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1、#11鍋爐布風板風帽改造效果比較華電四川發(fā)電有限公司內(nèi)江發(fā)電廠張俊劉家超四川內(nèi)江241005摘要:#11鍋爐豬尾形風帽已連續(xù)使用13年,風口變形嚴重、爐膛流化不好、排渣困難、不適應(yīng)煤種變化,鍋爐安全性和經(jīng)濟性受到較大影響。而且檢修難度大、人力物力及時間消耗大。通過將豬尾形風帽改造成鐘罩式風帽,機組帶負荷能力提高,對水冷壁管的磨損減小,風機耗電降低,風帽流化及排渣能力增強。布風板較好地適應(yīng)了煤質(zhì)的變化,保證了機組安全穩(wěn)定運行、提高了其經(jīng)濟性。機組運行時流化風能控制在合理范圍內(nèi),降低了一次風機電耗、避免了水冷壁過速磨損。但隨著新風帽使用時間的延長,也暴露出一些問題,如罩體脫落、上部風管斷裂
2、、流化風室進床料等,所以要加強風帽的檢修,提高檢修質(zhì)量,保證機組經(jīng)濟運行。關(guān)鍵詞:鍋爐布風板豬尾形風帽鐘罩式風帽技術(shù)改造一、鍋爐布風板內(nèi)江發(fā)電廠410-9.8/540-Pyrofow鍋爐(#11爐)為芬蘭奧斯龍公司生產(chǎn)制造的常壓、單汽包自然循環(huán)、戶外型循環(huán)流化床鍋爐,其布風板采用Pyrofow公司開發(fā)的豬尾形布風板(圖1)。布風板長14米,寬7米,共澆注耐火材料23×6.5塊,每塊耐火材料長600㎜,寬600㎜。二、豬尾形風帽圖1豬尾形布風板#11爐豬尾形風帽用Φ21.3×2.6㎜的1Cr18Ni9Ti鋼管做成,固溶溫度920℃。風帽出風口向上,管口與耐火層齊平。布風板上共布置風帽54
3、41個,每塊耐火材料布置36個,風帽通流面積總共1.11㎡。豬尾形風帽獨具的彎形噴嘴結(jié)構(gòu),使得床料很難落入流化風室,杜絕了床料對布風板水冷壁的磨損,而且風帽完全掩埋在耐火材料中,所以風帽不會被燒壞、風帽間不產(chǎn)生相互磨損,但是該風帽特殊的結(jié)構(gòu)和安裝方式使其疏通更換工作非常困難。更換風帽須將周圍耐火材料打掉,一是很容易傷到水冷壁管,二是粘結(jié)在鰭片上的耐火材料很難清理干凈,給火焊和電焊作業(yè)造成極大困難。如果更換數(shù)量較多則會影響到爐內(nèi)的其它工作。2005年煤質(zhì)變化后#11機組額定負荷運行時,流化風總風量一般為50Nm3/s、風室壓力13kPa、風室溫度220℃。根據(jù)氣體狀態(tài)方程式將冷風量轉(zhuǎn)化為
4、熱風量為90.29Nm3/s。①.速度計算公式v=Q/s(2-1)算出小孔風速V=81.35m/s②.干空氣密度計算公式ρ=3.48P/T(2-2)算出流化風室內(nèi)空氣密度ρ=0.09kg/m3③風的動壓計算公式wp=1/2ρv2(2-3)其中wp為風壓[kN/m2]、ρ為空氣密度[kg/m3]、v為風速[m/s]算出額定負荷時風口出風具有的動壓wp=297.80kN/m2=297.80kpa=2.98bar。#11機組在燃用設(shè)計煤種(南川煤)、風帽較好的情況下,額定負荷時流化風總風量一般為42Nm3/s換化為熱風量為75.85Nm3/s,風室壓力12kpa、風室溫度220℃。得出風帽噴
5、嘴風速為68.95m/s。所以,煤質(zhì)變差后#11爐在運行中一次風量偏大導致水冷壁磨損加劇、氧量偏大、飛灰含碳量高、一次風機電耗增加。由于風嘴向上,風帽的擾動能力不強,大塊的焦渣很難排除。高負荷時,當風帽堵塞及風口變形嚴重時可能出現(xiàn)流化風吹穿密相區(qū)的現(xiàn)象,造成流化不均勻;低負荷時,爐內(nèi)工況波動大、流化差,爐膛容易結(jié)焦。圖2變形的豬尾形風帽機組運行中,高溫軟化的鐵塊等隨工況波動會落入風管造成風帽堵塞。機組高負荷運行時,床溫經(jīng)常超過920℃,風帽風口在高溫下發(fā)生軟化,風口受耐火材料擠壓而變形(圖2)。三、改造原因分析1、使用時間長、風口變形多。#11機組自1996年投產(chǎn)發(fā)電到2008年,#1
6、1鍋爐豬尾形風帽已連續(xù)使用13年,風口變形嚴重、爐膛流化不好、排渣困難,鍋爐安全性和經(jīng)濟性受到較大影響。為保證爐膛排渣2007年年修更換了后墻及乙側(cè)墻風帽1994個,但鍋爐的流化并沒有得到有效改善。2、檢修難度大、人力物力及時間消耗大。布風板風帽疏通需10人耗時一天,且每人按8個工、80元/工(2010年標準)計算,則每次疏通風帽的人工費為6400元。#11爐布風板堵塞率為3%,每塊耐火材料內(nèi)最多允許堵塞1.1個,所以當每塊耐火材料內(nèi)風帽堵塞超過1個時,必須將堵塞風帽更換,需增大人力物力及時間的投入,這樣便影響了承壓部件的檢修及檢修工期。3、豬尾形風帽更適合爐底中心排渣方式的CFB鍋爐
7、,而我廠是爐膛兩側(cè)及后墻排渣方式的CFB鍋爐。4、煤質(zhì)變差,不適應(yīng)煤種變化。2005年入廠煤質(zhì)量開始變差,入爐煤煤量增加,煤矸石和石塊增多。為保證鍋爐流化,流化風增大,一次風機耗電率增加。由于風帽風口向上,高負荷時水冷壁磨損加??;低負荷時爐內(nèi)工況不穩(wěn)定,大塊焦渣很難排除,爐膛易結(jié)焦。四、風帽改造方案2008年年修內(nèi)江發(fā)電廠對#11爐布風板進行了改造,將豬尾形風帽更換成了圖3所示的鐘罩式風帽:材質(zhì)Cr25Ni20MnHfMoSiNRe;風管內(nèi)徑Φ