(jīng)過(guò)運(yùn)行實(shí)踐,落渣口及渣管磨損得到較好的解決。但是,更換后的渣管焊接性能較差,同時(shí)受到頻繁來(lái)回?zé)崦浝淇s,渣管與布風(fēng)板和膨脹節(jié)及放渣口3條焊縫易產(chǎn)生環(huán)向裂紋,需定期檢查和修復(fù)。
另外,若將放渣方式改為連續(xù)排渣,從而消除落渣管的頻繁來(lái)回?zé)崦浝淇s,改善渣管工作環(huán)境,提高渣管的使用壽命。同時(shí),建議如能采用蘑菇型風(fēng)帽取代現(xiàn)“7”型風(fēng)帽,將取得更好的效果。
1、 爐膛上部人孔門上方磨損
3#鍋爐運(yùn)行45347h時(shí),高溫過(guò)熱器與低溫過(guò)熱器間爐后人孔門上方一根水冷壁管磨損爆管(圖3)。
分析其磨損原因?yàn)椋?span>a.該處人孔門水冷壁管為穿墻管,其彎頭為迎風(fēng)面;b.該部位處于煙氣走廊,煙氣的流速加快;c. 旋風(fēng)分離器兩個(gè)入口分別設(shè)計(jì)在后水冷壁管上部左右兩側(cè),大大提高了分離器入口的飛灰濃度,而磨損與濃度成正比,煙氣的流速加快,增加對(duì)該部位的沖刷。
防磨措施:a.對(duì)磨損爆管彎頭進(jìn)行更換;b.另3個(gè)彎頭測(cè)厚(分別為1.8mm、3.0mm、2.8mm),對(duì)厚度剩1.8mm彎頭堆焊處理;c.在彎頭鰭片上焊抓釘打可塑料;d.對(duì)其它人孔門同部位進(jìn)行檢查,并焊抓釘打可塑料。經(jīng)運(yùn)行3年多,檢查該位置可塑料良好,且可塑料凸起未對(duì)附近的水冷壁管、過(guò)熱器管造成煙氣渦流或偏流現(xiàn)象磨損,實(shí)踐證明人孔門上方水冷壁管彎頭磨損得到徹底解決。
1、 過(guò)熱器管后墻支撐板下部磨損
2007年春檢停爐對(duì)3#鍋爐內(nèi)部檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)后墻過(guò)熱器管支撐板下部部分后墻水冷壁管磨損(圖4)。分析其磨損原因?yàn)椋簾煔庠谶^(guò)熱器管彎頭支撐板下部改變流向形成渦流,使與支撐板相接觸的水冷壁管受到磨損而形成凹溝。
由于過(guò)熱器管支撐板的存在,無(wú)法從根本上消除了該部位的渦流區(qū),只能采取水冷壁管磨損后進(jìn)行堆焊的被動(dòng)處理方法,好在該部位磨損較輕,需要定期檢查和修復(fù)。
一、 結(jié)束語(yǔ)
總之,該公司對(duì)2臺(tái)DG75- 3.82/11型CFB鍋爐的水冷壁管磨損問(wèn)題經(jīng)過(guò)多年來(lái)的摸索治理,水冷壁管磨損得到有效控制,確保了公司鍋爐的連續(xù)安全運(yùn)行,收到了良好的效果和經(jīng)濟(jì)效益。
[參考文獻(xiàn)]
1.鍋爐運(yùn)行 遼寧省電力工業(yè)局 1995.3
2.循環(huán)流化床鍋爐理論設(shè)計(jì)與運(yùn)行 中國(guó)電力出版社 1998.5
文章作者:福建省石獅熱電有限責(zé)任公司,福建石獅362700 莊松田