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锅炉受热面防磨喷涂可行性研究报告

锅炉受热面防磨喷涂
可行性研究报告

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二〇一一年七月二十八日

锅炉受热面防磨喷涂可行性研究报告
一、前言
（一）项目名称：锅炉受热面防磨喷涂
（二）项目性质：检修重大特殊项目
（三）可研编制人：
（四）项目负责部门：XXXX发电有限责任公司设备部
（五）项目负责人：
二、项目提出的背景及改造的必要性：
（一）承担可行性研究的单位：XXXX发电有限责任公司
（二）项目提出的背景：
锅炉受热面管子（水冷壁、低温再热器、省煤器等区域）在运行过程种受到高速烟气携带灰粒的冲刷、磨损，常在省煤器管排、低温再热器管排、包墙过热器区域、水冷壁喷燃器及水冷壁冷灰斗斜坡管、等区域较为严重。在检修过程中，对其磨损管子进行补焊或者更换并加装防磨瓦，起到了一定的防护作用。
从我陕西发电公司电厂锅炉受热面喷涂后的效果看，进行受热面喷涂后，磨损得到了控制，年磨损速率不超过0.2毫米，达到了预期的效果。
（三）项目进行的必要性：
可以有效的保护管子本身不遭受磨损，延长运行寿命，提高安全性能和锅炉安全运行系数。减少因磨损造成锅炉的“四管”漏泄而引起非计划停机事件的发生。
（四）调查研究的主要依据、过程及结论：
从陕西发电公司其他电厂锅炉受热面喷涂后的效果看，进行受热面喷涂后，磨损得到了控制，年磨损速率不超过0.2毫米，达到了预期的效果
（五）原系统或设备的基本情况：
1.拟进行的系统或设备的基本情况说明：
本锅炉上海锅炉厂设计生产的型号为SG2084/25.4-M979型超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧方式、平衡通风、Π 型半露天布置、固态排渣、全钢架悬吊结构。
2.系统或设备简述
水冷壁：
水冷壁采用外径为Φ38.1 和Φ34.9 的光管，节距分别为54mm 与56mm，管间用扁钢焊接形成完全气密封炉膛。炉膛折烟角节距为56mm，由材料为12Cr1MoVG，外径为Φ34.9 的光管与扁钢焊接而成。前后墙水冷壁在标高19389mm 与水平成55°的夹角形成冷灰斗，冷灰斗下倾至标高7000mm 处形成深度为1214mm 的出渣口，并与渣斗装置相接。前墙及两侧墙水冷壁通过装在垂直段顶部的吊板装置悬吊，后墙水冷壁通过56 根Φ57.2 的光管作为悬吊管，支撑炉室后墙的全部重量。
低温再热器：
低温再热器布置于尾部竖井中，顺列排列，与烟气成逆流布置，共110 片，沿炉膛宽度均布，S1 为168mm，S2 为127mm。每片受热面有9 根管子组成，总计有990 根管子。管子规格为Φ63.5mm，Φ60.3mm，材料为SA-210 C，15CrMoG，12Cr1MoVG，SA-213 T23
省煤器：
有二组采用光管蛇形管，顺列排列，与烟气成逆流布置。管子规格为Φ47.6，材料为SA-210 C，共167 片，每片受热面由4 根并联蛇形套管组成，总计有668根管子。横向节距为112mm，纵向节距为96.mm。省煤器由吊杆和管夹支吊分别承载于四只省煤器中间集箱下，分四列悬吊，每列再通过省煤器中间集箱上的55 根悬吊管悬吊承载，悬吊管规格为Φ60×12mm，共220 根，材料SA-210C，悬吊管内的介质来自省煤器。
3.铭牌：SG-2084/25.4
4.制造商：上海锅炉厂有限责任公司
5.投产日期：2009年9月
6.技术状况及其它有关技术参数：
烟气流速： m/s
设计燃料灰分：14.66%
烟气温度：446℃
7.运行简历：自2009年8月投产以来运行至今。
（六） 存在的主要问题：
1.缺陷情况的记录和叙述：
锅炉尾部烟道省煤器、低温再热器、水冷壁喷燃器及水冷壁冷灰斗区域管排局部发生磨损和冲刷。
为防止锅炉受热面管排的大面积磨损和局部管排的磨损加剧，急需对其表面进行电弧喷涂，可有效防止管道的磨损。
2. 影响人身和设备安全的问题：
受热面管道遭受烟气的冲刷磨损将会极大的威胁管道的安全运行，如果不采取相应措施将直接会引起锅炉在运行过程中发生“四管”泄漏，造成机组停机事故的发生。
3. 影响设备可靠性的问题：锅炉受热面遭受磨损后容易发生“四管”泄漏事故，严重威胁锅炉的安全运行。
4. 系统配置与偏差：无
5. 环境保护的问题：因磨损造成锅炉受热面发生泄漏，锅炉减负荷停机过程中投油燃烧和点火启动过程中的投油燃烧，会使环境中粉尘、烟气增加，不利于环境保持。
6.节能降耗、提高经济性：
降低锅炉受热面管道的磨损，延长管道运行寿命。提高锅炉运行可靠性和安全性，为节能减排，机组长期安全稳定运行有重大的意义。
可减少由于水冷壁、省煤器漏泄产生的非计划机组停运，而每减少机组启停一次，直接节约机组启动资金120万元。一个计划检修期内可不再对该区域管道进行检查，节约劳动力180工日，大大减少维护工作量，改善了劳动环境和条件等。
7. 改善劳动环境和条件等：无
（七）需要通过技术改造解决哪些问题：
通过本项目实施，减少锅炉水冷壁、低温再热器、省煤器等区域管道的磨损，增强受热面管抗磨损性能，延长管道的安全稳定周期，防止管道因磨损导致锅炉“四管” 泄漏，引发机组停运的事件发生。增强了锅炉安全稳定运行的可靠系数，降低锅炉因“四管”泄漏而造成的非停几率。
降低锅炉受热面（水冷壁、低温再热器、省煤器）漏泄次数，预计将因受热面漏泄产生的非计划停运次数降低为0次/年 。
受热面管道磨损降低，大大减少检修维护工作量，提高机组的安全可靠性。
三、方案论证：
（一）检修方案描述：
对飞灰浓度相对高的省煤器迎风面第二、三根、低温再热器迎风面第一、二、三及第一管圈部位水冷壁喷燃器及水冷壁冷灰斗斜坡管，采用超音速技术进行防磨喷涂。
对锅炉受热面管道（包括：水冷壁、再热器、省煤器）进行防磨处理。利用超音速电弧喷涂技术，在清理干净的管道（管排）表面喷涂一层耐磨材料，以起到保护受热面管子的作用。
（二）检修后预期达到的效果：
通过本项目实施，有效降低锅炉受热面管道的磨损，延长锅炉受热面管道的运行寿命，保护受热面管道的安全运行。减少因锅炉受热面磨损造成锅炉泄漏而引起机组的非计划停运次数，保障锅炉在长期处于安全、稳定的状况下运行。
（三）应从全部可能的设计方案中，提出2-3个最适合的可选方案：
方案一、对锅炉受热面（包括：水冷壁、再热器、省煤器）管道用超音速电弧喷涂技术进行防磨喷涂。
方案二、对锅炉受热面管道表面加耐磨瓷片。由于受热面管道为圆管且有弯头，瓷片无法粘贴。而且管道膨胀率与瓷片膨胀率不同，炉内温度1600摄氏度以上耐磨瓷片在此温度环境下，容易烧坏崩裂，故不宜采用。
（四）施工方案、过渡方案：
1、对需要进行防磨工作的受热面管道（包括：水冷壁、再热器、省煤器等区域）管子表面进行清理。
2、对易遭受烟气冲刷磨损区域的受热面管子表面进行超音速电弧喷涂，有效扼制磨损管道的磨损，保护锅炉受热面管道，提高锅炉设备安全性；
（五）是否需要停机停炉或结合机组大、小修进行：是
（六）从技术、效果、经济等方面论证其实施可行性、合理性、存在问题和解决办法：
1、技术方面：因本项目实施没有增加设备，只是提高原有设备的性能（抗磨损能力）；
2、效果方面：可保证延长寿命两倍以上时间，即3年左右。
3、经济方面：可降低受热面因受烟气磨损冲刷而发生泄漏的几率，减少机组因锅炉泄漏而停机的次数，有效的保障锅炉受热面的安全运行和提高锅炉安全可靠性；本次改造能提高系统的安全可靠性，减少非计划停运次数，并可节约检修维护费用。按可减少非计划停运1次计算：
可节约启停机组120万；
检修维护费用：5万；
损失发电量按8天，每天按1000万千瓦计算，每度电可产生毛利润按0.111元计算 ，共可减少损失8×10000000×0.111＝8880000；
共可挽回损失213万元。
（七）要求定量、准确地对其性能指标、投资费用、效益、投资回收作出综合比较：按照机组少发生一次非停，便可收回所有投资。
（八）提出推荐的检修方案：委托有资质、实力强、信誉好的公司对我公司锅炉受热面管道用超音速电弧喷涂技术进行防磨喷涂工作。
四、项目规模和主要内容：
（一）项目方案及内容综述：对锅炉受热面（水冷壁、再热器、省煤器）区域管道局部用亚音速电弧喷涂技术进行一层防磨喷涂。
（二）工程计划开竣工时间：2012年6月至2012年9月
（三）项目范围：锅炉受热面（包括：水冷壁、低温再热器、省煤器）区域。
（四）项目的主要设备材料构成：喷涂防磨材料
（五）地址选择及地理位置、路径及方案：
炉膛喷燃器水冷壁区域；尾部烟道低温再热器、省煤器区域；
（六）完成后系统布置的变化：无变化。
（七）性能和有关参数及必要的图纸：无
（八）环境保护措施、治理方案和回收情况，对环境保护的评价：无
（九）对劳动定员和技术水平的要求及培训情况：对施工单位资质有一定要求。
（十）调研、可研、初设、设计、招标、订货、开工、工程量(包括拆除、土建、安装等) 、试验、调试、试运行、竣工验收等整个项目的时间进程计划安排：
项目批准后即可进行招投标工作，并做好检修工作准备。
（十一）对灰场工程、构筑物及一般土建工程，应注意气象、水文、地质、地形、地下物等资料的收集和叙述：无
五、工程实施条件：
（一）工程项目有关征地、占地、施工临时用地、拆迁、赔偿等外部条件的落实情况：无
（二）设计、施工单位的选择：招标进行。
（三）工程施工周期：20天
（四）加工制造周期：1个月
（五）勘测设计周期：无
（六）资金来源等的落实情况：重大特殊项目费用
（七）有关规划、消防、征地、搬迁等的落实情况：无
（八）需要停机停炉等计划的落实情况：结合小修
（九）进口元件是否具备采购条件：无
（十）主要材料的采购是否采用招议标方式进行：是
（十一）主要材料采购的被招标对象（制造商）的选择：
（十二）其他外部条件是否具备：是
六、投资估算表及设备、材料明细表：
（一）投资估算表：
（二）设计费：无
（三）调试费：无
（四）施工费（其中人工费）： 30万元
（五）主材料费：58.4608万元
（六）工程总投资：88.4608万元
（七）设备、材料明细表：
单位：万元
序号
名 称(规格型号)
数量
单 价
总 价
1
喷涂面积
炉膛内部
200㎡
0.1408
28.16
水平烟道
85㎡
0.1408
11.968
尾部烟道
116㎡
0.1408
16.3328

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了优质的电能。
锅炉受热面防磨喷涂，方案切实可行，施工简单方便，防磨效果明显，可保证机组的安全、经济运行。
九、项目单位上报意见：