東南電化股份有限公司熱電廠兩臺(tái)CG-35/5.29MXD循環(huán)流化床鍋爐原為四川鍋爐廠設(shè)計(jì)和制造的S型平面分離器循環(huán)流化床鍋爐。從95年投產(chǎn)后，一直因?yàn)轱w灰量少而無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)的出氣量。97年改造后，在爐膛內(nèi)布置了橫埋管，增加受熱面積，必S型平面分離器為中溫異型旋風(fēng)分離器后分離效率提高了，飛灰循環(huán)量增加了，溫度也上去了，鍋爐 基本上達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)的出力和效率。97年7月14日正式投入運(yùn)行后，僅運(yùn)行了135天，即在98年11 月26日就發(fā)現(xiàn)省煤器爐前1、2、3三根在托架與防磨瓦之間的光管處爆管，在98年12月8日又發(fā)現(xiàn)低溫過(guò)熱器左起第9根爆管（正對(duì)著分離器入口靠邊頂棚管約300mm處）后又多次發(fā)生低溫過(guò)熱器和省煤器爆管。大數(shù)量切堵爆管，有僅造成低溫過(guò)熱器和省煤器的進(jìn)出口壓差過(guò)大，出造成排煙溫度過(guò)高（從設(shè)計(jì)時(shí)的145℃變?yōu)?80℃），大大降低鍋爐效率。經(jīng)常爆管直接影響兩臺(tái)爐的穩(wěn)定運(yùn)行，98年整年累計(jì)運(yùn)行率為83.0%和81.1%，給公司造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

    1．低溫過(guò)熱器

    1.1低溫過(guò)熱器爆管原因分析

    四川鍋爐廠設(shè)計(jì)的CG-35/5.29MXD循環(huán)流化床鍋爐把低溫過(guò)熱器布置在鍋爐出口水平煙道內(nèi)，水平段底板傾斜度偏小，在運(yùn)行中造成高約600mm的積灰，使水平煙道入口橫截面積減少了約36%，煙氣速度由原來(lái)設(shè)計(jì)值6.1m/s左右上升到8.3m/s左右，大大提高煙氣流速。低溫過(guò)熱器距分離器入口約1.5m，分離器入口又比較小，大量氣流要集中從一個(gè)較小的分離器入口進(jìn)入，必然在分離器入口旁靠?jī)蓚?cè)爐墻處形成一個(gè)死角，造成一個(gè)不均勻的流速場(chǎng)，使正對(duì)著分離器入口的低溫過(guò)熱器處的煙氣流速大大提高。而低溫過(guò)熱器采取順排，蛇形管除了第一排加防磨瓦外，其余均為光管。高速的煙氣直接沖刷低溫過(guò)熱器后幾排的光管和頂棚管，造成低溫過(guò)熱器后幾排光管和頂棚管的磨損，特別是正對(duì)著分離器入口處的那幾根管磨損得更為嚴(yán)重，大大縮短低溫過(guò)熱器管壁的磨損壽命。這就是低溫過(guò)熱器蛇形管在短期內(nèi)爆管的原因。

    1.2 低溫過(guò)熱器改造措施

低溫過(guò)熱器的蛇形管除了前兩排加了材料為1Cr20Ni14Si2的高耐磨瓦外，后幾排靠頂棚管端出加了材料為1Cr20Ni14Si2的高耐磨防磨瓦，在低溫過(guò)熱器處的頂棚管加防磨瓦以全面保護(hù)低溫過(guò)熱器蛇形管和頂棚管把低溫過(guò)熱器蛇形管上彎頭外置于頂棚管上，避免煙氣走廊和渦流的形成。把低溫過(guò)熱器盡管往爐前移，避開(kāi)水平段積灰處，也避開(kāi)旋風(fēng)分離器入口處煙氣流速場(chǎng)強(qiáng)的地方，以降低管束表面的煙氣流速。

    2.省煤器

    2.1省煤器爆管原因分析

    旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)不合理，橫截面如圖（二）趨于正方形，旋風(fēng)分離器四周為耐火耐磨澆注料澆注而成，表面粗糙不平，使部分煙氣無(wú)法從切向進(jìn)入，導(dǎo)致灰粒的離心力大小和方向不一又采用下排氣，造成旋風(fēng)分離器分離效率低下。而省煤器布置在放風(fēng)分離器下部，放風(fēng)分離器排氣出口離上級(jí)省煤器只有1.7m左右，必然造成煙氣流速場(chǎng)的不均勻分布，大大提高局部管束的煙氣流速，高含灰量的射流柱在還來(lái)不及分散開(kāi)就集中快速?zèng)_刷上級(jí)省煤器的局部光管，必然會(huì)縮短上級(jí)省煤器的壽命。四川鍋爐廠制造的省煤器管束，雖然加了厚為3mm，材料為1Cr18Ni9Ti和防磨瓦。但是，在那含灰高速度快的射流沖刷下，約六個(gè)月就會(huì)被沖刷穿掉。加上制造廠家在加工制造省煤器管束時(shí)，在托架與防磨瓦連接處又沒(méi)有加工好，使每束省煤器管托架兩邊都有一小段光管暴露在外面，沒(méi)有防磨瓦的光管在托架和防磨瓦之間，形成一個(gè)個(gè)小小的氣流楔，象鋼鋸一樣約三個(gè)月就把光管處磨穿，更是大大縮短上級(jí)省煤器的磨損壽命。這就是上級(jí)省煤器在短期內(nèi)爆管的原因。

    2.2省煤器改造措施

    改造分離器結(jié)構(gòu)，使煙氣盡量多往切向方向進(jìn)入，保證灰顆粒有一定大小和方向的離心力，以提高分離效率。把分離器芯管盡可能往上提，以拉開(kāi)芯管和上級(jí)省煤器之間的距離；同時(shí)在上級(jí)省煤器上增加擾動(dòng)裝置，破壞從旋風(fēng)分離器出口出來(lái)的射流柱對(duì)上級(jí)省煤器的影響，分散氣流，使煙氣均勻進(jìn)入上級(jí)省煤器，也避免煙氣直接沖刷上級(jí)省煤器。選用國(guó)內(nèi)公認(rèn)的較耐磨的鰭片膜式省煤器。此種省煤器，一方面，管排可將整個(gè)煙道分割成縱向的一系列小的煙氣通道，客觀上起到了均勻分布煙氣流速場(chǎng)的作用；從而改善因煙氣流速不均勻所形成局部流速過(guò)高而導(dǎo)致局部嚴(yán)重現(xiàn)象。另一面，由于膜式板的繞流作用，使含灰煙氣在膜式管排形成的小的煙氣通道內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)呈現(xiàn)出煙氣大中的灰顆粒趨于管排中間，極細(xì)的灰顆粒靠近受熱面流動(dòng)，即大顆粒飛灰在膜式省煤器內(nèi)流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生趨中效應(yīng)。因焊鰭片，形成保護(hù)氣旋，改變第一層管表面的煙氣場(chǎng)，減少灰顆粒直接與光管表面接觸，減少煙氣直接沖刷母管。同時(shí)，鰭片膜式省煤器比原光管省煤器換熱面積有了較大幅度的增加，可以少布置一些省煤器管束，降低省煤器煙氣的流速，提高管壁的磨損壽命。

    3．運(yùn)行

    99年11月12日正式投產(chǎn)至今的運(yùn)行表明，這次改造基本上達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，低溫過(guò)熱器、頂棚管和省煤器的磨損已基本得到控制，2000年6月15日停爐時(shí)對(duì)易磨受熱面進(jìn)行了檢查，證實(shí)兩臺(tái)爐的低溫過(guò)熱器和省煤器都基本沒(méi)有磨損。

    4．小結(jié)

我們公司熱電廠兩臺(tái)CG一35／5．29MXD循環(huán)流化床鍋爐的改造，是繼97年整改之后的又一次大改造。因當(dāng)時(shí)是舊爐改造，受現(xiàn)場(chǎng)一些條件的限制，局部結(jié)構(gòu)有些不合理，如采用下排氣，旋風(fēng)分離器出口距上級(jí)省煤器過(guò)近，低溫過(guò)熱器處水平段積灰等，大大影響后期鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定性，甚至導(dǎo)致爆管。通過(guò)此次改造，有望提高一些易磨損處的磨損壽命，增加鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定性。但是，磨損問(wèn)題一直是困擾著循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展的一大難題，我們此次改造后的低溫過(guò)熱器和省煤器的磨損壽命能用多久還需一段時(shí)間的考驗(yàn)。 

文章作者：福建省東南電化股份有限公司熱電廠 張新鑠