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永安火电厂#5降低锅炉漏风率的技术措施
1、引言福建永安火电厂#5炉武汉锅炉生产的高温高压固态排渣炉,型号为WGZ-410/100-7型,采用“Π”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__天布置下降管、炉室、过热器、高温省煤器悬吊于炉顶构架上二级[空气预热器、低温省煤器和一级空气预热器叠置于竖井构架上#5炉于1984年投产生产,设计热风温度
436.8℃,设计漏风率为17%,锅炉热效率设计值为85%
2、存在问题由于近些年煤质较差,“三管”受飞灰磨损严重,空气预热器、烟道、炉墙板磨损非常严重,尤其是空气预热器,受飞灰的__冲刷磨损,管子减薄破漏严重,一级中部管箱管子破漏达25%,一级上部管箱管子破漏达15%,二级空气预热器管箱变形严重,管板裂入拱起,中间热风道三角尖护板开裂,管子磨损破漏,虽经多次的加防磨套管和堵管,都无法降低漏风率,反而一直采取堵管的方式消除泄漏,致使烟速提高,又加剧了未损坏管子的磨损,导致炉漏风率急剧升高,整台炉的漏风率从2002年8月
22.05%猛升至2003年3月的
60.78%,具体详见下表
02、
802、
902、
1002、
1102、
1203、
103、
203、
303、
403、
522.
524.
0831.
3635.
342.33停炉
52.
7560.78停炉停炉从上表看出,由于管子冲刷破漏严重,即使停炉进行堵管都无济于事,漏风量增加,严重影响了整台锅炉的安全经济运行
2.1因送风机的部分风量直接通过破漏的管子短路至烟侧,使得送到炉膛内的风量不足,使得入炉氧量不足,才
2.1%运行过程中送风出力不足,而由于部分风量短路至烟侧,再加上炉墙、风烟道的泄漏,引风量急剧增加,引风机的引风出力也不足,#
9、10引风机电流已压红线运行,电流为78-80A,引风机转速为720min/h,炉膛负压难以保证,锅炉燃烧不稳定
2.2由于送风短路,以及烟道破损漏风,冷风从空气预热器冷端进入烟道,使得排烟温度较低,基本在110℃左右,进入电除尘的烟气因烟温较低,粉尘易粘附在极线上,同时烟气量增加,电除尘负荷增加,致使除尘效率降低,烟气排放超标,发生烟囱冒黑烟现象
2.3空气预热器的严重漏风及堵塞,使空气预热器换热能力变差,热风温度较低,平均才385℃
2.4由于除尘效率降低,粉尘无法全部收集下来,加剧了引风机叶轮的磨损,并且积灰易粘附在叶片上,导致叶轮平衡被破坏发生振动超标,已发生3次因轴承振动超标申请停役清灰以上几种问题已严重影响了锅炉安全经济运行,2003年5月13日测得锅炉热效率为
76.47%,机械不完全燃烧损失达
18.308%,飞灰可燃物达
30.8%,发电油耗率
6.19g/kWh,发电标煤耗率
438.75g/kWh
3、防治措施
3.1利用大修机会将#5炉一级中上部管箱共24箱管箱由光管式改造为螺旋槽式管箱,以提高热交换效率由于原管箱采用重叠式布置,因此管箱无法全部拆除进行更换,经研究,采用嵌入式__,即旧管箱保留原管箱支撑管(133*10),将一级预热器中部旧管箱(前后12个管箱)按新管箱制作的__尺寸割除吊离,腾出上部管箱拆装通道然后将一级预热器上部旧管箱(前后12个管箱)按要求的尺寸,把靠右侧的4个旧管箱(前后各2个管箱)先割除并吊离接着上2个上部新管箱(前后各1个管箱),进行有效固定后,利用上部新管箱吊装中部新管箱,再按割除1个旧管箱、上1个新管箱的顺序逐步__中、上部新管箱新旧管箱更换采用在左侧单边进出吊装施工,__完后,为保证新管箱的联接牢固,新管箱吊装就位后,在上部管箱下管板与大板梁之间,每箱加焊2块三角钢板(δ=20mm)作支撑为确保锅炉构件强度,在拆除前对旧管箱进行全面检查,将所有与旧管箱连接以及影响管箱吊装的大板梁上下底板部份割除,割除后的剩余底板与旧管箱支撑管及管板进行焊接,保正锅炉尾部构架的整体强度
3.2将二级空气预热器管箱共12管箱更换为螺旋槽管式空气预热器管箱
3.3将旧沙封拆除,更换为新型不锈钢膨胀补偿器,消除沙封漏风
3.4中间风道破损严重,采取全部贴补钢板的方式,不仅消除了漏风,同时减少通过中间风道泄漏对省煤器管子冲刷磨损破漏,防止了省煤器管泄漏的不安全隐患
3.5将热风道腐蚀磨损破损严重的3个伸缩节进行更换,同时对其余破损较少的伸缩节进行焊补
3.6对出口水平烟道进行检查,发现磨损破漏处进行贴钢板焊补
3.7通过修前和修后的漏风率测试,对未更换的一级下部空气预热器管箱进行查漏,利用加防磨套管和堵管两种方式来消除漏风,同时对查出的泄漏的炉墙进行密封焊补
4、效果检查通过采取各种措施进行消除漏风,至2006年7月锅炉燃烧经济性有了有较大幅度的提高
4.1锅炉热效率
85.8%,其中机械不完全燃烧损失为
8.176%,飞灰可燃物
13.8%,发电油耗率
4.66g/kWh,发电标煤耗率415g/kWh
4.2锅炉漏风率
9.03%
4.3热风温度471℃
4.4带满负荷时锅炉送引风机只需开60%左右,两台引风机电流各降15A左右,送风压力也由6000Pa升高到6700Pa
4.5电除尘除尘效率有明显的提高,烟囱无冒黑烟现象
4.6引风机经清完灰后,无再发生积灰破坏叶轮平衡现象漏风率的降低,送风能力的充足,致使至炉膛的空气量充足,保证了炉内适当的过剩空气系数,煤粉在炉内得到充分的燃烧,降低了机械不完全燃烧损失q4,同时也由于燃料与空气得到充分的混合,使得在燃烧过程中产生的可燃气体能得到尽量完全燃烧,减小了化学不完全燃烧热损失,并且由于漏风率的降低,使提排烟容积降低,保证了所有受热面的传热效率,空气预热器的出口热风温度有了较大程度的提高,温升达到96℃,并且排烟温度比以前提高较多,也保证了电除尘的除尘效率,减少了引风机叶轮积灰的隐患,热效率的提高也减少了燃料的消耗量,同时也降低了引风机的电耗,整体提高了锅炉的燃烧经济性
5、遗留问题经过改造和检修消缺,锅炉的运行经济性有了大幅度的提高,但存在着排烟温度偏高的问题,运行过程中排烟温度达158℃,比设计值高24℃,排烟热损失较大平均为
154.5℃,比设计值高
20.5℃,需待进一步攻关解决。