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针对UG- 753.82- M23 锅炉的风帽的分析

2011-05-23 11:53:32本站

  1小钟罩式风帽的研制

  1.1传统菌状风帽的特点和缺点传统菌状风帽是鼓泡床锅炉在我国刚开始应用时采用的一种风帽,特点是布风均匀,有利于燃料与空气的混和,对提高燃料效率起到较好的作用。随着对循环流化床锅炉认识的提高,逐渐发现该种类型风帽存在如下问题:

  1.1.1对一些灰分较大,煤的粒度较细的燃料漏灰比较严重。在开始流化一直到燃烧的过程中,虽然整个床面处于流化较好的状态,但局部区域的风帽周围的物料可能处于压力不稳定状态,引起风压波动,从而造成部分灰渣自风帽小孔漏入风室。对于灰分较大,粒度较细的燃料漏入风室的灰更多,时常就造成风室积灰严重,不得不停炉放灰,影响企业的经济效益。

  1.1.2检修更换不方便。传统的菌状风帽由于设计的原因,安装时为保证风帽小孔距床面的距离,必须将风帽大部分埋在床面上的耐火材料(不定型耐火材料简介)中,也就是说,床面上的耐火材料把风帽通过连接管固定在布风板上,这样对风帽进行检修更换时必须将风帽周围的耐火材料砸开才能取下风帽,劳动强度大,检修时间长,增加检修成本,已越来越成为用户不得不面对的一个问题。

  1.1.3使用寿命不能满足锅炉长期运行的需要。菌状风帽,由于认识上的不足及材料本身的限制,使用寿命短(多则一年,少则半年),就因磨损严重而更换,不能满足锅炉长期安全稳定运行的需要。

  1.1.4风帽孔易堵塞,清理困难循环流化床锅炉的风帽是燃烧系统中的重要附件,风帽安装在布风板上,它的主要作用是将流化燃烧所需要的风均匀的送入炉膛,如果风帽磨损或风帽小孔堵塞后过热,就会使风帽损坏造成布风不均匀,影响正常流化,风室严重积渣,甚至引起结焦事故,危及安全运行,同时还会引起厂用电升高,锅炉效率下降,影响经济运行。

  鉴于原炉设计风帽暴露的缺点,我们开始研制小钟罩式风帽。

  我们研制改造的原则是发挥钟罩式风帽的优势,尽量减少改造的范围,保证原有计算差数基本不变。研制改造方案如下:在设计中,经过空气动力计算,提高流化质量的情况下,将菌状风帽改造为小钟罩式风帽;根据流化床的内在规律的要求,对风帽结构进行改变,以满足物料流化的要求。风帽数量1672件,减少前墙及后墙根部两排风帽,前后墙浇筑料斜坡过渡直接将这两排风帽打在浇筑里面,布风板面积由2980×6010稍减小为2890×6010,以提高小孔风速。按照原布风板床体结构设计风帽接管,风帽与接管丝扣连接,利用原布风板下方的床体接管,如图1所示。风帽开孔8个,孔径9mm.钟罩风帽小孔向下倾斜15°,避免了临近风帽之间的相互对吹,减轻了风帽磨损。材质为ZG4Cr26Ni4Mn3NRe,耐磨性及耐氧化性均高于原风帽材质。

  1.2钟罩式风帽的优点

  1.2.1解决了传统菌状风帽的漏灰问题。其原因就是连接管伸入风帽内,形成特殊结构,有效防止漏灰。

  1.2.2检修更方便。由于该风帽未固定在耐火材料中,更换风帽时只需将其拿下或拧下即可,无需砸开耐火材料,即节省时间,又降低了检修费用。

  1.2.3使用寿命长。该种风帽在采用特殊抗磨材料的同时,又增加了风帽有效部位的厚度,由于风帽空腔中有风冷却,大大提高了风帽的使用寿命。

  1.2.4不用改变原布风板,改造方便。

  2研制排渣风帽,解决放渣口结焦问题

  我厂锅炉布风板面积约为18m2,设置两个排渣管。原设计主要燃料为煤泥,但实际运行中,由于煤泥供应不足或系统原因而进行掺烧或全烧洗混煤,为维持经济运行料层,就必须进行放渣。由于布风板设置放渣管后,使得每个放渣口及附近缺少8个风帽,这就使得放渣口附近局部沸腾欠佳,导致放渣口附近局部结焦,这样在放渣过程中就出现,放渣管堵塞的现象,需要人工用扁铁插入放渣管内进行疏通。疏通十分困难,人工操作也十分危险。如何解决放渣管口结焦问题,是我们解决的另一个课题。

  放渣口附近结焦的主要原因就是缺少沸腾风量。放渣口周边附近缺少的风帽,我们可以通过改变放渣口附近的水冷布风板让管的结构在布风板上重新布置4个风帽的位置。但放渣口依然缺少风量。根据放渣管的结构,我们研制了排渣风帽。该种风帽与排渣管相连,即起到了排渣管口的作用,又充当了风帽的作用,为排渣口提供了足够的沸腾风量,如图所示。其内筒和外筒材质为1Cr18Ni9Ti,由于只有顶孔板接触高温床料,顶孔板材质用Cr25Ni20Si2,以增加其顶部耐磨,耐热,抗氧化性,确保使用寿命。顶孔板开孔数34个,孔径5mm.其上部与布风板浇注料平齐或略低,下部(内筒)与原放渣管拼接,外筒下部与布风板水冷壁鳍片满焊密封。风室内的气流从外筒和内筒之间的空隙里进入,从顶孔板小孔内往上喷出,从而提供了沸腾风量。

  3运行效果

  3.12#炉结合大修更换改造成钟罩式风帽,2008年9月27日投入运行。改造后点炉前做冷态实验,料层厚度350mm,送风机电流在33A,全床微流化,37A全床流化,沸腾良好。突然停止送引风机运行,全床料层平整,无明显突起和凹陷现象,说明布风均匀。点炉后运行,在满负荷状态,送风机电流比为改造前降低2A,锅炉各参数运行正常。改造风帽后,锅炉运行周期一般90天左右,停炉检查,未见风帽有明显磨损。风室内无漏渣现场。

  3.23#炉于2008年5月15日改造安装排渣风帽,运行至今,放渣顺畅,未出现放渣管附近局部结焦导致的不能排渣的现象。

  3.3半自动半自动操作人员根据水仓显示水位,通过操作台上的每台泵的启动按钮,启动一台或多台水泵的运行,电机及其阀门的开停由PLC自动执行。

  3.4手动手动操作人员手动按照操作程序通过操作台和就地控制箱上的按钮手动操作电动闸阀,电动球阀及水泵电机的起停。

  每台水泵都设置运行,备用和检修三种工作状态,可直接在本机上设定或由地面控制中心上位机设定;在自动状态下,当水位达到启泵水位时,将自动启动运行泵,当水位到低位时自动停泵,当水位达高位时,自动起动运行泵及备用泵,直到水位低于高位时停止备用泵,只运行"运行泵",当达到上限水位时系统启动超水位报警,提醒操作人员出现非正常涌水量。

  4效益分析

  4.1风帽改造后,2#炉运行至今未更换过一个风帽,原设计风帽对吹导致的局部损坏现象消除,因风帽孔堵塞导致风帽过热损坏现象消除,风帽寿命延长,从目前磨损程度来看,风帽寿命可达5年,未改造前寿命一般平均在2年左右。经测算每年可节省更换风帽费用8万元。风帽改造后,厂用电下降,锅炉效率经测算提高0.5%,每年节电,节煤可达10万元以上。风帽改造后,大大减轻了检修人员更换风帽的劳动量。长期运行,无需清理风室内漏渣,风帽小孔不易堵塞,个别堵塞也容易清理,减轻了运行人员劳动量。

  4.2排渣风帽改造后,不再出现排渣不畅通现象,无需运行人员用扁铁投入放渣管处理堵渣现象,消除了由此带来的不安全隐患。杜绝了应无法放渣导致的停炉,压火事故的发生,安全运行性增强。

 

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