某垃圾焚烧余热锅炉水冷壁管管壁减薄分析.pdf

某垃圾焚烧余热锅炉水冷壁管管壁减薄分析袁成臣（无锡华光环保能源集团股份有限公司，江苏无锡2 1 40 2 8)摘要：本文针对某垃圾焚烧项目中的两台垃圾焚烧余热锅炉在运行期间出现的水冷壁管管壁减薄现象，进行现场检查、数据采集及问题分析，并提出了改造措施。关键词：余热锅炉；管壁减薄1.前言山东某公司有两台垃圾焚烧余热锅炉，本锅炉为单锅筒，自然循环次高压锅炉，每台锅炉具体参数为垃圾处理量：35 0 t/d，额定蒸发量27t/h，额定蒸汽压力6.4MPa，额定蒸汽温度450。构架采用钢结构，按7 度地震设防，场地类别：类。炉室I、均为膜式水冷壁结构。在炉室从下到上依次布置了蒸发受热面及高、中及低温过热器，并在高、中、低温过热器两两之间各布置了一组喷水减温器，用来调节过热器出口汽温，尾部第四通道布置了五组省煤器。xD图1 锅炉炉膛结构-21 整个锅炉分为三个炉室（见图1）。炉室断面尺寸a（深度）b（宽度）=945 0 mm5940mm（按水冷壁中心线）。其中炉室I，即为燃烧室，其断面深宽为36 0 0 mm5940mm。炉室为燃煜室，其断面深宽为2 7 0 0 mm5940mm。炉室为过热器室（锅炉的过热器水平布置在该炉室中），其断面深宽为31 5 0 mm5940mm。整个水冷系统分成1 1 个循环回路。炉室四周节距90 mm，用扁钢和管子焊成的膜式水冷壁，水冷壁管均为605，材料为2 0 G/GB5310。在炉室中还布置有蒸发受热面，蒸发器由425的管片共2 8 片组成。蒸发受热面材料均为 2 0 G/GB5310。2.现场运行反馈问题锅炉运行两年后现场反应1 号锅炉三烟道分隔墙及后墙左右数各第一根水冷壁管（共4根）从蒸发器处集箱到低过下集箱处整体减薄，2号炉三烟道分隔墙左数2-5 根，右数第2、3根从蒸发器处下集箱至中过堆焊层处水冷壁管减薄(见图2)。图2 现场切割下的减薄的水冷壁管-22-3.原因分析通过对现场割下来的管子观察后发现管子表面冲刷痕迹比较明显。查验用户反应情况及现场锅炉DCS运行记录来看蒸发器前温度过高，很可能造成该部位结焦严重（见图3）。锅炉结焦后形成烟气走廊，局部烟气流速过快冲刷管壁导致管壁减薄。图3炉室内结焦情况23-对造成蒸发器前温度过高的原因进一步分析发现，在锅炉长期运行过程中，受热面会产生积灰及结焦，使得传热恶化。特别是垃圾焚烧锅炉，由于焚烧燃料热值较低且含水量高，品质比较低劣，焚烧过程极为复杂，另外垃圾成分及热值变化幅度较大，导致焚烧过程中烟气成分和温度波动较大。因此垃圾焚烧锅炉发生的结焦情况比常规燃料产生的更复杂也更加严重，结焦会影响锅炉设备的正常使用，增大排烟损失，降低锅炉效率。所以在锅炉运行过程中需定期对受热面进行清灰工作，以清洁受热面，减少受热面积灰和结焦情况提高传热效率。本锅炉在低过，中过、高过、蒸发器部位采用长伸缩式吹灰器，共1 2 点，第二、三烟道共布置6 台炉膛吹灰器，省煤器采用激波吹灰。炉膛吹灰器采用的是短吹。吹灰器配置并没有问题，都为立式锅炉的常规配置。第二、三烟道的炉膛吹灰器吹灰效果不好已是立式锅炉的通病，且目前并没有可靠且行之有效的解决方案。由于第二烟道炉膛吹灰效果不好导致蒸发器前温度过高，因此锅炉结焦严重。4.解决措施结焦的根本原因是由于温度过高导致受热面上的灰熔化并沉积附着在受热面上，因此建*议用户适当降低负荷控制焚烧炉炉膛温度在1050以下，控制炉膛温度不仅能降低炉膛结焦程度，也能减少烟气腐蚀，增加锅炉设备使用寿命。针对二三烟道炉膛吹灰效果不理想的问题，用户方利用手持式激波吹灰器从第二烟道顶部人孔门处对炉膛进行清灰，清灰后蒸发器前温度能明显下降，但温度还是比设计值高，后与用户讨论提出将第二烟道标高2 6 35 0 炉膛吹灰让管处改为人孔门，利用手持式激波吹灰对第二烟道炉膛进行清灰，增强清灰效果。改造完成后，清灰效果有了比较大的改善，锅炉结焦情况有了好转。5.结语垃圾焚烧锅炉结焦严重的问题比较普遍，主要原因是垃圾品质较差成分复杂，垃圾燃烧后的灰份熔点比较低，锅炉运行过程中炉膛温度容易达到灰份的熔融温度。因此在锅炉运行过程中要控制好炉膛温度。另外，各种吹灰器的吹灰效果也对锅炉结焦情况影响很大。因此吹灰器的选择也很重要，一些新型清灰装置也处于试运行过程中，未来成功后锅炉清焦作业会更方便快捷。供社会绿色光热还地球碧水蓝天-24-