何成文,何 龍，孫小軍，章 清

(內(nèi)蒙古蘭太鈉業(yè)有限責(zé)任公司 熱動(dòng)力廠，內(nèi)蒙古 阿拉善 750336)

1 前言

近幾年，循環(huán)流化床鍋爐燃燒的煤，多為低發(fā)熱量、高灰分、低揮發(fā)分燃煤。劣質(zhì)煤占鍋爐燃燒總量的70%以上。燃煤質(zhì)量下降導(dǎo)致鍋爐水冷壁、省煤器、低溫過(guò)熱器磨損急劇增加,除塵器布袋破損嚴(yán)重，煙氣粉塵不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致煙氣超標(biāo)排放等。所以，有效提高鍋爐及輔機(jī)系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 降低鍋爐整體受熱面的磨損方法

2.1 降低鍋爐水冷壁防磨方法

2005年內(nèi)蒙古蘭太鈉業(yè)有限責(zé)任公司熱動(dòng)力廠(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“分廠”)鍋爐投用使用后鍋爐使用周期一般在45 d左右，每次檢修5 d，檢修主要工作水冷壁堆焊，鍋爐爐膛內(nèi)密相區(qū)水冷壁磨損最為嚴(yán)重，磨損的主要原因是煙氣中的顆粒物在下降過(guò)程中貼壁流對(duì)水冷壁磨損，導(dǎo)致鍋爐使用周期降低，無(wú)法長(zhǎng)周期運(yùn)行，鍋爐在運(yùn)行45 d后就必須停爐補(bǔ)焊。(圖1為鍋爐水冷壁貼壁流磨損示意圖，在水冷壁與可塑料交界處磨損最為厲害。圖2為鍋爐運(yùn)行45 d鍋爐密相區(qū)水冷壁磨損示意圖，磨損量達(dá)到2 mm以上)。

圖1 水冷壁貼壁流磨損示意圖Fig.1 Schematic diagram of wall-to-wall flow wear of water cooled wall

圖2 水冷壁磨損示意圖Fig.2 Schematic diagram of water wall wear

2008年鍋爐水冷壁加裝可塑料防磨梁。 可塑料防磨梁有效解決了水冷壁磨損，雖然可塑料防磨梁有效解決了水冷壁磨損，但是，因可塑料防磨梁遮蓋水冷壁換熱面積較多，導(dǎo)致鍋爐水冷壁局部變形，影響鍋爐負(fù)荷等問(wèn)題也隨之顯現(xiàn)。造成可塑料防磨梁存在的問(wèn)題的主要原因分析如下：

在制作可塑料防磨梁時(shí)沒(méi)有專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)廠家設(shè)計(jì)，只是按實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)其磨損位置澆筑可塑料防磨梁，分廠型號(hào)為UG-75/5.3-M14循環(huán)流化床鍋爐爐膛內(nèi)總高為23 m，制作了9道防磨梁，每道防磨梁長(zhǎng)18 m、寬0.2 m，爐膛內(nèi)防磨梁遮蓋水冷壁換熱面積(18×0.2×9=32.4 m2)占鍋爐水冷壁總換熱面積350 m2的9.25%。圖3為鍋爐爐膛內(nèi)所有水冷壁是示意圖，可塑料防磨梁遮蓋水冷壁換熱。圖4為可塑料示意圖，每個(gè)防磨梁寬200 mm。

圖3 爐膛內(nèi)可塑料防磨梁Fig.3 Plastic anti-wear beam in furnace

圖4 爐膛內(nèi)可塑料防磨梁Fig.4 Plastic anti-wear beam in furnace

可塑料防磨梁占用換熱面積導(dǎo)致鍋爐床溫高，致使鍋爐10 m位置水冷壁熱噴涂層炭化比較嚴(yán)重。部分水冷壁因受熱不均勻?qū)е戮植克浔谧冃巍?/p>

以上問(wèn)題是可塑料防磨梁安裝使用6 a鍋爐爐膛受熱面產(chǎn)生的問(wèn)題，為此分廠考慮，尋找不影響換熱面積的防磨梁，2016年經(jīng)過(guò)寧夏地區(qū)循環(huán)流化床鍋爐使用廠家調(diào)研，一種金屬防磨導(dǎo)流板在循環(huán)流化床鍋爐使用效果良好，不影響換熱面積、防磨效果良好，該技術(shù)還可以有效解決循環(huán)流化床鍋爐煙道出口兩側(cè)水冷壁偏磨問(wèn)題。圖5中為鍋爐煙道出口兩側(cè)水冷壁的金屬防磨板安裝示意圖，安裝此防磨板后，解決了煙道出口兩側(cè)水冷壁偏磨問(wèn)題。圖6為爐膛水冷壁金屬防磨有效解決了水冷壁防磨的情下提高水冷壁的換熱效果。

圖5 煙道出口防偏模金屬防磨板示意圖Fig.5 Drawing of metal anti-abrasion plate for flue exit antibias die

圖6 水冷壁金屬防磨板示意圖Fig.6 Schematic diagram of metal anti-wear plate for water wall

2.2 降低鍋爐煙道受熱管道防磨方法與應(yīng)用

因分廠省煤器設(shè)計(jì)及鍋爐煤質(zhì)發(fā)生變化等因素，導(dǎo)致煙氣經(jīng)過(guò)省煤器流速較高、返料效果不好煙氣粉塵顆粒大等因素，導(dǎo)致省煤器磨損爆管故障頻繁發(fā)生。具體統(tǒng)計(jì)分廠兩臺(tái)鍋爐在2005年至2015年十年間兩臺(tái)鍋爐共計(jì)更換省煤器3套，更換維修費(fèi)用800萬(wàn)元左右，影響生產(chǎn)120 d。 兩臺(tái)鍋爐省煤器爆管導(dǎo)鍋爐非停次數(shù)增多。多年非停次數(shù)達(dá)到12次。分廠生產(chǎn)無(wú)法連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

省煤器磨損爆管問(wèn)題成為分廠正常運(yùn)行最大瓶頸，經(jīng)過(guò)與鍋爐廠家溝通出具了省煤器改造方案，因省煤器安裝位置受限、在保證換熱面積不變的情況下將省煤器改造為光管省煤器，改造后光管省煤器并沒(méi)有完全解決省煤器磨損，使用周期并無(wú)明顯增長(zhǎng)，但光管省煤器積灰較為嚴(yán)重，鍋爐使用一個(gè)月后省煤器積灰逐步增多，導(dǎo)致帶負(fù)荷能力逐步下降。

分廠經(jīng)過(guò)調(diào)研與研究，計(jì)劃在省煤器主動(dòng)防磨下功夫，利用防磨熱噴涂加強(qiáng)省煤器主動(dòng)防磨，降低煙氣對(duì)省煤器的磨損，就是利用更換省煤器前，在省煤器沒(méi)有安裝前對(duì)省煤器前三排易磨損位置進(jìn)噴砂及熱噴涂，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)與使用防磨熱噴涂層能夠有效解決煙氣對(duì)省煤器的磨損，但噴涂層只能夠維持9個(gè)月左右，省煤器使用周期由30個(gè)月延長(zhǎng)至39個(gè)月，但省煤器安裝后因省煤器管排間距等問(wèn)題熱噴涂無(wú)法再次實(shí)施。

這樣省煤器主動(dòng)防磨的難題又?jǐn)[到面前，將省煤器拆除后在進(jìn)行熱噴涂，費(fèi)用較高，檢修周期長(zhǎng)，影響生產(chǎn)較為嚴(yán)重，給分廠完成生產(chǎn)任務(wù)帶來(lái)不小的影響。尋找能夠在線進(jìn)行省煤器噴涂的技術(shù)是解決省煤器磨損的唯一方法。經(jīng)過(guò)對(duì)周邊電廠了解與詢(xún)問(wèn)，一種耐磨陶瓷噴涂應(yīng)用在煙道受熱面應(yīng)用較多， 該技術(shù)使用溫度范圍130 ℃～800 ℃。符合省煤器500 ℃～600 ℃運(yùn)行溫度，同時(shí)該技術(shù)施工簡(jiǎn)單，施工周期短、能夠在線對(duì)省煤器進(jìn)行防磨噴涂等特點(diǎn)符合使用要求。2015年熱動(dòng)力廠開(kāi)始試用使用至今，分廠兩臺(tái)鍋爐省煤器能夠穩(wěn)定運(yùn)行，未發(fā)生一起因省煤器故磨損爆管導(dǎo)致省煤器停爐事件。

3 降低除塵器布袋破損率及對(duì)延長(zhǎng)鍋爐使用周期的意義

2012年為滿(mǎn)足環(huán)保要求，對(duì)分廠兩臺(tái)鍋爐電除塵器進(jìn)行改造，將2、3電廠陰極線陽(yáng)極板進(jìn)行拆除，改造為布袋除塵器，改造后煙氣粉塵降至30 mg/m3，改造后使用一年效果良好，但布袋使用一年后，布袋破損率逐步增大，導(dǎo)致煙塵逐漸增大，當(dāng)煙塵增大到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的上限時(shí)，就必須停爐進(jìn)行更換破損布袋，因此分廠能夠連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，延長(zhǎng)布袋使用周期尤為重要，經(jīng)過(guò)對(duì)拆除的破損布袋的觀察與研究，布袋破損位置為袋口、袋底、袋底側(cè)面等部位，分析出該三處位置易破損的原因是壓縮空氣噴吹在這三處噴吹力度較大導(dǎo)致這三處破損率較高，因此將除塵布袋袋口四周、布袋底部四周及布袋底部進(jìn)行工藝改進(jìn)，在布袋易破損的位置進(jìn)行加厚處理，袋口袋底側(cè)部由原設(shè)計(jì)1層增加至2層，長(zhǎng)度為30 cm、袋底由原設(shè)計(jì)2層增加至3層，提高布袋使用周期。

4 結(jié)論

通過(guò)改變鍋爐水冷壁防磨方式，加強(qiáng)省煤器主動(dòng)防磨，對(duì)布袋進(jìn)行改造等措施，分廠鍋爐運(yùn)行周期明顯延長(zhǎng)，鍋爐連續(xù)運(yùn)行周期由45 d逐步增加至120 d，最長(zhǎng)鍋爐運(yùn)行周期為192 d，打破建廠后最長(zhǎng)運(yùn)行紀(jì)錄。同時(shí)鍋爐長(zhǎng)周期運(yùn)行降低分廠檢修人員勞動(dòng)強(qiáng)度及檢修費(fèi)用。