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2004年初,該爐曾在1個(gè)月內(nèi)連續(xù)發(fā)生4次下級(jí)省煤器磨損泄漏故障,導(dǎo)致4次被迫停爐。檢查發(fā)現(xiàn),4次泄漏位置均在下級(jí)省煤器甲乙兩側(cè)中間U型彎頭的迎風(fēng)面處。裂紋為縱向,裂紋管壁明顯減薄,最薄處約為1 mm。對(duì)下級(jí)省煤器前后箱甲乙側(cè)下數(shù)一、二層所有U型彎管子迎風(fēng)面用測(cè)厚儀檢測(cè)發(fā)現(xiàn),U型彎管子迎風(fēng)面均有不同程度的磨損。具體情況是,壁厚小于2.5 mm的有93根,其中壁厚小于2.0 mm的有48根,磨損情況很嚴(yán)重。
1 磨損泄漏原因分析1.1 存在煙氣走廊下級(jí)省煤器甲乙兩側(cè)U型彎處存在煙氣走廊,經(jīng)實(shí)際測(cè)量,甲乙兩側(cè)U型彎間距為80 mm左右,比設(shè)計(jì)值(21 mm)大,也比省煤器距前后墻距離設(shè)計(jì)值(60 mm)大。因煙氣走廊阻力較小,煙氣流速較大,經(jīng)計(jì)算,煙氣流速在下級(jí)省煤器出口比上級(jí)省煤器入口大30%~40%。由于管子金屬磨損量與煙氣流速的三次方成正比,因此,在甲乙兩側(cè)U型彎處磨損嚴(yán)重。加之在彎制彎頭時(shí),彎頭壁厚有減薄現(xiàn)象(壁厚小于4 mm),從而導(dǎo)致省煤器管子彎頭迎風(fēng)面處更易磨損泄漏。
1.2 實(shí)際燃料性質(zhì)及煤粉細(xì)度與設(shè)計(jì)值不同在磨損中起主要作用的是煙氣中的那些大顆粒飛灰,且磨損程度與總灰量有關(guān)??偦伊坑啵伊?duì)省煤器管子的撞擊次數(shù)也就愈多,磨損就愈嚴(yán)重,而且總灰量決定于燃料灰分Ay和低位發(fā)熱量Qdwy。該爐設(shè)計(jì)煤種收到基灰分24.26%,實(shí)際燃煤應(yīng)用基灰分(Ay)約39.50%;煤粉細(xì)度(R90)設(shè)計(jì)值為22~28,實(shí)際細(xì)度(R90)在30左右,均與設(shè)計(jì)煤種有較大偏差。煤粉粗、灰分大將導(dǎo)致灰粒和未完全燃燒的燃料顆粒增多,煙氣中的飛灰濃度增高,加劇了對(duì)省煤器的磨損。
1.3 省煤器管束排列方式及安裝質(zhì)量的影響煙氣橫向沖刷省煤器管子時(shí),管束排列方式不同,管子受磨損情況也不一樣。錯(cuò)列管束受到的磨損要比順列管束嚴(yán)重,第2排管束的磨損量要比第1排大2倍左右,且氣流自上而下流動(dòng),灰粒在重力作用下其速度可能大于煙氣速度,從而加劇了沖擊磨損程度。該爐省煤器錯(cuò)列布置,并采用規(guī)格為32×4鋼管,由于小口徑管子剛性較差,管壁較薄。造成實(shí)際蛇形管排列不齊,加之安裝的原因,無(wú)法保證整齊均勻的節(jié)距和管間距,導(dǎo)致省煤器管排中出現(xiàn)煙氣走廊,使局部管壁金屬磨損嚴(yán)重。
1.4 防磨措施不完善在下級(jí)省煤器甲乙側(cè)U型彎處,只是在最上面加裝了防磨裝置(擋風(fēng)板),由于下級(jí)省煤器高度約為3 255 mm,上面的防磨裝置對(duì)下面U型彎處的防磨沒(méi)有作用,因此,下級(jí)省煤器下部U型彎處磨損嚴(yán)重。
1.5 燃燒工況的影響鍋爐運(yùn)行中的燃燒風(fēng)量過(guò)大會(huì)造成煙氣量加大,而使磨損速度增加。計(jì)算表明,省煤器中過(guò)量空氣系數(shù)由1.2增加到1.3時(shí),磨損量增加25%。
1.6 其它因素該爐容量占全廠鍋爐總?cè)萘康?0%,在供熱期間長(zhǎng)期滿負(fù)荷運(yùn)行,因而該爐省煤器管束受磨損的時(shí)間長(zhǎng),磨損量大。同時(shí)鍋爐存在漏風(fēng)現(xiàn)象,根據(jù)省公司標(biāo)準(zhǔn),410 t/h鍋爐漏風(fēng)率為12%,而實(shí)際漏風(fēng)率達(dá)到20%左右,明顯偏高。運(yùn)行實(shí)踐證明,當(dāng)省煤器處漏風(fēng)系數(shù)增加0.1,則會(huì)使金屬磨損量增加25%。
2 建議及對(duì)策
(1) 在該爐大修時(shí)對(duì)省煤器進(jìn)行全面檢查,對(duì)所有彎頭進(jìn)行更換并加裝U型護(hù)瓦。在兩排彎頭間加裝阻力柵,盡量消除下級(jí)省煤器出口的煙氣走廊。對(duì)省煤器管子噴涂防磨涂料(其它爐大修時(shí)已采用,效果良好)。
(2) 加強(qiáng)對(duì)鍋爐的燃燒調(diào)整和試驗(yàn)。在保證安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的前提下,保證合適的一、二次風(fēng)配比和煤粉細(xì)度,使煤粉細(xì)度R90在設(shè)計(jì)值22~28之間。改善爐內(nèi)燃燒狀況,減少煙氣中未完全燃燒的燃料顆粒的濃度。在保證煤粉燃盡度的前提下,適當(dāng)降低風(fēng)量。定期做漏風(fēng)試驗(yàn),并采取措施,降低漏風(fēng)率。
(3) 盡量采用與設(shè)計(jì)煤種相近的燃料。
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