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循環流化床鍋爐省煤器受熱面改造及防磨措施

文檔作者：沈曉蘭，王林文檔來源：大連金州熱電有限公司		點擊數：	更新時間： 2021年12月17日
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熱電技術 2003年第1期(總第77期)
循環流化床鍋爐省煤器受熱面改造及防磨措施
沈曉蘭，王 林
(大連金州熱電有限公司，大連金州116100)
摘要介紹了大連金州熱電有限公司兩臺循環流化床鍋
爐由于尾部受熱面磨損嚴重影響鍋爐出力。保證不了鍋爐連
續穩定運行的情況。為解決這一問題，認真分析出可行性方
案并同生產廠家共同對鍋爐高溫段省煤器進行改造，效果很
好，提高了鍋爐連續運行時間保證鍋爐出力。
關鍵詞省煤器 磨損
1 概述
大連金州熱電有限公司于1996、1997年相繼投
產了兩臺UG一75／5．3一M3鍋爐。在商業運營中，經
過了多次改造。主要改造部位如下：密相區掛磚改
為抗磨損免烘烤1號澆注料(山東淄博淄川富龍耐
火材料廠生產)，給煤口上移及給煤斗改造；二次分
離臥式旋風筒內襯改造；二次分離立式旋風筒內襯
采用抗磨損免烘烤2號澆注料，風帽采用耐高溫耐
磨專利材料(由大連金州特種合金鑄造廠生產)，高
溫過熱器前加裝槽型分離器(由無錫鍋爐廠鍋爐實
業公司生產)；一次分離采用山東省青州市華利防磨
材料廠生產的輕型稀土氮化硅波紋片解決了斷裂脫
落的問題，經系列改造后鍋爐能安全穩定運行，鍋爐
出力提高，截止2002年底2號爐(1997年1月投產)
累計運行17113h，1號爐(1997年12月投產)累計運
行17594h，隨著投產運行時間的增加，鍋爐尾部省煤
器及空預器磨損嚴重。二臺爐高溫段省煤器堵管1／
3，低段空預器堵管1／5，排煙溫度增加。加大了排煙
熱損失，影響鍋爐經濟運行，為了解決這一問題，
2002年3月，擬出改造方案，并由廠家專業人員根據
方案進行設計、加工，最終解決了鍋爐尾部受熱面磨
損問題。
2 問題的提出
鍋爐原設計為高低段省煤器及高低段空預器，
省煤器為膜式鰭片管，共有56排，管間距為47mm，
空氣預熱器內似0×1．5有縫鋼管。由于省煤器管排
間距小，又錯列布置，煙汽流經熱面其速度增大，攜
大量飛灰對省煤器磨損加重，從公式E w D2~／2g
分析得知：磨損量E與飛灰粒徑濃度D、濃度 速度
w有如下關系：煙氣流速愈高磨損愈嚴重，即磨損量
E大約與氣流速度w 三次方成正比；煙氣中飛灰粒
徑愈大，磨損量愈大，即磨損量E與粒徑D二次方成
正比；煙氣飛灰濃度愈大，飛灰粒子碰撞受熱面幾率
增加，磨損量增加，即磨損量E與灰粒濃度成正比。
由于煙速增加，不僅對二級分離臥式旋風筒和
立式旋風筒磨損嚴重，尤其是對空氣預熱器磨損嚴
重(低段空氣預熱器下3排由于渦旋作用磨損嚴
重)，為了解決這一問題必須降低尾部受熱面煙氣流
速，對尾部受熱面進行改造。
3 改造方案提出
3．1 改造方案之一
2001年赴廠家協商對鍋爐改造，即取消臥式旋
風筒加大外置式立式旋風筒的直徑。高溫段過熱器
前加裝槽型分離器其造價為200多萬元。
3．2 改造方案之二
由于第一方案造價太高，2002年2月對鍋爐進
行全方位的研究，確定原改造設計的二次分離臥式
旋風筒及立式旋風筒不變，將高溫段省煤器橫向管
排減少，增加管排間距，減少的面積將省煤器縱向延
長彌補；低段空預器原設計咖X 1．5有縫鋼管全部
改為咖X 2無縫鋼管，在高溫段過熱器前加裝槽型
分離器。經核算僅省煤器和空預器改造加工費用約
30多萬元，大大降低改造費用。
4 改造方案實施
由于臥式旋風筒渦殼內襯已于1999年改造，其
效果明顯，回灰量大，磨損降低，無需對尾部受熱面
進行大范圍改造。為降低尾部煙氣流速，只對高溫
段省煤器需要重新設計布置，增加其管間距，使煙速
下降，降低高溫段省煤器磨損是改造的主要切人點。
一15 —
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熱電技術 2003年第1期(總第77期)
改造前、后高溫段省煤器簡圖見圖1、圖2。經核算 要求，其主要尾部煙速下降，達到改造初步要求。
其整體參數沒有太大變化，符合原設計的熱力計算
5 防磨措施
圖1 改造前高溫段省煤器簡圖
圖2 改造后裔溫段省煤器簡圖
在高溫過熱器前加裝兩排槽型分離器，使大顆
粒的飛灰通過碰撞分離又回到爐膛內參與燃燒，雖
然加裝槽型分離器減少了高溫段過熱器迎火面磨
損，但飛灰量減少返回爐膛內調溫作用降低影響爐
負荷。
為降低低溫段過熱器磨損，對一次分離波形片
進行跟蹤檢查，在使用原設計氮化硅波型片只運行2
— 3個月就發現凸起和脫落，使波型片原設計等間距
空隙加大，形成煙氣走廊，由于煙氣不均勻地通過波
型片，就會導致煙氣流速高的地方低溫段過熱器磨
損嚴重。如今1號和2號爐一次分離用波紋片全部
采用山東青州市華利防磨材料廠生產的輕型稀土氮
化硅波紋片，效果很好，2002年11月1日使用至今
沒有發現凸起和脫落現象。
一l6 —
56× 47=2632
44 × 5 5= 2618
將原設計低溫段空預器一級有縫鋼管44o×1．5
改為奪40×2無縫鋼管可以提高空預器使用壽命，并
提高防磨能力。不利的一面，因管壁加厚降低傳熱
能力，排煙溫度有所提高，空氣流通量有所降低。
6 改造后的效果
2002年9月和l0月對1號和2號鍋爐進行高溫
段省煤器及低溫段空預器改造后，經過調試和漏風
試驗已確定改造效果成功，鍋爐運行穩定，連續運行
時間長，達到額定出力。
7 改造后需要完善的問題
由于1號鍋爐給煤口上移及低溫段省煤器堵管
過多，造成排煙溫度太高，需要對低溫段省煤器進行
( ( (
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沈曉蘭等：循環流化床鍋爐省煤器受熱面改造及防磨措施
完善改造，2號爐給煤口上移在最佳位置，其排煙溫
度在設計范圍。
1號爐因沒有事故噴水系統減溫水量不夠，限制
了鍋爐超出力能力，需要加裝事故噴水系統。
1號和2號爐低溫段省煤器至安裝后沒有更換
過。預計2003年對低溫段省煤器進行改造，恢復原
設計受熱面及設計的排煙溫度。
現1號和2號爐使用的膜式省煤器熱膨脹性能
較低，在爐熱態運行中常會出現鰭片與管熱脹受阻
長時間疲勞拉伸出現泄漏事故，需要改進。
表1 鍋爐高省及低空改造后運行參數表
(上接第11頁)
對“第二”脫硝加以改進，目前處于檢驗階段。
AGR和AEFLGR法是“三段”火炬燃燒與SNCR法的
結合應用，構想可大幅脫硝。例如，在105MW 爐上
應用AGR法、NO 濃度降68％ ～76％ 。(漏氨>
10ppm)；在5臺爐上應用FLGR法，NO 濃度降27％
～ 40％ ；4臺爐上應用AEFLGR法、NO 降50％ ～
70％ 。
“混合”催化的HSR法是SNCR+SCR，該法脫硝
效果完全能達用SCR法的脫硝水平(在漏氨<5ppm
時)，大量節約投資，反應劑省45％。
置催化器于煙路中寬敞部位的“In—duct SCR”
法便于現場空間局促條件使用。該法與SNCR法結
合利用，在漏氨<10ppm下，空預器進口NO 可降
85％ ～90％ 。
應用SCR法用尿素水解制取氨，可減少運輸、貯
存、氨超載等引發的不安全因素，該法已通過一臺
565MW負荷多變燃油爐驗證。
參考文獻
1．KOTrLEP B．P． Pe,3ynbTaTb1 Blt2XpeHtm paa,nuu,Hblx
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