降低锅炉漏风率的技术措施.doc

永安火电厂 #5 降低锅炉漏风率的技术措施
1、引言
福建永安火电厂#5 炉武汉锅炉生产的高温高压固态排渣炉，型号为 WGZ-410/100-7型，采用“Π” 型布置，分别由炉膛、水平烟道、尾部烟道三部分组成，单汽包自然循环全露天布置。下降管、炉室、过热器、高温省煤器悬吊于炉顶构架上。二级[ 空气预热器、低温省煤器和一级空气预热器叠置于竖井构架上。 #5炉于1984年投产生产，设计热风温度436.8℃，设计漏风率为17% ，锅炉热效率设计值为85%。
2、存在问题
由于近些年煤质较差，“三管” 受飞灰磨损严重，空气预热器、烟道、炉墙板磨损非常严重，尤其是空气预热器，受飞灰的长期冲刷磨损，管子减薄破漏严重，一级中部管箱管子破漏达25%，一级上部管箱管子破漏达15% ，二级空气预热器管箱变形严重，管板裂入拱起，中间热风道三角尖护板开裂，管子磨损破漏，虽经多次的加防磨套管和堵管，都无法降低漏风率，反而一直采取堵管的方式消除泄漏，致使烟速提高，又加剧了未损坏管子的磨损，导致炉漏风率急剧升高，整台炉的漏风率从2002年8月 22.05%猛升至2003年3 月的60.78%，具体详见下表：

02 、8
02 、9
02 、10
02 、11
02 、12
03 、1
03 、2
03 、3
03 、4
03 、5
22.5
24.08

31.36
35.3
42.33
停炉
52.75
60.78
停炉
停炉
从上表看出，由于管子冲刷破漏严重，即使停炉进行堵管都无济于事，漏风量增加，严重影响了整台锅炉的安全经济运行：
2.1 因送风机的部分风量直接通过破漏的管子短路至烟侧，使得送到炉膛内的风量不足，使得入炉氧量不足，才2.1% 。运行过程中送风出力不足，而由于部分风量短路至烟侧，再加上炉墙、风烟道的泄漏，引风量急剧增加，引风机的引风出力也不足，#9、10 引风机电流已压红线运行，电流为78-80A ，引风机转速为720min/h ，炉膛负压难以保证，锅炉燃烧不稳定。
2.2 由于送风短路，以及烟道破损漏风，冷风从空气预热器冷端进入烟道，使得排烟温度较低，基本在110 ℃左右，进入电除尘的烟气因烟温较低，粉尘易粘附在极线上，同时烟气量增加，电除尘负荷增加，致使除尘效率降低，烟气排放超标，发生烟囱冒黑烟现象。
2.3 空气预热器的严重漏风及堵塞，使空气预热器换热能力变差，热风温度较低，平均才385℃。
2.4 由于除尘效率降低，粉尘无法全部收集下来，加剧了引风机叶轮的磨损，并且积灰易粘附在叶片上，导致叶轮平衡被破坏发生振动超标，已发生 3次因轴承振动超标申请停役清灰。
以上几种问题已严重影响了锅炉安全经济运行，2003年5月13 日测得锅炉热效率为76.47% ，机械不完全燃烧损失达18.308%，飞灰可燃物达30.8%，发电油耗率6.19g/kWh ，发电标煤耗率438.75g/kWh。
3 、防治措施
3.1 利用大修机会将#5炉一级中上部管箱共 24 箱管箱由光管式改造为螺旋槽式管箱，以提高热交换效率。由于原管箱采用重叠式布置，因此管箱无法全部拆除进行更换，经研究，采用嵌入式安装，即旧管箱保留原管箱支撑管（133*10），将一级预热器中部旧管箱（前后 12 个管箱）按新管箱制作的安装尺寸割除吊离，腾出上部管箱拆装通道。然后将一级预热器上部旧管箱（前后12个管箱）按要求的尺寸，把靠右侧的4 个旧管箱（前后各2个管箱）先割除并吊离。接着上2个上部新管箱（前后各1 个管箱），进行有效固定后，利用上部新管箱吊装中部新管箱，再按割除1个旧管箱、上1 个新管箱的顺序逐步安装中、上部新管箱。新旧管箱更换采用在左侧单边进出吊装施工，安装完后，为保证新管箱的联接牢固，新管箱吊装就位后，在上部管箱下管板与大板梁之间，每箱加焊2块三角钢板（δ=20mm ）作支撑。为确保锅炉构件强度，在拆除前对旧管箱进行全面检查，将所有与旧管箱连接以及影响管箱吊装的大板梁上下底板部份割除，割除后的剩余底板与旧管箱支撑管及管板进行焊接，保正锅炉尾部构架的整体强度。
3.2 将二级空气预热器管箱共12 管箱更换为螺旋槽管式空气预热器管箱。
3.3 将旧沙封拆除，更换为新型不锈钢膨胀补偿器，消除沙封漏风。
3.4 中间风道破损严重，采取全部贴补钢板的方式，不仅消除了漏风，同时减少通过中间风道泄漏对省煤器管子冲刷磨损破漏，防止了省煤器管泄漏的不安全隐患。
3.5 将热风道腐蚀磨损破损严重的3 个伸缩节进行更换，同时对其余破损较少的伸缩节进行焊补。
3.6 对出口水平烟道进行检查，发现磨损破漏处进行贴钢板焊补。
3.7 通过修前和修后的漏风率测试，对未更换的一级下部空气预热器管箱进行查漏，利用加防磨套管和堵管两种方式来消除漏风，同时对查出的泄漏的炉墙进行密封焊补。
4 、效果检查
通过采取各种措施进行消除漏风，至2006年7 月锅炉燃烧经济性有了有较大幅度的提高。
4.1 锅炉热效率85.8%，其中机械不完全燃烧损失为8.176%，飞灰可燃物13.8% ，发电油耗率4.66g/kWh，发电标煤耗率 415g/kWh。
4.2 锅炉漏风率9.03%。
4.3 热风温度471℃。
4.4 带满负荷时锅炉送引风机只需开60% 左右，两台引风机电流各降15A左右，送风压力也由6000Pa升高到6700Pa。
4.5 电除尘除尘效率有明显的提高，烟囱无冒黑烟现象。
4.6 引风机经清完灰后，无再发生积灰破坏叶轮平衡现象。
漏风率的降低，送风能力的充足，致使至炉膛的空气量充足，保证了炉内适当的过剩空气系数，煤粉在炉内得到充分的燃烧，降低了机械不完全燃烧损失q4，同时也由于 燃料与空气得到充分的混合，使得在燃烧过程中产生的可燃气体能得到尽量完全燃烧，减小了化学不完全燃烧热损失，并且由于漏风率的降低，使提排烟容积降低，保证了所有受热面的传热效率，空气预热器的出口热风温度有了较大程度的提高，温升达到96 ℃，并且排烟温度比以前提高较多，也保证了电除尘的除尘效率，减少了引风机叶轮积灰的隐患，热效率的提高也减少了燃料的消耗量，同时也降低了引风机的电耗，整体提高了锅炉的燃烧经济性。
5 、遗留问题
经过改造和检修消缺，锅炉的运行经济性有了大幅度的提高，但存在着排烟温度偏高的问题，运行过程中排烟温度达158℃，比设计值高24 ℃，排烟热损失较大。平均为154.5℃，比设计值高20.5℃，需待进一步攻关解决。