论文部分内容阅读
摘要:针对内蒙古京海煤矸石发电有限责任公司#1循环流化床锅炉A中心筒脱落更换等问题,对影响它们的因素进行了技术分析。在此基础上,为锅炉更换了新型中心筒。
中图分类号：TK22 文献标识码：A 文章编号：
1 前 言
京海发电有限责任公司两台330MW国产循环流化床机组。锅炉是由东方锅炉厂生产，型号为DG1177/17.4-II1型循环流化床锅炉，亚临界参数，单炉膛，一次中间再热自然循环汽包、紧身封闭、平衡通风、固态排渣、全钢架悬吊结构、炉顶设密封罩壳。配备300MW级亚临界中间再热单轴双缸双排汽、直接空冷式汽轮机发电机组，#1锅炉2010年9月投产。锅炉炉膛出口设置三个汽冷旋风分离器，旋风分离器分离锅炉出口外循环床料，将外循环物料中较大的颗粒分离送入炉膛进行再次燃烧。分离器中心筒由直段及锥段两部分构成，中心筒总高6650mm，直段φ4149×12mm，直段上部由12块扇形分段组成高2400mm，锥顶φ4970×12mm、高1348mm，中心筒材料为RA253MA。中心筒以锥段（最上部）为固定段，通过穿过直段上部每块扇形（中心线）六个卡板与锥段连接，从而使中心筒固定在分离器外壳上。
锅炉自投产以来中心筒都发生不同程度的变形，2012年4月16日#1炉B级检修期间，在对A旋风分离器中心筒碳化部位割孔检查，发现整个中心筒直段全部脱落，仅剩下1块直段上部扇形板靠卡板固定在锥段上，坠落到分离器下部直段中心筒變形严重。我公司与东方锅炉（集团）股份有限公司取得联系，由东方锅炉（集团）股份有限公司设计处出方案，我公司根据方案对#1锅炉A中心筒进行更换及技术改造。
原因分析
采用焊接固定支撑使筒体膨胀受限，造成固定部分向内卷曲变形，形如西瓜皮，由于金属热胀冷缩，密封浇注料及隔热填充物受挤压形成缝隙，形成新的通道，造成了烟气直接短路，部分烟气未经分离（未通过中心筒）直接进入尾部烟道，整个分离器的效果降低，并且形成的通道更加剧中心筒受热变形，使进入烟道的可燃物增多，经常在烟道再燃烧，过热蒸汽超温严重，灰含碳量增加，锅炉的安全经济性不能得到保障。
3新中心筒简介
新中心筒总体尺寸与原中心筒未变，为提高分离效率，新中心筒内部增装烟气挡板；为解决筒体膨胀，新中心筒直段上部扇形板之间接口处采用新型连接方式；为增强中心筒与分离器接口配合，锥段与直段连接卡板采用贯穿满焊技术。
（1）增装烟气挡板
增装烟气挡板是指在旋风筒内水平上下交叉安装两组挡板（每组4个挡板），每个挡板及支撑板与接触中心筒筒壁焊接，最终将新增的烟气挡板固定在旋风分离器中心筒内，烟气挡板可破坏中心筒内烟气旋流，从而降低烟气流速及吸力，使烟气含灰量降低，提高分离器分离效率。
（2）扇形板之间接口
防止中心筒直段上部扇形板发生向内卷曲变形，新中心筒扇形板之间
采用交叉连接，并且每条接口面装有四个贯穿接口面卡板，卡板周围及每个扇形板之间都预留膨胀间隙，使扇形板受热后合理膨胀。
（3）中心筒与分离器接口配合
接口连接是指在旋风筒内安装接口，接口通过各种尺寸的钢板贯穿中心筒及锥段后焊接，最终将中心筒固定在旋风分离器内的连接方式。这种安装方式有较好的密封效果，并保证中心筒不会脱落。
4改造运行效果
改造施工说明
由于中心筒所处的位置和其自身尺寸较大, 更换中心筒的工作非常麻烦, 需要将中心筒外部护板碳化部分进行割除，并打磨干净，安装新的外护板，采取满焊，炉左侧预留两个开孔（长3米、宽1米）作为新中心筒安装吊装口；新中心筒直段分为平均分9块后，采用单块进行吊装，先用12吨吊车从锅炉零米吊至锅炉平台三楼，三楼隔热层采用钢板进行铺垫，防止损坏隔热层，再用手拉叉车拉至炉顶吊吊装口，原五楼吊装口长和宽分别为2米×1.9米，采用炉顶吊将其吊至锅炉十楼，然后用2T手拉葫芦移至中心孔外部开孔处，再采用1T卷扬机从炉左侧两个开孔吊至中心筒内；然后逐一拼装组合，需要特别注意的是应将分离器下部防护网保护起来，防止顶部炉墙脱落及施工设备不慎掉落而带来安全隐患。
（2） 改造后经运行,效果明显:
中心筒的抗变形、 抗磨损能力明显提高,因而使用寿命更长,运行半年以来还未出现受热或受力扭曲变形及磨漏事故。
提高了分离器性能，返料量明显增多,这带来以下影响: 首先炉膛差压明显增加，保证了炉膛的传热效率， 床温亦更均匀；其次由于细灰得到好的循环燃烧，飞灰数量和含碳量得到降低，减轻了对尾部对流受热面的磨损， 排烟温度有所降低，锅炉的经济性得到保证。
4结束语
通过更换新中心筒提高了分离器分离效率及中心筒抗变形能力。实践证明此次改造是成功的, 提高了电厂效益,并为大量循环流化床锅炉的改进提供了参考。
1.《火力发电厂金属材料手册》．中国电力出版社出版、发行，2001年。
2. 循环流化床锅炉理论设计与运行[ M] . 北京: 中国电力出版社, 1998年。
中图分类号：TK22 文献标识码：A 文章编号：
1 前 言
京海发电有限责任公司两台330MW国产循环流化床机组。锅炉是由东方锅炉厂生产，型号为DG1177/17.4-II1型循环流化床锅炉，亚临界参数，单炉膛，一次中间再热自然循环汽包、紧身封闭、平衡通风、固态排渣、全钢架悬吊结构、炉顶设密封罩壳。配备300MW级亚临界中间再热单轴双缸双排汽、直接空冷式汽轮机发电机组，#1锅炉2010年9月投产。锅炉炉膛出口设置三个汽冷旋风分离器，旋风分离器分离锅炉出口外循环床料，将外循环物料中较大的颗粒分离送入炉膛进行再次燃烧。分离器中心筒由直段及锥段两部分构成，中心筒总高6650mm，直段φ4149×12mm，直段上部由12块扇形分段组成高2400mm，锥顶φ4970×12mm、高1348mm，中心筒材料为RA253MA。中心筒以锥段（最上部）为固定段，通过穿过直段上部每块扇形（中心线）六个卡板与锥段连接，从而使中心筒固定在分离器外壳上。
锅炉自投产以来中心筒都发生不同程度的变形，2012年4月16日#1炉B级检修期间，在对A旋风分离器中心筒碳化部位割孔检查，发现整个中心筒直段全部脱落，仅剩下1块直段上部扇形板靠卡板固定在锥段上，坠落到分离器下部直段中心筒變形严重。我公司与东方锅炉（集团）股份有限公司取得联系，由东方锅炉（集团）股份有限公司设计处出方案，我公司根据方案对#1锅炉A中心筒进行更换及技术改造。
原因分析
采用焊接固定支撑使筒体膨胀受限，造成固定部分向内卷曲变形，形如西瓜皮，由于金属热胀冷缩，密封浇注料及隔热填充物受挤压形成缝隙，形成新的通道，造成了烟气直接短路，部分烟气未经分离（未通过中心筒）直接进入尾部烟道，整个分离器的效果降低，并且形成的通道更加剧中心筒受热变形，使进入烟道的可燃物增多，经常在烟道再燃烧，过热蒸汽超温严重，灰含碳量增加，锅炉的安全经济性不能得到保障。
3新中心筒简介
新中心筒总体尺寸与原中心筒未变，为提高分离效率，新中心筒内部增装烟气挡板；为解决筒体膨胀，新中心筒直段上部扇形板之间接口处采用新型连接方式；为增强中心筒与分离器接口配合，锥段与直段连接卡板采用贯穿满焊技术。
（1）增装烟气挡板
增装烟气挡板是指在旋风筒内水平上下交叉安装两组挡板（每组4个挡板），每个挡板及支撑板与接触中心筒筒壁焊接，最终将新增的烟气挡板固定在旋风分离器中心筒内，烟气挡板可破坏中心筒内烟气旋流，从而降低烟气流速及吸力，使烟气含灰量降低，提高分离器分离效率。
（2）扇形板之间接口
防止中心筒直段上部扇形板发生向内卷曲变形，新中心筒扇形板之间
采用交叉连接，并且每条接口面装有四个贯穿接口面卡板，卡板周围及每个扇形板之间都预留膨胀间隙，使扇形板受热后合理膨胀。
（3）中心筒与分离器接口配合
接口连接是指在旋风筒内安装接口，接口通过各种尺寸的钢板贯穿中心筒及锥段后焊接，最终将中心筒固定在旋风分离器内的连接方式。这种安装方式有较好的密封效果，并保证中心筒不会脱落。
4改造运行效果
改造施工说明
由于中心筒所处的位置和其自身尺寸较大, 更换中心筒的工作非常麻烦, 需要将中心筒外部护板碳化部分进行割除，并打磨干净，安装新的外护板，采取满焊，炉左侧预留两个开孔（长3米、宽1米）作为新中心筒安装吊装口；新中心筒直段分为平均分9块后，采用单块进行吊装，先用12吨吊车从锅炉零米吊至锅炉平台三楼，三楼隔热层采用钢板进行铺垫，防止损坏隔热层，再用手拉叉车拉至炉顶吊吊装口，原五楼吊装口长和宽分别为2米×1.9米，采用炉顶吊将其吊至锅炉十楼，然后用2T手拉葫芦移至中心孔外部开孔处，再采用1T卷扬机从炉左侧两个开孔吊至中心筒内；然后逐一拼装组合，需要特别注意的是应将分离器下部防护网保护起来，防止顶部炉墙脱落及施工设备不慎掉落而带来安全隐患。
（2） 改造后经运行,效果明显:
中心筒的抗变形、 抗磨损能力明显提高,因而使用寿命更长,运行半年以来还未出现受热或受力扭曲变形及磨漏事故。
提高了分离器性能，返料量明显增多,这带来以下影响: 首先炉膛差压明显增加，保证了炉膛的传热效率， 床温亦更均匀；其次由于细灰得到好的循环燃烧，飞灰数量和含碳量得到降低，减轻了对尾部对流受热面的磨损， 排烟温度有所降低，锅炉的经济性得到保证。
4结束语
通过更换新中心筒提高了分离器分离效率及中心筒抗变形能力。实践证明此次改造是成功的, 提高了电厂效益,并为大量循环流化床锅炉的改进提供了参考。
1.《火力发电厂金属材料手册》．中国电力出版社出版、发行，2001年。
2. 循环流化床锅炉理论设计与运行[ M] . 北京: 中国电力出版社, 1998年。