◎陳玖隆
本文針對亞臨界自然循環(huán)鍋爐爐底漏風問題進行綜合分析,通過水封槽小型技改、運行方式優(yōu)化等手段,對爐底漏風進行綜合治理,解決了爐底漏風問題,提高了機組經(jīng)濟性。
大唐石門發(fā)電有限責任公司裝機容量2×300MW。鍋爐為哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)的亞臨界自然循環(huán)鍋爐HG-1021/18.2-540/540-WM10型。1、2號機組分別于1995年、1996年投產(chǎn)運行。
爐底除渣方式采用濕法固態(tài)除渣,爐底布置水封槽,通過兩臺撈渣機排渣至渣倉。機組工業(yè)水分別供給鏈條沖洗水、撈渣船補水以及水封槽補水。
長期以來,鍋爐水封槽擋灰板頻繁燒穿,冷灰斗鋼板燒穿,水封槽內(nèi)堆積大量灰渣,內(nèi)外護板及中間密封隔板變形,水封無法有效建立。此外,爐底液壓關斷門各擋板之間存在極大縫隙,爐外可觀察到爐內(nèi)火光,爐底漏風顯著增加。
歷年來多次進行檢修,但問題一直未得到根治,水封槽內(nèi)積渣厚度達20cm,內(nèi)外護板及中間隔板變形嚴重,爐底漏風大,機組經(jīng)濟性差,檢修重復工作量大。
為解決爐底漏風問題,自2019年開始,鍋爐專業(yè)根據(jù)現(xiàn)場存在的問題,逐條梳理,采取針對性措施,通過各種小型技改、運行方式優(yōu)化,有效地解決了爐底漏風問題。詳細如下:
1.優(yōu)化水封槽進水方式。原水封槽進水方式為底部進水,當灰渣進入水封槽內(nèi)時,易造成進水口堵塞,水封無法有效建立,進而導致水封破壞。針對這一問題,我們將底部進水方式改為了水封槽頂部進水,有效防止因槽內(nèi)積渣堵塞進水口。圖示如下:
圖1 水封槽進水優(yōu)化圖
2.優(yōu)化撈渣船補水方式。在一段時間以來,由于撈渣船補水與水封槽共用一根工業(yè)水母管,而撈渣船補水與水封槽補水客觀存在著高度差,進而導致水封槽補水量存在不足的問題。因此,我們在改變水封槽補水方式的同時,也在考慮優(yōu)化撈渣船的補水方式。鍋爐專業(yè)在綜合評估后,在水封槽補水技改的同時,將每根水封槽補水管管徑從10cm改為25cm,運行時將撈渣船補水手動門關閉,撈渣船內(nèi)水封通過水封槽溢流實現(xiàn)。通過撈渣船補水方式的優(yōu)化,我們不但解決了水封槽補水量的的問題,也解決了冷灰斗頻繁燒穿導致的漏風問題(水封槽溢流沿著四壁流下,客觀上解決了冷水斗冷卻的問題)。圖示如下:
圖2 撈渣船補水優(yōu)化
3.水封槽擋灰板換型。原水封槽擋灰板厚度為5mm,采用碳鋼材質,內(nèi)部擋灰板上焊接銷釘,其上敷設耐火泥。實際運行當中,由于銷釘一方面要承受耐火泥自重,同時還要承受灰渣掉落時的撞擊力,銷釘極易發(fā)生脫落,進而導致耐火泥脫落,碳板材質的擋灰板發(fā)生燒損變形,焊接部位發(fā)生脫焊。當擋灰板出現(xiàn)問題后,灰渣掉落到水封槽內(nèi),又會進一步導致中間隔板變形,水封槽內(nèi)無法實現(xiàn)有效密封。為解決上述問題,我們采取了下列措施:①擋灰板折彎取消焊接方式,采用彎制而成,避免焊接部位脫焊。②擋灰板材質改為6mm厚度的不銹鋼材質(原材質為5mm厚度的碳鋼板),增加其硬度,保障其不但內(nèi)承受耐火泥自重,同時也能承受爐內(nèi)渣塊掉落時的撞擊力。③耐火泥固定改銷釘固定模式為龜甲網(wǎng)固定模式,保障運行中耐火泥不出現(xiàn)脫落。④擋灰板形狀改變,將原“┓”形狀擋灰板改為“乙”字形狀擋灰板,用不銹鋼板承受耐火泥自重,防止耐火泥脫落。⑤冷灰斗拱背處鋪設龜甲網(wǎng),其上鋪設耐火泥,將梯形拱背改為弧形拱背,便于保持與擋灰板間距一致。⑥根據(jù)水冷壁下聯(lián)箱設計膨脹值280mm,擋灰板在冷灰斗拱背處設計為弧形,并保持任意點與冷灰斗拱背300mm的間距,保證機組熱態(tài)下?lián)趸野咫S水冷壁下移不會發(fā)生膨脹受阻情況,同時防止灰渣掉落至水封槽內(nèi)。
通過上述小型改造,可有效防止爐內(nèi)擋灰板耐火泥脫落、擋灰板變形,進而避免了灰渣落入水封槽內(nèi)引發(fā)的一系列問題。
4.冷灰斗各關斷門之間增加密封件。為解決冷灰斗關斷門之間間隙偏大,機組運行中爐底存在漏風情況,我們針對性在各關斷門之間增加密封件,保持關斷門整體插入撈渣船水封中,爐外觀察未見爐內(nèi)火光,減少了爐底漏風。
通過上述運行方式優(yōu)化、各類小改小動,改變了撈渣船、水封槽的補水方式,也改變了爐內(nèi)擋灰板型式,有效避免了耐火泥脫落、擋灰板燒損、冷灰斗鋼板燒穿、內(nèi)外護板變形等等問題,保持了爐底水封槽、關斷門密封嚴密。在機組運行三月后,觀察水封槽內(nèi)水封清澈見底,同時爐底關斷門密封嚴密,冷灰斗無燒損情況。通過現(xiàn)場的一系列檢查,所有現(xiàn)象均表明治理工作獲得了階段性成功,爐底漏風問題得到了有效解決。
2020年7月1日,石門公司委托湖南省湘電試驗研究院有限公司完成1號機組鍋爐效率及空預器漏風試驗。300MW工況下,鍋爐排煙溫度(進風溫度修正)129.15℃,優(yōu)于鍋爐原始設計值129.7℃。
在國家節(jié)能要求日益提高的大環(huán)境下,石門公司鍋爐專業(yè)各級技術人員積極拓展思路,合理應用各項技術,運行與檢修相互配合,通過優(yōu)化運行方式、各類小改小動,成功解決了爐底漏風這個“老”“大”“難”的問題,為公司節(jié)能攻堅戰(zhàn)貢獻了一份力量。
此方案在同類型鍋爐中解決爐底漏風問題,有著廣泛的借鑒和推廣意義。