魏秉科

（寧夏大唐國際大壩發(fā)電有限責任公司,寧夏 青銅峽 751607）

DG2070/17.5-Ⅱ6鍋爐水平煙道積灰治理措施初步探討

魏秉科

（寧夏大唐國際大壩發(fā)電有限責任公司,寧夏 青銅峽 751607）

寧夏大唐國際大壩發(fā)電有限責任公司5、6號機組投運以來，鍋爐水平煙道運行中存在積灰現(xiàn)象，特別是鍋爐燃燒器低氮改造后，水平煙道高再管排內(nèi)出現(xiàn)結(jié)焦積灰情況較以往更為嚴重，積灰高度最高達1.7米，引起此處煙氣流速增加，同時因積灰高度與下層蒸汽吹灰槍齊平，導致鍋爐吹灰時蒸汽裹攜積灰，加大了高溫再熱器管排的磨損速率，減少了高溫再熱器管排換熱面積。本文對因水平煙道積灰導致高溫再熱器磨損加劇提出了解決方法。

水平煙道;積灰;磨損

1 背景

寧夏大唐國際大壩發(fā)電有限責任公司5、6號鍋爐由東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司生產(chǎn)的亞臨界參數(shù)、自然循環(huán)、前后墻對沖燃燒方式、一次中間再熱、單爐膛平衡通風、固態(tài)排渣、尾部雙煙道、全鋼構(gòu)架的Π型汽包爐。水平煙道位于爐膛的出口，水平煙道寬20700mm，深5299mm，水平煙道水冷壁管為Φ66.7×7mm，SA-210C的光管。水平煙道底部由水冷壁管五抽一后剩余的180根后墻水冷壁管折向水平煙道后形成，節(jié)距分別為88mm、115mm、131.9mm三種；水平煙道底部兩側(cè)的管子折向水平煙道側(cè)墻，形成水平煙道側(cè)水冷壁，水平煙道側(cè)水冷壁節(jié)距分別為100.5mm、131.9mm兩種，每側(cè)各40根水冷壁管；水平煙道底部中間的管子向后、向上形成水平煙道出口管束，水平煙道出口管束橫向節(jié)距S1=460mm，縱向節(jié)距S2=100.7mm/151.3mm，共44排、100根管子。在水平煙道內(nèi)沿爐寬度方向順列逆流布置有89片高溫再熱器，橫向節(jié)距S1=230mm,縱向節(jié)距S2=79mm,每片高溫再熱器10管圈并繞。高溫再熱器管管子規(guī)格為Φ57*4.5/5.5mm，分別采用了12Cr1MoV、SA-213T23、SA-213T91、SA-213TP304H四種材料。高再管屏下‘U’彎距水平煙道底包覆管距離250mm。

自5、6號機組投運以來，鍋爐水平煙道運行中存在積灰現(xiàn)象，特別是鍋爐燃燒器低氮改造后，水平煙道高再管排內(nèi)出現(xiàn)結(jié)焦積灰情況較以往更為嚴重，積灰高度最高達1.7米，引起此處煙氣流速增加，同時因積灰高度與下層蒸汽吹灰槍齊平，導致鍋爐吹灰時蒸汽裹攜積灰，加大了高溫再熱器管排的磨損速率。

通過在鍋爐水平煙道加裝風帽式吹灰器，解決了水平煙道積灰問題，防止因積灰減少高溫再熱器換熱面積及導致蒸汽吹灰磨損受熱面。

2 水平煙道積灰原因分析

（1）水平煙道本身的結(jié)構(gòu)特性，5、6號爐水平煙道坡度只有20°，造成水平煙道形成煙氣渦流區(qū)，使飛灰從煙氣中分離，同時受煙氣回流影響，飛灰分離并沉積在折焰角區(qū)域。

（2）蒸汽吹灰器工作區(qū)域存在死角無法完成對整個水平煙道區(qū)域的吹掃。

（3）燃燒器進行低氮改造后，火焰中心上移，燃煤灰熔點低于設計值，使得水平煙道結(jié)焦灰渣混合后吹灰器更難將其吹起被煙氣帶走。

3 風帽式吹灰器說明

3.1 設計技術要求

（1）根據(jù)現(xiàn)場積灰部位及空間位置等實際情況，在水平煙道下方設計兩排吹掃噴嘴。

圖1 現(xiàn)場布置圖

（2）吹掃噴嘴為柱狀風帽式。噴嘴上設有開孔，其布置方向與水平煙道底面垂直。噴嘴噴出的介質(zhì)方向與水平煙道底部近似平行以減小磨損，用高速吹掃介質(zhì)對積灰進行吹掃，使其被攪動揚起后被流動煙氣帶走。

（3）噴嘴的吹掃介質(zhì)入口端在水平煙道的外部，噴嘴穿過煙道的位置采用焊接方式密封。

（4）在噴嘴周圍布置防磨蓋板，防止吹灰介質(zhì)吹損受熱面管子。

（5）吹掃介質(zhì)管路通過支吊架支撐。吹掃介質(zhì)通過母管和支管引入各噴嘴對應的小管子。

（6）為調(diào)節(jié)和檢修需要，在母管上設置手動關斷閥，在每一支管上設置電動關斷閥、手動調(diào)節(jié)閥和就地壓力表。關斷閥用于在吹掃系統(tǒng)需要檢修時關斷介質(zhì)用，通過控制調(diào)節(jié)閥的開度使介質(zhì)出口壓力滿足吹掃需要，吹掃系統(tǒng)運行時所有閥門處于打開狀態(tài)。

（7）吹掃系統(tǒng)采用的吹掃介質(zhì)從蒸汽吹灰母管引出（減壓站之后），吹灰母管的吹灰蒸汽參數(shù)一般為 2.5～3MPa、300～350℃。

3.2 目的及目標

（1）能有效減少鍋爐水平煙道積灰，保證水平煙道風帽式吹灰器投運后水平煙道積灰高度不超過0.5米。

（2）一個A級檢修周期內(nèi)水平煙道受熱面管道不發(fā)生因風帽式吹灰器吹損造成的泄漏事件。

4 投運結(jié)論

（1）自鍋爐投入運行一月左右后通過左右側(cè)人孔門檢查積灰情況，發(fā)現(xiàn)積灰高度已與人孔門處平齊。

（2）試投運5分鐘后檢查發(fā)現(xiàn)積灰高度明顯下降，投運過程中清晰可見蒸汽將積灰吹起后隨煙氣被卷吸帶走。

（3）根據(jù)實際多次投運觀察，確定投運周期為（15—20）天/次，每次投運時間為5分鐘，即可將積灰高度吹掃降低。

（4）通過多次投運，觀察吹掃效果較好，解決了水平煙道積灰問題。

圖2 風帽式吹灰器運行前后積灰對比

5 后期建議

（1）加強檢查力度，定期通過水平煙道處人孔門觀測內(nèi)部積灰情況，繼續(xù)摸索投運頻次。

（2）仔細觀察吹掃過程，確定效果最佳吹掃投運時間。

（3）由風帽式吹灰器運行前后積灰對比圖（圖2）可以看出，靠近兩側(cè)墻人孔門2米范圍內(nèi)存在未徹底吹掃的灰坎，其原因為兩側(cè)水冷壁底包覆管折向形成兩側(cè)包墻，此處風帽布置稀疏，較中間部位間距大200mm，灰坎部位為吹掃死區(qū)，下次檢修周期可通過調(diào)整兩排風帽間距或在個別稀疏部位增加布置多個風帽解決此問題。

（3）投運風帽吹灰器時，要充分暖管，排凈疏水，防止蒸汽帶水吹損受熱面管束。

（4）安裝風帽式吹灰器后，風帽吹灰器噴嘴附近水平煙道水冷壁底包覆管可能存在由于護瓦脫落吹損的情況，需在下一個檢修周期重點檢查。

[1]寧夏大唐國際大壩發(fā)電有限責任公司鍋爐設備檢修工藝規(guī)程[S]. [2]寧夏大唐國際大壩發(fā)電有限責任公司鍋爐檢修說明書[S].

[3]王寧玲,張勇,楊勇平等.600MW火電機組節(jié)能降耗分析與優(yōu)化措施[J].中國電力,2009,42(09).

[4]鄭體寬,楊晨.熱力發(fā)電廠[M].第二版.北京大學：中國電力出版社,2008.

[5]林萬超.火電廠熱系統(tǒng)節(jié)能理論[M].西安：西安交通大學出版社，1994.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.013