孫 濤 馬 宏 李 凱 何宗瑋 王利元 田元平 白能東 王小英

陜西延長中煤榆林能源化工有限公司 陜西榆林 718500

隨著煤化工行業(yè)的飛速發(fā)展，220～480t/ h 容量的次高壓、高壓煤粉鍋爐進入各類煤化工企業(yè)，我廠HX320/ 10.6- Ⅱ1 型煤粉高壓鍋爐，在運行時鍋爐最大負荷為290t/ h，鍋爐負荷下降，分析判斷下級空預器管束堵灰、腐蝕嚴重，導致鍋爐無法滿負荷運行，在這種情況下，通過鍋爐空預器改造，提升鍋爐性能勢在必行。在具體的改造過程中，需要充分考慮好相關(guān)的流程和整體的參數(shù)設(shè)計，依據(jù)實際的情況，確定好煙氣流速等基本參數(shù)。在參數(shù)確定的過程中，需要在安全性和效率等方面達成協(xié)調(diào)平衡的狀態(tài)。在具體的施工過程中，需要充分做好相關(guān)的準備工作，施工全過程中要強化安全意識，對可能出現(xiàn)的安全隱患進行防范，并防止一系列危險事故的發(fā)生發(fā)展。除此以外，整個過程需要增強質(zhì)量意識，完善相關(guān)監(jiān)督工作。

1 參數(shù)的確定與選擇

在管式預熱器的具體選型、設(shè)計過程中，需要充分考慮空氣和煙氣的流動特性，還需進行綜合計算工作，包括現(xiàn)場布置的幾何尺寸和生產(chǎn)條件的計算。針對一些必要的約束條件，需要依據(jù)實際狀進行反復多次的調(diào)整，并不斷提高計算的精度，簡化計算內(nèi)容。煤粉鍋爐煙氣中存在著濃度較高的飛灰，其具有較細的粒度，容易落在空氣預熱器的管壁上，進而產(chǎn)生大量積塵。這些積塵又會進一步導致傳熱的熱阻出現(xiàn)上升的趨勢，甚至會導致管式空氣預熱器煙氣側(cè)大面積堵塞。積灰的形成主要是由于煙氣中的SO3、SO2含量和管子的布置方式等因素影響。

1.1 煙氣、空氣流速的確定

在進行煙氣流速的選擇過程中，需要兼顧各方面的因素，包括流阻、磨損等各個方面。在通常情況下，選擇的是標準煙氣流速，由于積灰較為嚴重，需要在流速選擇中盡可能靠近上限值，流經(jīng)搪瓷管空氣預熱器的煙氣流速上級約13.1m/ s，下級約14m/ s。在這種速度下，可以實現(xiàn)管壁的自潔，除此以外，阻力和磨損程度也較輕[1]。相比于煙氣流速，空氣流速往往更好進行選擇。在空氣流速的確定過程中，主要需要考慮的只有傳熱和流阻，流經(jīng)搪瓷管空預器的空氣流速中間級為6.7m/ s，下級約6.5m/ s，鍋爐本體煙氣側(cè)阻力≤2600Pa，鍋爐本體空氣側(cè)阻力≤2400Pa，與原鍋爐保持一致。

1.2 溫度的確定

在改造過程中，需要關(guān)注管壁的溫度，如果比煙氣的露點還要低，便會導致壁面凝結(jié)大量的酸露，在結(jié)露的過程中也會沾染飛灰，進而導致低溫腐蝕現(xiàn)象發(fā)生。為了讓管壁的溫度處于露點之上，需要依據(jù)實際情況不斷提升排煙的整體溫度，但在這一過程中又會對鍋爐的熱效率產(chǎn)生非常大的影響[2-3]。在最低管壁溫度的確定過程中，需要充分依據(jù)低溫腐蝕的原理，并參考腐蝕和管壁溫度之間的關(guān)系，同時應(yīng)盡可能避開酸露點。我廠本次改造采用搪瓷鋼管式空氣預熱器見圖1，能夠很好規(guī)避低溫腐蝕問題，為保證鍋爐熱效率，空預器進口風溫大于12℃時，出口風溫不低于79℃。空預器進口煙氣溫度小于192℃時，出口煙溫不高于141℃。

圖1 考登鋼空預器改搪瓷管空預器

2 施工的步驟以及相關(guān)措施

2.1 施工準備和施工步驟

2.1.1 施工前的基本準備工作

在進行施工之前，需要進行許多的準備工作，對汽、水、風、煙等系統(tǒng)進行隔離、確認。接著，需要充分考慮現(xiàn)場的實際情況，進行照明設(shè)施的安裝和布置。在施工的過程中，會存在一些干擾施工作業(yè)的設(shè)備設(shè)施，在施工前需要進行規(guī)范有序的拆除工作[4]。

2.1.2 施工的具體步驟

在施工的過程中，首先需要確定好倒運的具體路線，并依據(jù)實際情況進行吊裝方法的合理選擇。接著需要由化建進行空氣預熱保溫層的拆除工作，將保溫層拆除以后，需要到甲方指定的位置進行規(guī)范處置。電儀人員負責儀表測點的拆除和妥善保管。利用氣割拆除對一些鋼構(gòu)件進行拆除，利用等離子切割拆除完成膨脹節(jié)的拆除，這些拆除好的組件需要按照規(guī)定集中統(tǒng)一擺放。接著需要注意舊管箱的拆除工作，在舊管箱的拆除工作中，尤其應(yīng)注意管箱的吊裝，接著需要規(guī)范拆除膨脹節(jié)和鋼構(gòu)件，緩慢提升管箱的倒鏈，檢查各個部件的安全性，接著需要再次提升倒鏈，最后通過協(xié)調(diào)作業(yè)，將管箱放置到地面，并按照甲方的規(guī)定，放置到具體的安放地點[5]。

在新管箱的安裝過程中，需要首先檢查管箱是否符合相關(guān)的規(guī)范，安裝之前需要劃好相關(guān)的定位線，確定好上下的方向，通過添加石棉板進行密封，充分測量相關(guān)數(shù)據(jù)和參數(shù)，當所有參數(shù)符合安裝要求和規(guī)范后，便可進行固定操作。管式空氣預熱器改造安裝完畢以后，需要甲方進行安全聯(lián)合驗收，合格以后可以進行漏風試驗。最后，為了保障更高的安全性，還需要進行全面的檢查，防范管束中留存有雜物，檢查確認完成后需進行保溫層的恢復工作。

2.2 施工的具體要求

在施工的過程中，首先需要對場地進行合理的選擇和使用，需要保障好防火設(shè)施和基本的道路通暢，并在作業(yè)區(qū)域設(shè)置安全警示標識。夜間的作業(yè)時，需要充分保障好照明設(shè)施。高空作業(yè)時，作業(yè)人員需要按照規(guī)范佩戴安全帽和安全帶。在高空作業(yè)時，不可從高空進行物品的拋擲，同時需要注意安全用電、防范火災事故發(fā)生。在進行腐蝕性或有毒物質(zhì)的拆除時，需要將管道內(nèi)的物料及時清除。相關(guān)的施工單位在每日施工以前，需要進行全方位的排查、檢查，包括所有的機具以及施工環(huán)境等情況，當發(fā)現(xiàn)任何安全隱患時需立即整改。

3 提高改造效率的相關(guān)舉措

3.1 提高作業(yè)人員的技術(shù)水平

為了讓煤粉鍋爐管式空氣預熱器改造工作高效完成，需要配備專業(yè)的作業(yè)人員和專職管理人員，對整個過程進行管控。對現(xiàn)有的作業(yè)人員，需加強培訓，提高作業(yè)人員的技能水平。還可以建立更為完善的獎懲體系和監(jiān)督體系，提高作業(yè)人員和管理人員的工作效率。提高相關(guān)管理者的責任意識，規(guī)范工作流程[6]。

3.2 提高對各個環(huán)節(jié)的管控

在進行煤粉鍋爐管式空氣預熱器改造時，涉及到多個部門和專業(yè)的配合，為了提高煤粉鍋爐管式空氣預熱器改造過程中的安全性，需要依據(jù)每個環(huán)節(jié)和工序的具體細節(jié)進一步細化責任。首先，需要完善管理層的基本職責，提高宏觀的管理調(diào)控質(zhì)量。然后，需要建立起層次鮮明的管理系統(tǒng)和工作分工系統(tǒng)，讓每個人的工作內(nèi)容和職責更加清晰。依據(jù)規(guī)定好的職責，相關(guān)的管理人員和工作人員需要提高工作效率，提高質(zhì)量和責任意識，高效有序完成本職工作。

3.3 完善質(zhì)量保障的體系

在煤粉鍋爐管式空氣預熱器改造工程中，質(zhì)量都是處于至關(guān)重要的地位。而改造工程的質(zhì)量具體體現(xiàn)在工程的每個環(huán)節(jié)，為了保障改造工程質(zhì)量，前期的準備工作就顯得十分重要，直接影響后期施工的基礎(chǔ)條件。因此，需要在前期的準備過程中就建立起較為完善的質(zhì)量保障體系。在建立的過程中，需要充分考慮各方面的問題，從立項到組織施工到最后的驗收，這中間的所有細節(jié)都需要考慮到位，盡可能做到更加規(guī)范。在具體的管理調(diào)控時，需要從多個維度同時開展，依據(jù)完善的質(zhì)量保障體系，不斷完善各個階段的管理監(jiān)督工作，提高工程施工的效率。

隨著我廠煤粉鍋爐管式空氣預熱器改造數(shù)量的增多，我們積累了不少經(jīng)驗。在改造前，需要注意對各方面參數(shù)的確定和選取，既要保障好安全性和基本性能，又要提高鍋爐效率，鍋爐產(chǎn)汽能力有了明顯提升見圖2。

圖2 改造前后產(chǎn)汽量對比圖

4 結(jié)語

在施工過程中，首先需要做好一系列的準備工作，確保道路通暢、施工空間充足和施工過程安全等，接著在具體的施工過程中，需要保持較高的質(zhì)量意識和安全意識，及時排除和消除施工過程中存在的安全隱患，對不合規(guī)范或施工管理要求的地方及時整改，確保工程改造的安全性和作業(yè)人員的生命安全。為了解決煤粉鍋爐管式空氣預熱器改造過程中遇到的這些問題，需要對相關(guān)人員進行培訓，提高相關(guān)人員的技能、管理水平，增強各部門協(xié)調(diào)配合程度。除此以外，還需要完善和優(yōu)化工作流程，制定更加規(guī)范的應(yīng)急預案，提高對整個過程的監(jiān)管力度，做好風險管理和過程管控工作。