賈東生
(浙大寧波理工學(xué)院,浙江 寧波 315100)
阜康冶煉廠隸屬于新疆新鑫礦業(yè)股份有限公司,是以喀拉通克銅鎳礦及和鑫礦業(yè)等為資源依托,集銅、鎳、鈷及新型材料于一體的新疆有色金屬冶煉生產(chǎn)基地,發(fā)展至今,主要產(chǎn)品電解鎳規(guī)模達到1.3萬t,電解銅規(guī)模達5 000 t,電鈷規(guī)模達100 t。
冶煉廠建廠初期,設(shè)計安裝了兩臺CG-35/39-MI 型電站鍋爐,用于廠區(qū)冶煉工藝的生產(chǎn)供汽、生活用汽及廠區(qū)冬季采暖等。自開車調(diào)試以來,鍋爐本體設(shè)備及鍋爐輔機設(shè)備陸續(xù)發(fā)生了一些設(shè)備故障,經(jīng)過相關(guān)專業(yè)人員的精心調(diào)試,鍋爐設(shè)備在低負(fù)荷運行期間的運行基本正常,但當(dāng)鍋爐負(fù)荷大于85%運行時,爐排下部風(fēng)倉細(xì)灰排放系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)故障,導(dǎo)致鍋爐不能正常供汽。本文通過分析鍋爐爐排下部風(fēng)倉細(xì)灰排放系統(tǒng)存在的問題及原因,針對性地提出整改措施,解決了鍋爐熱態(tài)時風(fēng)倉排灰門操作機構(gòu)出現(xiàn)故障的問題,使鍋爐保持穩(wěn)定運行。
在鍋爐運行過程中[1-2],爐排下部風(fēng)倉細(xì)灰排放系統(tǒng)存在如下問題:
1)爐排煤層分片燃燒不充分且不均勻;2)爐排下部風(fēng)倉積灰嚴(yán)重,防礙鍋爐正常送風(fēng);3)鍋爐爐排燃燒面出現(xiàn)異常的扭曲拱起,不能正常運轉(zhuǎn);4)爐排下部風(fēng)倉排灰門不能正常關(guān)閉,導(dǎo)致鍋爐送風(fēng)時爐體局部漏風(fēng)嚴(yán)重,鍋爐周邊的工作區(qū)域煙塵較大。
以上問題嚴(yán)重影響了鍋爐設(shè)備的正常運行,導(dǎo)致鍋爐供汽不足,時常有停爐的危險。
兩臺CG-35/39-MI 型電站鍋爐采用的是鏈條爐排,爐排的形式為鱗片式爐排,送風(fēng)形式為分段式左右兩側(cè)對稱送風(fēng),原設(shè)計爐排下部風(fēng)倉的細(xì)灰排放通過手動完成(正常情況下,每班每臺鍋爐排灰門操作機構(gòu)排灰1~2 次)。鍋爐投運初期,由于鍋爐燃煤煤質(zhì)的水分含量<8%,且燃煤顆粒度超出了鍋爐的設(shè)計值(6 mm 的細(xì)煤量>50%),導(dǎo)致爐排細(xì)灰漏量明顯加大[3-4],細(xì)灰中時常夾雜一定比例未燒透的暗紅色細(xì)煤顆粒,若不及時排放,在風(fēng)倉內(nèi)極易造成二次燃燒,導(dǎo)致細(xì)灰達橋結(jié)渣,致使排灰門手動排灰無效,爐排風(fēng)倉不能正常送風(fēng)影響鍋爐燃燒;鍋爐尾部的從動軸不能通風(fēng)冷卻,導(dǎo)致鍋爐從動軸與軸套受熱被卡住,不能自由轉(zhuǎn)動,長時間的高溫加熱,使從動軸擾度加大,出現(xiàn)明顯的彎曲現(xiàn)象,從而導(dǎo)致爐排異常,鍋爐設(shè)備無法正常供汽。
針對上述問題,通過研究鍋爐風(fēng)倉細(xì)灰的漏灰量及細(xì)灰燒結(jié)搭橋的規(guī)律,制定了以下整改措施:
1)分時段檢查鍋爐爐排的運行狀況,及時更換補齊缺損的鱗片式爐排,充分保證鱗片式爐排平整均勻地運行。
2)嚴(yán)格把控燃煤的質(zhì)量,包括燃煤熱值、顆粒度及水分含量,保證燃煤達到鍋爐原設(shè)計的要求。
3)仔細(xì)查找爐體漏風(fēng)點位,選用有彈性且熱脹冷縮相對較小的耐高溫混合材料,對漏風(fēng)部位實施嚴(yán)密的封堵。
4)完善鍋爐現(xiàn)有的操作規(guī)程,將每班每臺鍋爐每個排灰門開啟、關(guān)閉的次數(shù)調(diào)整為15 次/h。
通過以上技改,風(fēng)倉積灰的問題迅速得到了改善,解決了鍋爐運行過程中供風(fēng)不足等一系列的問題,大大改善了鍋爐的運行工況。隨著供汽工作的進一步推進,鍋爐大負(fù)荷運行一段時間后,又暴露了新的問題:排灰門反復(fù)手動開啟、關(guān)閉,每個班的操作次數(shù)約為960 次,大大增加了司爐運行人員的工作強度,最后致使排灰門銷釘脫落,排灰手柄操作機構(gòu)失效,排灰門不能處于正常工作位置,而且在鍋爐運行時,風(fēng)倉內(nèi)溫度較高,排灰門無法及時修復(fù)。若損壞的排灰門處于閉合狀態(tài),為保證鍋爐的正常送風(fēng),爐排下部風(fēng)倉的積灰只能由人工清除,給工作環(huán)境帶來了較為嚴(yán)重的污染,同時增大了風(fēng)倉細(xì)灰排放工作的勞動強度;若損壞的放灰板處于開啟狀態(tài),則造成鍋爐爐排下部漏風(fēng)嚴(yán)重,影響了鍋爐的燃燒工況,造成細(xì)灰大量竄出爐體,污染了工作區(qū)域的環(huán)境。
針對鍋爐二次投運后頻繁手動操作排灰門,導(dǎo)致排灰門損壞、工人勞動強度增大等問題,鍋爐的技改方案重新調(diào)整為:
1)鍋爐運行期間的爐排定時消缺。
2)嚴(yán)格控制燃煤質(zhì)量。
3)定點消除鍋爐漏風(fēng)部位。
4)排灰門排灰采用氣動排灰方式[5-6],氣動排灰安裝如圖1 所示。首先在爐排下部均布的風(fēng)倉側(cè)面加裝一個細(xì)灰觀察門,觀察門選用耐溫玻璃等可視材料,安裝時注意觀察門的密封工作。接著在風(fēng)倉內(nèi)排灰門上部布置兩根DN25 mm 的鋼管(鋼管進行分段固定,分段固定的間距控制在65 cm 左右,防止氣動排灰工作時鋼管跳動)[7],并在鋼管上均勻布置φ8 mm 的孔。孔的個數(shù)及間距根據(jù)爐排的寬度、排灰門位置及細(xì)灰量決定,一般間距為60 cm。最后在DN25 mm 鋼管中通入0.3~0.6 MPa 的低壓蒸汽。
圖1 爐排下部風(fēng)倉內(nèi)蒸汽除灰安裝示意圖
排灰技改工作完成后即可實施氣動排灰,通過細(xì)灰觀察門觀察風(fēng)倉細(xì)灰漏量,及時拉動排灰門手柄,使放灰板處于開啟的狀態(tài),同時打開蒸汽源球閥,只需5 s 即可徹底清除爐排下部風(fēng)倉的積灰。排灰完成后,手動關(guān)閉排灰門,只需手動兩次即可完成一次排灰工作,每次排灰可根據(jù)觀察到的風(fēng)倉灰量,動態(tài)決定是否排灰,從而大大減輕了工人的勞動強度,也確保鍋爐運行平穩(wěn)有序,工作環(huán)境得到明顯改善。
通過實施鍋爐運行期間的爐排定時消缺、嚴(yán)格控制燃煤質(zhì)量、鍋爐漏風(fēng)部位定點消除、氣動排灰等一系列技改措施,徹底解決了爐排下部風(fēng)倉積灰嚴(yán)重、搭橋、板結(jié)等影響鍋爐送風(fēng)和漏風(fēng)的問題,大大改善了鍋爐的燃燒工況,鍋爐運行狀況穩(wěn)定,效果理想,也提高了鍋爐的燃燒效率,消除了影響鍋爐供汽的安全隱患,基本杜絕了鍋爐熱態(tài)時風(fēng)倉排灰門操作機構(gòu)出現(xiàn)故障的問題,減少了鍋爐設(shè)備非正常的啟停、空轉(zhuǎn)爐排等問題造成的燃煤及電力浪費,大大改善了工作環(huán)境。