670 t／h锅炉炉本体吹灰器系统改造.pdf

2 0 0 4 年第 2 2卷第 3 期 内蒙古 电力 技术 I NNER MONGOU A EL ECT RI C P OW ER 4 5 6 7 0 t ／ h锅炉炉本体吹灰器 系统改造 Re t r o fi t t o As h B l o we r S y s t e m o f 6 7 0 t ／ h Bo i l e r 方海军 ， 李睿 ， 郝文会 内蒙 古海勃 湾电力 股份 有 限公 司 ， 内蒙 古 鸟 海0 1 6 0 3 4 【 摘要]针 对海 电 6 7 0 t ／ h锅 炉 实际燃 煤灰 分偏 大， 结焦严重， 原设计声波吹灰器无法有效清除的问 题 。 设计使 用蒸汽吹灰 器进行 了改造 ， 提 高 了机 组的 安全经济运行水平 。 【 关键词]锅炉 ； 吹灰 器 ； 吹灰 管路 ； 改造 【 中图分类号]T K 2 2 3 ． 2 【 文献标识码】B [ 文章编 号]1 0 0 8 6 2 1 8 2 0 0 4 0 3 - 0 0 4 5 0 2 海勃湾发 电厂 3 、 4号 炉均为哈尔滨锅炉厂生产 的 HG一 6 7 0 ／ 1 3 ． 7 一 Y M1 1型 、 超 高 压 、 一次 中间再热 、 自然循环 、 固态排 渣煤粉 炉 ， 分别 于 2 0 0 3 0 1 - 1 0和 2 0 0 3 0 1 1 8正式投 产运营。 锅炉 主要 设计参数 为 额 定蒸汽量 6 7 0 t ， h ， 再 热蒸汽量 5 8 5 ． 3 t ／ h， 汽包工作 压力 1 5 ． 7 4 MP a ，过 热 蒸汽压力 1 3 ． 7 MP a ，过热蒸 汽温度 5 4 0℃，再热 蒸 汽进， 出 口压力 2 ． 6 0 8 MP a ／ 2 ． 4 1 2 MP a ，再 热蒸 汽进， 出口温度 3 2 3 ．9℃／ 5 4 0℃， 给水温度 2 5 3℃， 热风温 度 3 2 4。 I ，冷风温度 2 0。 I ， 排烟温度 1 3 7 ， 计算 效率 9 2 ． 3 5 ％， 计算燃料 消耗量 9 9 ． 6 9 4 t ／ h 。其燃煤特 性 见表 1 。 1 投运后炉膛结焦情况分析 根 据原设 计 煤种 的各项 成 分指标 ， 3 、 4号 炉设 计安装 的是北京东方昊宇有 限公 司生产的声 波吹灰 器， 每台炉装有 3 6台， 气源为压缩空气， 分别布置在 炉膛 、 水平烟道 、 尾部烟道 处。该 吹灰 器的工作原理 是将一定强度 的声 波送 入运行 中的炉体 内的积灰 区 域 ，通过声能量 的作用使 这些 区域 中的空气分子与 灰 渣粒子 发生振动 ， 灰粒子 相互碰撞 ， 使 附着在 受热 面 表面的积灰脱 离受热面而悬浮起来 ，以便 烟气 流 将其带走或 自动脱离 ， 从 而达到吹灰的 目的。 投产后 ， 由于实 际燃 用煤种的灰熔点较低 ， 灰分 偏 大 ， 平 均灰 分 高达 4 0 ％ ， 造 成炉 膛水 冷壁 、 屏 过 、 高过处挂焦严重， 使受热面吸热能力降低， 炉膛出口 表 1 燃 煤特 性 烟温及排烟温 度升高 ，受热面管壁 、主再热蒸汽超 温 ， 减温水耗量增大 ， 锅炉被迫降出力运行。在用电 负荷十分紧张的情况下 ，有时只能带 8 0 ％负荷运 行 ， 机组的经济性下降严重。在这种情况下 ， 虽然声 波 吹灰 器已投入连续运行 ， 仍起 不到相应的作用 ； 多 次实验证明 ，声波吹灰器 只适用 于除去受热面表面 的松 散 、 干燥 的积 灰 ， 对 已经形成 的炉焦无法有效清 除 。 为此 ， 被迫采取人工振焦 的办法 来清 除部分受热 面焦渣， 虽然有一定的效果， 但长时间振焦会使水冷 壁钢梁变形 ， 给机 组的安全运行带来 隐患。 2 吹灰器的改造 2 ． 1 改造 设计 经过认真分析研究 ，决定采用湖北一戴蒙德机 械有 限公 司生产 的型号 为 I l 5 2 5和 I R 一 3 D蒸汽 吹灰器对 炉膛 和水 平烟道 的声 波 吹灰器进 行更换 。 吹灰器 汽源取 自再热器冷 段入 口， 压力 为 2 ． 2 MP a ， 温度为 3 2 0℃。 根据锅炉实 际运行 情况 和设备状况 ， 在炉内结焦严重区域 各层火嘴附近 依次从下至上 装设了 3层蒸汽吹灰器， 第 1 、 2层各 8台， 第 3 层 4 台 ， 共 2 0台 ， 在 水平烟 道 甲乙侧 各 布置 了 1台长 杆 吹灰器 ，将 原来在炉膛 和水平烟道处安装 的声 波吹 【 收稿 日期】 2 0 o 4 0 4 1 8 【 作者简介】 方海军 1 9 7 0 一 ， 男， 陕西人， 毕业于内蒙古工业大学， 工程师， 主要从事发 电厂锅炉运行及管理工作。 维普资讯 4 6 内蒙古电力技术 2 0 0 4 年第 2 2卷第 3期 灰器取掉 。 考虑到尾部竖井烟道 内省煤器 、 再热器等 受热面管壁上易积灰 ， 影响换热 ， 原 尾部烟道各处 布 置的声波吹灰器仍保留。 2 ． 2 总体 布置 吹灰汽源引 自锅炉右侧低再入 口管道下方 。在 低 再管道 位于 K 4 、 K 5柱之间 ， 靠 近 K 5列 柱 ， 就地 压力 表 附近 下部开 一直 径 6 5 IT L r n的圆孔 ，焊上 D N 6 5 m m接管座， 由直径 7 6 m in x 4无缝钢管引到位 于 3 2 2 3 0 m m标高主阀门操作平台上 ， 平台尺寸为 1 mx 4 m，仍位于 K 4 、 K 5柱之间。在平台上安置 DN 6 5 mm逆止 阀 、手动截止 阀、主 电动截止 阀各 1 个 ， 并 在 门后 安置 量程 为 6 ． 0 MP a 、 精 度 为 2 ． 5级 的 就 地压力表一只 。 吹 灰支 管路 采用 直径 5 7 mmx 4 mm无 缝钢 管 ， 由锻制异径 三通 D N 6 5 mmx 5 0 mmx 6 5 m i l l 从 主吹灰 管 引入吹灰蒸汽 ， 每根支管 均设置 一膨胀弯 ， 以保 证 在 吹灰器投运清灰过程 中，管道能够 吸收 自身的膨 胀 热量 ， 确保无膨胀不 畅、 吹灰器无卡 涩现象。 吹灰 主管路到达 2 4 5 0 0 mi l l 标 高 ， 供 给所有 下 层 吹灰器汽源后 ， 向下 由 D , 6 5 mmx 3 2 mi l l 过 渡管接 头变径为直径 3 8 m m x 4 m l n 疏水管路。另有一路疏 水管路引 自 标高 3 1 0 O 3 啪 吹灰主管路处最低点。 引 3条 疏 水管 路 在 2 3 5 0 0 mm标 高 处 到达 锅 炉右侧 ， 在每条疏水管路 上各 布置 2个 DN 2 0 I T l m手 动截止 门， 以便 于吹灰前 暖管 、 吹灰后 疏水的就地控 制 。 3条疏 水管路在阀门后汇合 ， 经 2个 DN 2 0 mm手 动截止 门引入 0 mm地沟。 2 ． 3 管路安装要求 在吹灰主管路及疏水管路 布置 时 ，应 在适 当的 地点设 置膨胀节 ， 以保证管道能够吸 收膨胀量 ， 与炉 本 体膨胀一致 ， 防止管 道膨胀不畅现象发 生。 在管道 布置时 ， 为保 证可靠 、 彻底 地排除管道 中 的冷凝水 ， 所 有管路均需保证有足够 的疏 水斜度。 如 在炉膛吹灰器处 ，每一水平 吹灰管路均设置 足够的 疏水斜 度 ， 上游 处 比下 游处 至少高 出 1 0 0 mi l l 。 以满 足疏水 要求 ， 其 他水平管路 以此类 推。 3 改造效果 3 、 4号 炉吹灰器 改造后 ，于 2 0 0 3 _ 0 5全部 投入 使 用 ， 运 行 实践证 明 吹灰效 果理 想 ， 炉膛 出 口烟温 由原来 的 9 4 0 o C 下降至 9 0 0℃ ，减 温水量 由原 来的 4 5 e h 单侧 降 至 2 0 t ／ l l ， 再 热器 管壁 温度 由 5 7 0℃ 降至 5 5 0℃， 排烟温度由 1 8 5℃降至 1 6 9℃， 锅炉效 率从 8 9 ． 2 ％上升 至 9 1 ． 5 ％，锅炉负荷 由原来 的平 均 1 9 0 MW 带 至 2 0 5 MW ， 主给水管 道不再 节 流 ， 给水 压 力 由 1 8 ． 4 2 MP a降至 1 5 MP a ， 再 未 因炉 膛结 焦使 锅炉被 迫降负荷运行 ， 也未发生过超 温事故 ， 减 温水 量完全 满足需要 ， 且 有较大 的余量 。 3 ． 1 经 济效 益 吹灰器 的成功改造 ，提高了 3 、 4号炉 的安全经 济运行水平 ， 带来了良好的经济效益 ， 分析如下 1 标 准供 电煤 耗从 3 8 3 g ／ k Wh降至 3 8 1 g ， k ， 按 全年 机组 可用小 时数 7 5 0 0 h计 ， 全 年节 约 标煤 3 0 0 0 t ， 折 合人 民币 3 9万元 。 2 机 组 不必 降 负荷 运 行 ， 平 均 可多 发 电 1 0 MW ， 按 全 年机 组可 利 用小 时数 7 5 o 0 h计 ， 则 每年 多发 电量 7 ． 5 x 1 0 ’ k Wh， 按 利润率 2 0 ％计 ， 多收入 折 合人 民币 5 2 0万元 。 3 给水泵 电耗 降低 多供电收入 经统计 ， 给水 管路节流后 ， 给水泵单耗平均降低了 0 _ 3 k ， 折算 成 多供 电收入 3 4万元 。 3 ． 2 社 会效益 1 机 组 可按 设 计参数 运行 ， 减 温水量 降 至正 常值 ， 给水泵和给水管路可不必高压头运行， 提高了 设 备运行可靠性 ， 增加 了机组可 利用小时数 。 2 不必人 工振 焦 ， 降低 了运行 人员 的劳 动强 度 ， 提高 了设 备安全运行 水平。 编辑 董 益华 信 息 柔 性 交流 输 电系统 的研 究进展 情况 柔性交流输电系统 F A C T S 是 2 O世纪 8 O年代中期由美国电力科学研究院 E P R I N ． G ． H i n g o r a n i 博士首次提出的 ， 是综合电力电子技术、 微 处理和微电子技术、 通信技术和控制技术而形成的用于灵活快速控制交流输电的新技术。目前 ， 在我国部分高等院校 、 电力生产和设计部门及 一 些 电气设 备 制造厂 家都 已开始 F A C T S技 术方 面 的规划 和研 究试制 工作 。如 在静 止无 功补偿 器 s v c 、 静 止无 功发生 器 AS VG 】 、 综合 潮流 控制 器 U P F c 和可控串联电容补偿器 r c s c 等方面均已有较深入的研究。具体的研究进展如下 国内 5个省电力系统已有 S V C在 5 0 0 k V电网运 行 ， 效 果 良好 ； 电力部 电力科 学研 究院 、 东北 电业管 理局 及清华 大 学等 单位 合作研 制 5 0 0 k V 的 T C S C装 置 ； 清华 大学 与河 南省 电力 局联 合研 制 我 国首 台用 于 2 2 0 k V电网 的v． 2 0 MVA的 S T A T C OM A S VG 】 ， 以便 提高 其控 制功 率和 控制 电压能 力 ， 并 提高 其 稳定性 ； 哈 工大 和清 华 大学 正联 合进 行 U P F C物理 模 型研究 工作 。柔性 交流输 电系统 的建设 ， 并非 要毁掉 原有 的输 电系统 ， 而是 在原 有 的交 流输 电系统 中根据 需要选 择利 用灵 活交 流输 电 系统 技术 及功率 电子设备 ， 加 以逐步改 造形 成柔性 交 流输 电系统 。 维普资讯