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东晟环保

晟源科技
阳光科技 西安热工院
北京化工大学 中国科技大学
 
图片名称:
水冷壁裙状隔断型防磨
加入日期:
2016/3/20
图片介绍:
安徽三星化工有限责任
公司热电厂
2#CFB75t/h水冷壁防磨措施方案
 
 
 

 
 
 
连云港晟源科技有限公司
免费热线:400-066-9125
技术咨询:顾林华13705133291  13805135921
 


 

安徽三星化工有限责任公司热电厂
2#CFB75t/h水冷壁防磨措施方案建议
 
一、现实概况
安徽三星化工有限责任公司热电厂2#炉装备济锅CFB75t/h 锅炉。投产于200610月份,设计年运行约6600小时。使用燃料为80%褐煤,发热值3500大卡。投产几年来,目前锅炉发现磨损问题相当严重……。
具体突出在两处:
1密相区
炉膛内自浇注料与水冷壁过渡区出现大面积的磨损,区域高度约2.0米,炉膛四角更相当严重。在屡次实施防磨措施处理后,还是没有明显效果情况下不得已采取非常的办法焊接了2.5米高防磨瓦。但从国内目前使用防磨瓦的锅炉都不尽人意,首先其影响锅炉出力(因为传热系数影响)由于防磨瓦的材质、密合度、焊接系数、膨胀系数等都很难稳合,故防磨瓦易脱落已成为习惯性的事实,每次大小修都发现相当严重。
2:烟道出口处
烟道出口处问题:主要集中在炉膛上部水平烟道进口两侧墙,及后大墙;烟道进口正上方顶部及弯管处前区弧角处,左右各直角处磨损相当严重。多次导致严重爆管,严重影响锅炉经济安全运行。这样不仅增加劳动强度,而且也增加检修费用,更重要的是影响正常的运行生产,为此厂家也曾多次对其防磨措施进行探讨,没有合适有方法。为此、特建议采用连云港晟源科技有限公司发明的蓝泥防磨及多阶层,导流隔断式,弯角屏蔽+隔断式的方法方式来解决。这样方法方式目前在国内经过数十台锅炉上使用反映很好。
二、原因分析
1:密相区原因形成
由于循环流化床锅炉所进入炉膛的原煤颗粒质量大小不同,而受到一次风的风压是基本一致的,于是就在炉膛内呈现出放“烟花”状的燃烧模式,由于质量不同,部分燃烧颗粒受引风机作用被烟气带走进入旋风分离器分离后再进入炉膛循环燃烧,其他轻质一点的燃烧颗粒就被一次风吹到炉膛的稀相区后在不同的落点着落后顺着水冷壁下滑(称为贴壁灰),而质量大的燃烧颗粒以同样的方式落到卫燃带处(密相区),因为贴壁灰是自上而下,且灰密度越来越大以重力加速度的形式反复地冲刷着水冷壁管,这样就出现了卫燃带处水冷壁管严重磨损的产生。
其次,在循环流化床锅炉的运行中,风量的调整也相当重要,一般来说一次风的风量一般为55%70%,一次风的风速为2.55m/s5m/s,炉膛出口风速为20 m/s,风速的大小与磨损量呈成立方关系,但要真正科学调节好这一关系,也相当有难度的。
2烟道口原因形成
由于锅炉尾部烟道流速快,飞灰撞击冲刺磨损相当明显。大家知道:正常CFB烟道入流速都达20-22M/S,是密相区的6-8倍,是稀相区的4-6倍。因水冷壁磨损速率与煤种(物料特性)受热面布置形式 (冲刺方式)物料浓度成正比。与贴壁物料流动速度3.5-4次方成正比。因此阻降物料流动速度或分隔阻挡物料强冲刺降低,强磨损速率至关重要。
:常用方法
现用户普遍采用的是将浇注料与水冷壁接触部位的水冷壁管由“直管式”改为“弯管式”,目前新锅炉出厂设计就是让管式,让管从某些程度上也确实避免原来非让管式时浇注料平台造成的“涡流”磨损。另外就是在让管以上水冷壁一定的高度范围内采用电弧喷涂来减少快速下滑的燃烧颗粒对卫燃带处的整体磨损。
但是,电弧喷涂防磨施工也有一定局限性,不是万能的,有着受工艺及环境影响。首先喷砂前要确保管壁间鳍片焊缝打磨平整,管壁或鳍片磨损的部位要求焊补后打磨平整,确保无明显的“凸”焊点,因为有焊点“凸”出就极易造成局部水冷壁管的磨损加剧(由于焊材与基材材质的差异,在同样的界面上磨损的程度是不一样的),更何况喷砂要求细致严密,不留盲点,以确保原有喷涂层不剥皮、脱落。其次,在喷涂层上部30cm20cm位置,喷涂时要依次减少喷涂遍数,以达到平滑过渡,防止运行中出现新的小平台造成新的“涡流”磨损。在下一个防磨周期,再进行电弧喷涂防磨时,由于新老喷涂丝材材质有异且不易喷砂等原因影响,新老喷涂层很难结合,极易造成剥皮脱落现象的发生,往往重复采用电弧喷涂防磨的循环流化床锅炉,防磨效果均不太理想,另外电弧喷涂施工还存在受天气湿度影响施工质量,对局部磨损严重部位电弧喷涂很难做到完美。因为喷涂层一旦过厚就会爆皮脱落,还有就是电弧喷涂施工环境恶劣、工艺复杂、等诸多不利。
四、新型蓝泥技术
根据水冷壁贴壁灰自上而下灰的密度越来越大,并以加速度快速下滑的方式冲刷磨损水冷壁管,致使壁管整体减薄或局部磨损严重直至爆管(炉膛的四个角灰量相对大,磨损尤为严重)。设法让贴壁灰改变它的运行轨迹是解决这一问题的根本所在,我们用多重拦截贴壁灰的方式来减少磨损量以达到延长防磨周期目的。经过无数次的论证实践,我们采用进口防磨材料“蓝泥”,根据水冷壁管磨损情况,且充分考虑了锅炉受热面等问题后,在炉膛四周做间隔高度不同的防磨裙带,(见图例)裙带的间隔高度为50cm200cm之间,裙带的施工高度为10cm,并可将防磨裙带做到炉膛稀相区,如此以来,自由下滑的燃烧颗粒的正常运行轨迹受裙带的多重拦截作用被重新卷入炉膛的中央燃烧区,有效的降低了管壁的整体磨损,实践证明,根据磨损情况和炉膛高度,一般做防磨裙带36道为宜,局部磨损重灾部位及炉膛四角等.
对于锅炉上部分水平烟道区域的严重磨损地方,我们建议采用“导流隔断法,角区屏蔽+隔挡式”来特殊处理。但如何根据情况而科学的应用此方法还是要具备一定的实践经验与科学运算。特别是导流隔断的具体位置及与面积。总而言之是在既不影响速度又不使锅炉尾部排烟温度升高的情况有效地进行技术施工。另外对角区的屏蔽+隔挡抓钉的焊接也相当讲究。倘若做的不具体,易使蓝泥脱落,对防磨效果造成一定影响。
可在裙带间隔区间内另加设裙带效果更佳,此种防磨技术首次投资远低于电弧金属喷涂,且防磨周期过后如有需要,只需简单修补即可,后续防磨投资更是大为降低。具体优点:
①、施工周期短、简单、安全、无需支架模板,所用“蓝泥”无需烘炉,可直接点火升压(尤其适用于不易长时间停炉的自备电厂)。
②、蓝泥防磨施工无需对壁管进行表面处理,施工不损伤基材。
③、施工设计时充分考虑锅炉的受热面,基本不影响锅炉产汽量。
④、裙带上部与水冷壁接触部位采用较为科学的施工工艺,基本消除在此形成的涡流磨损。
⑤、对炉膛四角及局部磨损重灾部位可另外加设裙带,施工方便、可靠易行。
⑥、防磨投资少,维护成本极低。
⑦、防磨效果好,对让管式锅炉非常适用。
 
四、措施建议
    根据2#炉水冷壁管过渡区,四角,烟道口的磨损情况,且充分考虑了锅炉受热面等问题:
①建议在炉膛内水冷壁四周做三道防磨裙带,其中第一道覆盖在磨损严重区域的上方(自过渡区根部计高度约0.6~0.7米),第二道距第一道0.9米,第三道距第二道1.2米,裙带的施工宽度为10cm,厚度1cm。此方案整体保护水冷壁四周的高度为2.8米。其次四角可做高三米以上。(根据实际情况定)
 
将上部烟道出口处死角进行30cm屏蔽两角面各15cm.另后大墙及两侧墙做二道裙带进行导流隔断,前水平烟道上端顶棚弯管处做40cm屏蔽厚度≦2cm.见图: 
 
 
2.施工时间:在搭建好不同位置的工作台情况下,不超过22个小时(按三个工作日计)。
3.  蓝泥的特性及性能指标另见说明书。
2.在甲方掌握了施工工艺之后(极其简单),今后的施工维护费用将大大节省。
五.施工工艺
a.销钉焊接
水冷壁管的焊接销钉应采用流化床锅炉专用销钉,长度为2.5cm,也可根据施工蓝泥厚度,适当加长或缩短。焊接前应将壁管及翼板上的浇注料痕迹除去。焊接时应由一人用专用工具持住销钉,另一人焊接,销钉应适当向上向外倾斜,贴近管壁,焊接销钉应采用左右交叉式排列,每相邻的两个销钉的间距约为2cm左右。销钉焊好后,应将其周围的焊渣除去,并用毛刷将焊接部位清扫干净。
b.施工工艺
蓝泥施工前应用毛刷将浇注料(或其他耐火材料)与壁管结合部位仔细清扫干净,使其缝隙中不能留有一点灰尘,也可用喷水壶冲洗,然后再用湿布擦拭干净。将蓝泥用干净的泥刀切片,新鲜的一面贴于壁管上,然后用橡皮锤捣打坚实,壁管前侧不应捣打过厚,一般应在1cm左右,管板部位应以覆盖销钉为宜。捣打应用力均匀,密实,不应有明显的接缝,蓝泥与施工面之间不应留有气体,捣打次数至少在五次以上,直至料胚表面出现湿润为止。捣打过程中应经常用湿布擦拭橡皮锤,以免工具与蓝泥之间出现粘连现象。下部与壁管结合部位应尽量填平,使之有一个较为平滑的过渡。
蓝泥施工面上部与壁管结合部位应处理成随管壁波动的小平台形式,这样在运行过程中该部位就会有小部分的煤灰堆积,从而使燃烧颗粒在此位置形成软着陆,以减轻对壁管的冲刷。蓝泥与相临未覆盖水冷壁管的过渡应从相临翼板中线起平滑过渡,上部平台位置的销钉应焊接在中间位置。
仔细检查所有施工面,不应存在过于凹凸的部位,并将其整体修缮美观,边缘平滑。蓝泥施工后10天内应点炉起火,以免施工面出现细小的裂纹。
连云港晟源科技有限公司
顾林华13705133261
 
 
 
 
 

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