蒸汽吹灰装置在煤粉锅炉水冷壁上的应用

冶金动力METALLURGICALPOWER2015年第8期总第186期1前言锅炉运行过程中，受热面将会积灰、结焦，严重影响了受热面的传热效果以及烟气的通流并且还会危害设备安全。蒸汽吹灰器则是利用低压蒸汽的冲击力冲刷换热设备清除设备表面上的积灰，是火力发电厂锅炉必须配备清除锅炉受热面积灰，提高锅炉热效率的节能设备。马钢热电总厂2#炉（SG-220/9.8-M295型）经历了长期的运行水冷壁存在严重的积灰、结焦等问题，影响换热器的换热效率，为此在大修期间安装了蒸汽吹灰系统，并且得到了很好应用。2蒸汽吹灰器的基本参数及使用情况马钢热电总厂2#炉安装的是IR-3D吹灰器，它是一种短伸缩式吹灰器，主要用于吹扫锅炉炉膛水冷壁上的积灰和结渣，它能360毅旋转吹刷水冷壁避免了直接冲击水冷壁对水冷壁造成的损害。主要包括：减压阀、电动总阀、手动总阀、17台吹灰器（16台投用一台备用）、2个疏水电动阀、2个疏水手动阀以及吹灰管道。其中16台吹灰器分别安装在锅炉的14m(8个)、20m(2个)、26m(6个)平台。2.1吹灰器的主要结构吹灰器的主要结构见图1。2.2吹灰器的主要参数数量:17只型号：IR-3D烟温：1000益行程：267m行进速度：0.29m/min转速:2.3r/min内管材料:1Cr18Ni9Ti外管材料:25Mn有效吹扫半径:1.5m蒸汽耗量:约60kg/min电机:AO2-6324B5/0.18KW电机防护等级:IP54电机绝缘等级:F级蒸汽参数:1.0~1.5MPa,350益2.3吹灰器的使用情况制定规程，将蒸汽吹灰列入锅炉定期工作，每天白班进行一次全面的蒸汽吹灰。吹灰条件:在锅炉负荷大于180t/h且运行稳定。吹灰过程:点击“顺控”，开启2#炉吹灰蒸汽电动总阀，连锁关闭2#炉吹灰蒸汽1#疏水电动阀，当2#蒸汽吹灰装置在煤粉锅炉水冷壁上的应用赵华,王菲（马钢股份公司热电总厂，安徽马鞍山243000）【摘要】主要介绍了马钢220t/h锅炉蒸汽吹灰系统的设备特性及运行情况，分析了蒸汽吹灰器在运行中存在的问题以及解决措施，估算了蒸汽吹灰所带来的经济效益。【关键词】吹灰器;锅炉;原因分析;水冷壁【中图分类号】TK223【文献标识码】B【文章编号】1006-6764（2015）08-0048-03ApplicationofSteamSootBlowerintheWaterCooledWallsofPulverizedCoalBoilerZhaoHua,WangFei(TheThermalPowerPlantofMaanshanIronandSteelCo.,Ltd.,Maanshan,Anhui243000,China)【Abstract】Theequipmentcharacteristicsandoperationstateofthesteamsootblowingsystematthe220t/hboilerofMaSteelaremainlyintroduced,problemsinoperationofthesteamsootblowerandsolutionsareanalyzedandtheeconomicbenefitbroughtbythesteamsootblowingisalsoestimated.【Keywords】steamsootblower;boiler;causeanalysis;watercooledwall48冶金动力METALLURGICALPOWER2015年第8期总第186期炉吹灰蒸汽2#疏水电动阀前的温度测点值反馈达到180益时，联锁关闭2#炉吹灰蒸汽2#疏水电动阀后，炉膛吹灰器依次由IR1、IR2———IR15、IR16顺次自动吹灰。当IR16吹灰完毕后，先联锁关闭2#炉吹灰蒸汽电动总阀，再连锁开启2#炉吹灰蒸汽1#、2#疏水电动阀，吹灰完毕。3蒸汽吹灰器运行中的问题以及原因在电站锅炉设计上蒸汽吹灰器是最普遍采用的一种吹灰器，但在锅炉实际运行中因吹灰器易泄露，吹灰装置易卡涩等原因致使工作维护增大，甚至因吹灰器漏汽造成受热面吹损，未能发挥出蒸汽吹灰器的优势，使得部分电厂耗损巨大的维护费用。3.1存在的问题(1)蒸汽吹灰器存在内漏，导致在关闭状态时依旧有少量蒸汽长期进入炉膛吹损受热面。(2)吹灰器在长期使用后易出现卡涩造成吹灰器跳闸，从而导致吹灰无法顺利进行。3.2原因分析(1)在吹灰器长期使用后，喷嘴长期经受高压蒸汽的冲击可能造成沙眼或者裂痕。(2)吹灰器安装时对热态下垂直热膨胀量计算不准确，安装时应充分考虑吹灰器安装位置和炉壁向下垂直热膨胀量，吹灰管冷态时应上倾斜，而在锅炉热态时保持水平。(3)吹灰器在吹灰完成后未能完全退出炉膛，部分吹灰管在炉内，导致吹灰管前后受热不均匀膨胀不一致，从而造成吹灰管变形，增加了行程阻力造成卡涩问题，并且长期留在炉内的吹灰管如若泄露将会导致对水冷壁长期的冲刷，严重时引起爆管停炉。4解决措施虽然在我厂安装蒸汽吹灰以来未发生爆管事故但是吹灰管卡涩现象频繁发生，时常出现吹灰完成后退不来的现象，每次不得不手动摇出并且通知厂家维修。针对经常出现的故障，我们采取了以下的措施。（1）控制暖管速度，不能全开手动总门通过控制电动总门进行暖管，这样易使吹灰器受热过快，损坏吹灰器。（2）吹灰过程中一定要有人在现场监护，如若发生卡涩、泄露等现象迅速摇出，防止喷嘴在炉膛内长期受热产生更大不均匀膨胀以及长期吹刷水冷壁对水冷壁造成损害。（3）吹灰结束后关闭手动总门，防止电动门或者吹灰器内漏长期冲刷水冷壁。（4）对于安装偏斜的吹灰器应该及时调整，使喷嘴、螺纹管、支架等在同一水平线，在停炉检修前准确的测算高度差，停炉后重新安装。5蒸汽吹灰的效益估算首先蒸汽吹灰能够吹落大部分的积灰，减少排烟热损失，从而提高了换热器的换热效率。为了验证蒸汽吹灰的效果。2#炉改造完成后，运行人员按期每天进行吹灰工作并且统计了大量的数据。为保证计算的准确性选出工况基本相同的四组数据进行对比见表1。从表1的数据对比中我们发现吹灰后的排烟温度较吹灰前下降了4益左右，排烟温度每下降10益炉效就会提高1豫。（下转第53页）图1吹灰器主要结构图电控箱减速箱支承导向机构螺纹管罩板喷嘴空气阀内管鹅颈阀门进汽口49冶金动力METALLURGICALPOWER2015年第8期总第186期时间主汽流量/（t/h）主汽温度/益给水温度/益炉膛出口烟温/益省煤器入口烟温/益空预器入口烟温/益排烟温度/益吹灰前210530155930629352138吹灰后212530154867615344135吹灰后210532154862610341134吹灰后209529155864611342134表1吹灰前后主要参数对比5.1效益我厂标煤消耗量为28.6t/h，按煤500元/t计算每小时的燃煤价格为：14300元。对应炉效提高0.4豫下降煤耗的经济效益为57.2元，2号炉全年运行时间为8200h全年效益为：47万元。5.2支出蒸汽吹灰全程共计80s，吹灰时间为20s根据表1中的蒸汽消耗参数计算得蒸汽消耗：20kg/min伊16伊341天=109120kg支出费用=109120kg伊180伊10-3抑2万元故每年的实际收益为45万元。5.3其它蒸汽吹灰不仅带来了实际的经济效益而且还大大的提高了锅炉运行的安全性。因为换热管道的结焦导致受热面换热不均匀烟气侧产生局部高温，严重时可能导致爆管，而且运行中还会有大块焦渣掉落的可能，砸坏冷灰斗水冷壁管，造成被迫停炉的安全隐患。6总结蒸汽吹灰系统在安全稳定运行的情况下不仅仅能提高锅炉效率带来经济效益而且还能减少锅炉运行中因结焦而造成的安全隐患，所以在平时的使用维护中应严格按照规程规定操作。[参考文献][1]白国亮.锅炉设备运行[M]:北京:中国电力出版社.2008.4.收稿日期：2015-03-27作者简介：赵华（1972-），男，大学专科学历，现从事电厂锅炉技术工作。时间月平均负荷/kW锅炉进口烟气温度/益中压蒸汽低压蒸汽高温段压力/MPa温度/益压力/MPa温度/益流量辕(t/h)改造前34002952000.726319.130.2215012.38改造后67003202401.0227030.680.318016.3低温段流量辕(t/h)40%以上降至25%以下。在完成以上措施的实施后，效果非常显著，不但减少了漏风问题，同时在同等外部条件下发电量提高了约97%，机组平均自耗电率下降了约30%。机组冬季无法正常运行的状况得到根本解决。改造前后的参数对比见表3。6结语宁钢烧结余热发电项目投产3年来运行的情况说明了烧结减产、生产工况的波动以及环冷机的密封对余热发电的影响，特别是烧结减产对余热发电影响巨大。建议在项目论证阶段选择机组容量时按照一定时间内较为稳定的烧结矿产量选取，不宜放大。另外，烧结工艺本身决定了生产工况的波动不可避免，但可以通过生产调配，例如控制料层厚度、终点温度、冷却风速等手段加以改善。同时应优化设计环冷机的上下部密封，这也是增强余热发电系统稳定性有效手段。此外，本项目还采用了风机变频改造及引入富裕低压蒸汽发电等其他手段，改造完成后系统稳定性大大增加，发电量显著提高。[参考文献][1]苑安民，张娣援钢铁企业余热资源的“量”与“质”[J]援冶金能源，2008年第4期：48~51援收稿日期：2015-03-17作者简介：钱惠明(1965-),男,1989年毕业于浙江省工业学院（现浙江省工业大学）化学工程专业，工程师，现从事生产技术管理工作。表3改造前后基本参数对照表（上接第49页）53