解决循环流化床锅炉返料器泄漏问题的研究.pdf

第 27 卷第 6 期河 北 工 业 科 技Vol. 27, No. 6 2010 年 11 月Hebei Journal of Industrial Science and TechnologyNov. 2010 文章编号 1008 -1534 2010 06 -0364 - 03 解决循环流化床锅炉返料器泄漏问题的研究 刘 巍 石家庄东方热电股份有限公司热电一厂, 河北石家庄 050031 摘 要 达到环保排放标准的循环流化床锅炉目前得到了广泛应用, 伴随着燃煤价格不断上涨, 提 高此类锅炉的运行稳定性是电厂关注的焦点。笔者针对运行中常见问题之一 返料器泄漏进行 了技术攻关研究, 通过对返料干管和返料斜管的联接强度、 返料器内衬的技术改造, 最终有效解决 了循环流化床锅炉返料器泄漏问题。 关键词 循环流化床锅炉; 返料器; 泄漏 中图分类号 T K223 文献标志码 A Solution to circulating fluidized bed boiler return feeder leakage LIU Wei T hermoelectric Plant One, Shijiazhuang Dongfang Thermoelectric Company Limited, Shijiazhuang Hebei 050031, China AbstractThe circulating fluidized bed boilers which meet the environmental emission standards are currently receiving a wide range of application. With the increasing price of coal, improving the operation stability of such boilers is becoming a major concern for power plants. T his paper is focused on the solution to one of the problems which often occur in practical operations, return feeded leakage, through the technological updating of return mainpipe, return inclined -pipe and return feeder lining. Key wordscirculating fluidized bed boiler; return feeder; leakage 收稿日期 2010 -04 -12 责任编辑 冯 民 作者简介 刘 巍 1977 - , 男, 河北清苑人, 工程师, 硕士, 主要 从事电厂锅炉汽轮机组方面的研究。 随着中国对火电厂的生产环保标准不断提高, 循环流化床锅炉作为极具环保优势的锅炉受到了广 泛采用。电煤供应不足价格不断攀升, 电站锅炉运 行成本就会居高不下[ 1]。因此, 保证此类锅炉的稳 定经济运行, 快速有效地处理运行中常发生的问题, 成为电厂值得关注的焦点。东方热电一厂对此就专 门成立了攻关小组进行实践探索。 热电一厂锅炉车间共有 9 台锅炉, 其中 9炉为 四川锅炉厂生产的 130 t/ h 循环流化床锅炉, 型号 为 CG-130/ 3. 82 -MX2, 它是全厂额定蒸发量最大的 一台锅炉, 约占到全厂锅炉蒸发量的 25 , 且效率 最高。9炉作为建成较早的 130 t/ h 循环流化床锅 炉, 还存在不少设计制造上的缺陷。自 2001 年投运 以来, 常常因 9炉返料器泄漏而停运检修, 威胁到 全厂机组的正常运行, 直接关系到全厂经济生产目 标的完成[ 2]。 1 现场调查 9 炉未改造前在 2005 年 1 月因返料器泄漏共 造成停炉 3 次, 详细数据见表 1, 历年 9 炉运行情 况见图 1。 表 1 抽查 9炉返料器 2005年 1月泄漏事故统计表 T ab. 1 Statistics of sampled 9boiler return feeder leakage accidents in January 2005 序号日期停运时间/ h少供汽量/ t 12005 -01 -11476 110 22005 -01 -196780 32005 -01 -31253 250 总计返料器泄漏 3 次7810 140 2004 年冬季运行 9 炉返料器共泄漏 6 次, 少 供汽 19 825 t。2004 年 11 月至 2005 年 2 月 4 个 月, 在生产任务最为繁忙的冬季运行期间 9炉返料 器泄漏事故与全车间停炉事故对照见表 2。 表 2 同时期车间事故停炉比较表 T ab. 2 Comparison of workshop accidents in blowingdown in the corresponding period 停炉类型停运时间/ h少供汽/ t 9炉返料器泄漏事故18123 530 全车间事故停炉24131 330 注 9炉返料器泄漏造成的少供汽量占全车间事故停炉少供汽 量的 75 。 图 1 历年来因 9炉返料器泄漏造成 少供汽量比较图 Fig. 1 Supply capacity reduction due to 9boiler return feeder leakage in the past few years 从以上图表可以看出, 9 炉返料器泄漏造成少 供汽量占全车间事故造成少供汽量的 75, 且影响 程度越来越严重。因此 9炉返料器泄漏问题是解 决锅炉系统运行不稳的关键。 2 原因分析 笔者进行了认真的讨论和分析, 从人、 机、 料、 法、 环五大要素中找出了导致 9炉返料器泄漏的因 素, 并绘制因果鱼刺图见图 2 [ 3] 。 3 确认主因 1 返料干管太长 9炉返料器的返料干管原 设计长度为 9 m。在 9炉启、 停炉的时候, 经常会 发现返料干管出现撕裂的情况, 从而导致返料器泄 漏、 停炉检修。经小组研究分析, 认为出现这样的情 况是由于返料干管太长, 导致其与炉膛膜式水冷壁 膨胀量不一致, 变形不协调, 干管就会被拉断撕裂。 2 返料斜管与炉膛膜式壁联接强度低 在日常 运行中发现, 9炉返料器泄漏的部位大多集中在返 料斜管与炉膛膜式壁联接处。 2004 年至 2005 年的 图 2 9炉返料器泄漏因果鱼刺图 Fig. 2 Fishbone illustration of 9boiler return feeder leakage cause 冬季运行中联接处发生泄漏前一次与第 2 次的平均 时间间隔不超过 1 200 h, 大大短于同类锅炉返料器 安全运行时数 1 万 h。针对泄漏部位所处的高温高 强度的恶劣工作条件, 小组认为返料斜管与炉膛膜 式壁联接强度过低, 造成角焊缝受拉、 压而开裂。 3 内壁与热灰接触 9 炉是最大的一台锅炉, 365 第 6 期 刘 巍 解决循环流化床锅炉返料器泄漏问题的研究 因其锅炉效率最高, 一年四季 9 炉常满负荷运行生 产, 因此 9炉返料器内的物料量很大; 在原设计中, 整个 9炉返料器内壁没有内衬, 在运行中金属内壁 长期裸露在温度高、 物料流速快的环境下大负荷运 行, 使得返料器受热后刚性不足产生变形, 而且内壁 直接受灰冲刷造成磨损漏灰。 综上所述, 通过理论及数据论证, 确定出造成 9 炉返料器泄漏的主要因素为 1 返料干管太长; 2 返料斜管与炉膛膜式壁联接强度低; 3 内壁与热 灰接触。 4 制定对策 根据找出的造成 9 炉返料器泄漏的 3 条主要 因素, 分别制定出 3 条对策, 见表 4。 表 4 解决 9炉返料器泄漏对策 Tab. 4 Strategies of solution of 9boiler return feeder leakage 序号要因对策目标措施实施地点负责人完成日期 1返料干管太长将返料干管截短, 分离器室延长 保证返料器与 炉膛膜式壁膨 胀量一致 将 9 m 长 5620 10 的返料干 管更换为 2. 7 m 长 5954 10 的管, 延长分离器室与其相连 9炉返料系统刘 勇 杨世忠 王新占 2005 -10 -30 前 2返料斜管与炉 膛膜式壁联接 强度低 加强返料斜管与 炉膛膜式壁联接 强度 确保联接焊缝 不开裂 将原 5440 10 的返料斜管更 换为 5954 10 的管, 增长联 接钢板与返料斜管的联接焊缝 9炉返料系统谢爱云 刘 巍 2005 -10 -30 前 3内壁与热灰接 触 防止返料器金属 内壁与热灰直接 接触 确保返料器金属 壁面不过热、 不 受灰直接冲刷 返料器内衬以耐磨耐热浇筑 料 9炉返料系统 张占力 张 民 毕志强 2005 -10 -30 前 返料器改造前后结构见图 3、 图 4。 5 效果比较 2005 年 11 月 9炉返料系统改造全部完成后, 因 9 炉返料器泄漏造成停炉的现象已基本消除, 在 2005 年冬季运行中 9炉发挥主力炉的作用, 能够 稳定运行。从 2005 年 11 月至 2006 年 2 月 4 个月 中没有因为 9 炉返料器泄漏出现一次停炉事故, 保 证锅炉节能降耗稳定运行。 5. 1 经济效益计算 原先 9 炉返料器泄漏常造成停炉检修, 再点炉 就需要消耗油及原煤, 尤其是减少了对外供热时间, 严重影响生产正常运行。 1 年多发汽节煤金额 因消除了设备故障减少 停炉次数年平均多供热 610 h, 而当 9炉停运时由 热效率较低的 5, 6 号炉代替供汽以牺牲经济效益为 代价才保证了厂发电供热任务的完成。经统计计 算, 2004年 11 月至2005 年2 月 9 炉平均吨煤产汽 6. 15 t, 5, 6 号炉平均吨煤产汽 4. 41 t, 则 9炉每多 发 1 t 汽可节煤 1/ 4. 41 - 1/ 6. 15 0. 064 2 t。 下转第 377 页 366 河 北 工 业 科 技 第 27 卷 3 结 语 星座通信系统信道性能的研究是系统设计的基 础, 信道仿真模型的建立为系统性能的评估和方案 优化设计提供了仿真环境。笔者在采用 Loo 模型 作为星座通信系统信道研究的基本模型的基础上, 根据星座通信系统信道的动态特性, 引入一阶 Markov 链来描述信道状态的变化, 增强了模型对 不同传播环境的适应能力。另外, 把星座参数引入 模型, 用来实时计算终端的通信仰角, 确定信道的传 播参数, 实现了对星座通信系统通信信道的实时动 态仿真。仿真结果表明动态 Loo 模型可以更好地 反映实际信道的传播特性。 参考文献 [ 1] LOO C. 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IEEE T ransactions on VT , 2001, 50 6 1 549 - 1 567. 上接第 363 页 探伤重点部位是主梁端部, 主梁腹板截面突变处存 在严重应力集中, 是桥式起重机主要裂纹源, 也是桥 式起重机在承载力方面的薄弱环节。 2 根据分析结果提出安全措施, 在起重机薄弱 部位加焊辅助板, 提高其强度, 并在日常检修中对起 重机薄弱部位加强检修。 参考文献 [ 1] 王 生, 许可晋, 翟甲昌. 断裂力学方法估算起重机箱型梁的疲 劳寿命[ J] . 山西机械, 1994 2 33 -34. [ 2] ZHAO Zhang - yan, SU N Guo -zheng. Faults distriution of port cranes. metal structure[ J] . Journal of Wuhan T ransportation U niversity,1999, 23 6 679 -680. [ 3] 高崇仁, 翟甲昌, 陶元芳. 起重机主要构件剩余疲劳寿命的研究 方法[ J] . 起重运输机械, 1999 5 8 -10. [ 4] 段 进, 倪 栋, 王国业. ANSYS10. 0 结构分析从入门到精通 [ M] . 北京 兵器工业出版社/ 北京科海电子出版社, 2006. [ 5] 邓宏光, 白天翔, 盛言忠, 等. 基于有限元分析的单梁桥式起重 机优化设计[ J] . 钢结构, 2009, 24 2 46 -48. 上接第 366 页 每吨煤按近期平均价 330 元计, 年多发汽节煤金额 为 610 130 0. 064 2 330 168 万元。 2 年节约点炉用油及燃煤的金额 改造后比改 造前因 9炉返料器泄漏年平均少点 9炉 16 次, 每 次点炉平均费用 2. 5 万元。 年节约点炉用燃料金额 2. 5 16 40万元。 3 总节约资金 一次性投入材料及安装成本费 100 万元, 则 年节约资金 活动前- 活动后- 实施费用 168 40 - 0- 100 108 万元。 通过本次活动当年节约资金 108 万元。 5. 2 关联效益评估 1 由于 9 炉返料器泄漏已得到有效控制, 在 9 炉运行时已不再常出现故障停炉现象, 避免了汽 机的停机事故, 提高了主设备使用寿命。 2 通过本次活动, 使设备运行更节能、 更平稳。 使精益求精的工作风气在车间上下形成, 有力推动 了车间现代化企业制度的建立。 3 通过本次活动锻炼了职工队伍, 提高了职工 素质, 增强了班组凝聚力和集体荣誉感, 为今后做出 更大的成绩奠定了基础。 参考文献 [ 1] 詹 铃. 冬煤供应告急 13 省区再步限电怪圈[ N] . 21 世纪经 济报道, 2008 -01 -24. [ 2] 刘 巍. 解决循环流化床锅炉断煤的研究[ J] . 河北工业科技, 2010, 27 4 257 -260. [ 3] 彭安福. 电力企业现代管理[ M ] . 北京 中国水利水电出版社, 2004. 377 第 6 期 周富相等 LEO 卫星通信信道动态模型建立与仿真