黄陵矿业煤矸石发电有限公司锅炉吹灰系统改造

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　　摘 要：黄陵矿业煤矸石发电有限公司循环流化床锅炉尾部受热面原采用燃气激波吹灰器，锅炉长期存在排烟温度高，两侧排烟温度偏差大等问题，使布袋除尘器也造成不同程度的威胁，严重影响锅炉安全、经济运行。作者从长期运行中实践观察，找出原因，提出改进措施，并于2018年9月18日对尾部受热面吹灰器进行了改造，最终解决了以上问题。
　　关键词：循环流化床锅炉;吹灰器;改造;经济运行
　　
　　1 概述
　　黄陵矿业煤矸石发电有限公司2×50MW机组为东方锅炉工业集团有限公司生产的DGJ240/9.8-Ⅱ2型高温高压循环流化床锅炉。锅炉由一个膜式水冷壁炉膛、一个气冷包墙包覆的尾部竖井烟道、两台汽冷式旋风分离器组成。尾部竖井从上至下一次布置有高温过热器、低温过热器、省煤器和空预器。锅炉原吹灰器为燃气激波吹灰器，燃用气体为乙炔，尾部烟道布置23台燃气激波吹灰器，其中高温过热器和低温过热器吹灰器两侧墙对称布置，共四个吹灰点，喷口伸入500mm，斜向下倾斜;省煤器和空预器单侧墙布置两个吹灰点，长管横向布置，底部开小孔，间距为300mm。
　　2 存在问题
　　从锅炉运行中来看，高温过热器、低温过热器和省煤器在受热面吸热、烟气温度、壁温方面均正常;省煤器出口，烟气温度略有偏高、两侧烟气温度略有偏差，空预器出口，左侧烟气温度150℃左右，右侧烟气温度170℃左右，两侧烟气温度高，烟气温差大，一二次风温偏低。吹灰后两侧排烟温度降低至140℃、155℃，两侧排烟温度仍有偏差，一次风温偏高。停炉后对受热面吹灰，检查积灰情况，高温过热器、低温过热器和省煤器吹灰效果明显，空预器右侧积灰严重，灰粘性较大。当锅炉在生产过程中产生积灰时，受热面传热减弱，锅炉效率降低，减少生产负荷，而当受热面积灰严重时，还可能导致意外停炉，造成重大经济损失。
　　3 原因分析
　　我厂空预器右侧积灰严重存在以下原因：
　　（1）吹灰器布局不合理，吹灰器除高温过热器和低温过热器，其他受热面均采用单侧布置，该吹灰器采用长管，混合气体到达长管末端形成压力损失，影响吹灰力度和吹灰范围的全面完整性。
　　（2）我厂因掺烧煤泥，燃料灰分高，细颗粒多，造成积灰量较大，在加上过热器和省煤器、空预器吹灰器的布置方式不同，造成空预器右侧的积灰不能得到彻底清除。
　　（3）因省调对我厂负荷的限制，锅炉长期在较低负荷下运行，烟气流速较低，使受热面容易产生积灰。
　　锅炉在运行过程中，燃料的燃烧及烟气与介质的换热是一种极其复杂的物理化学过程，受燃料特性、受热面结构、稳定水平及空气动力工况等影响，燃料燃烧产生的灰分会部分附着在受热面上，使热阻增加，沉积在受热面上的积灰层导热系数只有0.0581～0.116W/ M2·℃，而受热面金属管壁的导热系数为46.5～58.1W/ M2·℃，积灰层的导热系数比金属导热系数低500～900倍。受热面在积灰情况下，积灰层带来的附加热阻会严重影响受热面内外介质热量的传递，使受热面导热系数能力降低。烟气中的热量不能被受热面内介质吸收，从而造成排烟温度升高，排烟热损失增加（根据实验，排烟温度每升高10℃，排烟热损失就要增加约1%，锅炉热效率降低）（受热面上积灰1mm厚，锅炉热损失就要增加4%～5%。）受热面积灰严重形成堵灰时，会增加烟道阻力，使锅炉出力降低，甚至停炉检修。所以，锅炉在运行过程中必须及时把灰分吹除。必须要布置足够的吹灰器，在锅炉运行中，对受热面进行吹扫，才能较好的预防受热面的积灰和腐蚀，安全经济、稳定有效的运行。
　　4 技术改造方案
　　为了使锅炉安全、经济运行，保持受热面在运行中的清洁和正常的传热，使锅炉效率得到进一步提高，实现节能降耗，经公司技术人员研究和实地考察，决定在省煤器和空预器右侧安装空气激波吹灰器，它是一种以压缩空气为介质，采用泄压释放技术，利用瞬间产生超音速激波的能量消除积灰，新型锅炉除灰装置。空气激波吹灰器最大的优势就是只需要消耗压缩空气，不需要使用任何燃料，运行成本低，压缩空气压力控制在0.6-1.6MPa之間，可根据运行情况随时进行调节，生产现场的压缩空气系统完全可以满足其需求;空气激波吹灰器适合于各种工况，可以布置在锅炉各个部位，对浮灰、粘性灰、结焦灰、烧结性灰能得到有效清除，它还广泛用于煤粉炉、CFB锅炉、垃圾炉、生物质锅炉、各行业余热锅炉上。
　　根据原吹灰器布置形式并结合现场实际情况，空气激空吹灰器布置如下：
　　三层省煤器，吹灰点布置在锅炉右侧墙，每层分别布置两个吹灰点，与原燃气激波吹灰器吹灰点错列布置，激波发生器罐体容量设计160L;三层空预器，吹灰点布置在锅炉右侧墙，每层分别布置两个吹灰点，与原燃气激波吹灰器吹灰点错列布置，激波发生器罐体容量设计160L。改造完后，锅炉尾部竖井烟道左右两侧均布置有吹灰点。
　　5 改造后效果
　　（1）空预器出口两侧排烟温度约为140℃、145℃，设计值为140℃，为布袋除尘器提供了一个安全运行的环境。
　　（2）每次用空气激波吹灰器吹完灰后，在原燃气吹灰器吹灰的基础上右侧排烟温度在降低15℃，右侧排烟温度共降低25℃。
　　（3）改造后，锅炉两侧排烟温度为140℃、145℃，基本消除了两侧排烟度温差的问题。
　　（4）改造后，使锅炉一、二次风风温达到了设计值。
　　（5）提高了省煤器出口水温，在同等负荷下比改造前省煤器出口水温高出10℃左右。
　　（6）提高了锅炉效率，比改造前排烟温度降低了10℃，锅炉效率提高约1%，降低了发电煤耗。
　　6 结语
　　总之，这次技改是成功的，不但解决了我厂长期以来排烟温度高且两侧温差大、一二次风温偏低等问题，还提高了锅炉效率，降低了发电煤耗。通过本文作者提醒我们，在生产实际当中遇到问题，要通过具体分析，找出原因，才能解决运行中长期存在的问题。
　　参考文献：
　　[1]东方锅炉工业集团有限公司DGJ240/9.8-Ⅱ2锅炉说明书.
　　[2]电站锅炉手册.中国电力出版社，2005.
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