郭學茂，李 龍

（太原鍋爐集團有限公司，山西 太原 030021）

引言

循環(huán)流化床鍋爐具有燃料適應性廣、環(huán)保性能優(yōu)異、負荷調節(jié)范圍廣、灰渣易于綜合利用等優(yōu)點，因此在世界范圍內迅速發(fā)展。隨著環(huán)保要求日益嚴格，循環(huán)流化床鍋爐逐漸成為目前最實用和可行的高效低污染燃燒設備之一。

循環(huán)流化床鍋爐返料系統(tǒng)是鍋爐的重要組成元件，它的運行穩(wěn)定性和返料連續(xù)性直接關系鍋爐設計性能的實現。返料元件為高溫循環(huán)灰不斷沖刷流動提供了必要的通道，實際生產中，由于膨脹原因導致的返料內部金屬結構，如順灰管和導灰管的損壞會導致鍋爐發(fā)生非計劃停爐，給企業(yè)帶來重大的經濟損失，因此，返料元件的完好無缺是保證循環(huán)流化床鍋爐返料正常，鍋爐連續(xù)穩(wěn)定運行的關鍵因素之一。

1 用戶鍋爐運行現狀

浙江嵊州新中港某電廠1號爐、山東沂水某熱電廠一、二期鍋爐，出現返料腿金屬膨脹節(jié)順、導灰管碎裂問題（如圖1、圖2所示）。

圖1 順灰管碎裂

圖2 導灰管碎裂

2 原因分析

1）順、導灰管為鑄鋼件，金屬性能較脆，工作溫度900℃左右，因為金屬受熱后，水平方向的膨脹沒有得到很好的解決，出現碎裂現象。

2）順灰管上緣、導灰管下緣完全被高強度耐磨澆注料包裹，正常運行后溫度達到900℃，順、導灰管受熱出現橫向膨脹（見圖3），受到已經硬化澆注料的擠壓，橫向膨脹位移無法吸收，導致碎裂。

3）澆注料可沿著順灰管與膨脹節(jié)的間隙（見圖3），流入順灰管與導灰管的縫隙內，導致順、導灰管相互之間產生作用力而碎裂。

圖3 順、導灰管膨脹受阻（單位：mm）

4）筑爐前需將順、導灰管固定好，固定形式圖紙中并沒有設計或說明，如進行了焊接（見下頁圖4），則直接會影響順、導灰管熱態(tài)水平方向的自由膨脹，最后造成碎裂。

圖4 支撐錯誤安裝方式（單位：mm）

3 解決辦法

1）順、導灰管埋入澆注料部分纏繞硅酸鋁纖維氈，形成膨脹縫，保證熱態(tài)可以吸收順、導灰管的膨脹（見下頁圖5）。

圖5 膨脹縫留設方式（單位：mm）

2）圖紙中增加順、導灰管固定裝置的設計，支撐板和槽鋼與順、導灰管要求不焊接，只起到支撐作用，支撐板端部與順灰管留夠膨脹距離（見下頁圖6），保證順、導灰管可以自由膨脹。

圖6 支撐正確安裝方式（單位：mm）

3）爐墻圖紙中，增加順灰管與膨脹節(jié)之間縫隙的密封結構（見圖7），用巖棉塞滿或者用膠合板蓋住密封，保證澆筑過程中不會有澆注料由此縫隙流入順、導灰管的間隙內。

圖7 順、導灰管間隙防護（單位：mm）

4 結果驗證

其他用戶同樣的結構按上述優(yōu)化結構優(yōu)化后，鍋爐運行1年半后停爐檢查，返料順灰管和導灰管未發(fā)生開裂現象，鍋爐運行穩(wěn)定性和連續(xù)性大幅提高。

5 結論

1）鍋爐返料系統(tǒng)運行穩(wěn)定是保證鍋爐長周期連續(xù)穩(wěn)定運行的必要條件之一。

2）返料金屬膨脹節(jié)很好地解決了返料和爐膛連接的膨脹問題，是目前大部分廠家的成熟結構。

3）通過對返料內部順灰管和導灰管施工工藝的優(yōu)化改進，徹底解決了順灰管和導灰管由于膨用問題導致的開裂和脫落問題，保障了鍋爐長周期連續(xù)穩(wěn)定運行[1-2]。