300WM火电机组锅炉水平烟道加装吹灰器的分析
2022-06-09
张家口发电厂八台锅炉全部为东方锅炉厂设计制造的亚临界、中间再热、燃煤自然循环汽包炉，1、2号炉型号为DG1025/177-2，3～8号炉型号为DG1025/18.2-Ⅱ4。由于张家口发电厂3-8号锅炉炉内水平烟道较长，在折焰角上方，高温过热器部位，长度为3.5米，宽度为13米。当烟气流经该部位时，由于重力原因而在该部位自然沉降，造成灰尘堆积在该处，最高达1500mm左右，高温过热器水平段管子及水平烟道底部包墙管被灰尘掩埋影响了管子表面的传热。
1 造成水平烟道积灰的原因分析
（1）在机组运行时，由于重力原因使得烟气中的灰尘逐渐在水平段沉降后越积越多。（2）在机组停机时，由于吸风机和空预器停运后，炉膛内的气流速度不足以携带重粉尘颗粒造成沉降。（图1）
2 加装吹灰器的现场分析
根据燃煤火力发电厂节能和指标管理技术规定的要求，加强吹灰管理是重中之重，而该部位处没有安装吹灰器，致使大量灰尘沉积于此，造成灰尘的二次飞扬，使得前包墙管根部出现频繁冲刷磨损，而高温过热器底部水平段及底部包墙部位基本没有产生对流传热，烟气在此形成短路，尾部烟道低温段烟气超温，最终造成排烟温度偏高，浪费了大量热能，因此需对水平烟道加装吹灰器，保持该部位受热面的清洁，加强受热面的对流传热，提高锅炉效率。我厂水平烟道较长，为13米×3.5米，在运行中由于烟气流速降低，在水平烟道底部包墙处造成大量沉降灰，经在机组停备、小修、大修时对水平烟道处检查，发现最少的灰层厚度为100mm，最大积灰厚度为1500mm，经过现场实际测量现场安装位置如图2-5所示。
高温过热器管排与立柱之间的剩余裕量为180mm，设计的吹灰器喷口进行旋转喷吹，就会对高温过热器背火侧造成吹损。（离高温过热器只有200mm）在水平烟道左右两侧各加装一组蒸汽吹灰器，由于炉外部安装空间不足3米，因此设计传动方式为两节吹灰器管第次传动到达吹灰部位进行吹扫（半伸缩式），控制部分可并入远程控制台（DCS）进行操作，与炉内水平烟道吹灰器做并接接口，就地设置接地控制电源及控制按钮。
3 加装吹灰器后的经济性比较
通过在水平烟道处加装吹灰器，可以缓解沉降灰二次飞扬后对水平烟道前包墙及低温过热器受热面管迎火面的冲刷、磨损，减少水平烟道积灰现象。加装两台3米长的半伸缩式吹灰器，蒸汽取自吹灰母管，由DCS控制中心进行程序控制，随整台锅炉吹灰系统进行吹灰。加装吹灰器后水平烟道处大大降低对附近受热面造成冲刷磨损的发展趋势，同时提高受热面的传热能力，提高机组运行的可靠性及经济性。影响传热面积600m2左右，减少前包墙管段冲刷后需更换的合金管约10m/年，减少爆管几率约1次/10年（按爆管一次造成的经济损失约500万计算）。
4 加装吹灰器后的效果（图6，7）
5 锅炉本体水平烟道处加装吹灰器的优劣分析
（1）通过在水平烟道处加装吹灰器，可以缓解沉降灰二次飞扬后对水平烟道前包墙及低温过热器受热面管迎火面的冲刷、磨损，减少水平烟道积灰现象。（2）加装两台3米长的半伸缩式吹灰器，蒸汽取自吹灰母管，由DCS控制中心进行程序控制，随整台锅炉吹灰系统进行吹灰。（3）改造后可以增加高温过热器下部水平段及底部包墙的吸热量和传热效果。（4）水平烟道处于折焰角终端，位于高温过热器出口段与前包墙之间，外部有锅炉本体立柱阻挡，不能安装长吹灰器，只能在左右两侧各2.8米的距离中安装半伸缩式吹灰器（需根据不同机组类型进行设计和安装）。（5）水平烟道较长有3.5米，左右两侧宽度有13.5米左右，枪管与高温过热器背火侧受热面管只有200mm，需控制吹灰器不会对高温过热器背火侧造成冲刷（如加装护铁或调整吹灰周期）。（6）在降低造价的同时，新增吹灰器并入吹灰器DCS系统的问题，以及在CRT显示问题以及远程自动操作、手动操作和就地手动操作的问题需注意。（7）需注意在机组停运前需对该处进行吹灰，否则还会造成部分因吸风机停运造成的炉内残余烟气中的灰尘沉降。
参考文献：
[1]胡荫平.《电站锅炉手册》北京：中国电力出版社，2005.
[2]徐经华，何玉书.《300MW机组运行、检修岗位技术培训教材》.
[3]丁明舫.《锅炉技术问答》中国电力出版社，2002年.
[4]唐晓飞.《吹灰蒸汽对炉内受热面的吹损的分析》华北电力技术，2008年.
[5]唐晓飞.《张电8号炉尾部受热面吹损现象分析》大唐张电技术，2007年.
[5]《吹灰器安装、检修、维护说明书》.
1 造成水平烟道积灰的原因分析
（1）在机组运行时，由于重力原因使得烟气中的灰尘逐渐在水平段沉降后越积越多。（2）在机组停机时，由于吸风机和空预器停运后，炉膛内的气流速度不足以携带重粉尘颗粒造成沉降。（图1）
2 加装吹灰器的现场分析
根据燃煤火力发电厂节能和指标管理技术规定的要求，加强吹灰管理是重中之重，而该部位处没有安装吹灰器，致使大量灰尘沉积于此，造成灰尘的二次飞扬，使得前包墙管根部出现频繁冲刷磨损，而高温过热器底部水平段及底部包墙部位基本没有产生对流传热，烟气在此形成短路，尾部烟道低温段烟气超温，最终造成排烟温度偏高，浪费了大量热能，因此需对水平烟道加装吹灰器，保持该部位受热面的清洁，加强受热面的对流传热，提高锅炉效率。我厂水平烟道较长，为13米×3.5米，在运行中由于烟气流速降低，在水平烟道底部包墙处造成大量沉降灰，经在机组停备、小修、大修时对水平烟道处检查，发现最少的灰层厚度为100mm，最大积灰厚度为1500mm，经过现场实际测量现场安装位置如图2-5所示。
高温过热器管排与立柱之间的剩余裕量为180mm，设计的吹灰器喷口进行旋转喷吹，就会对高温过热器背火侧造成吹损。（离高温过热器只有200mm）在水平烟道左右两侧各加装一组蒸汽吹灰器，由于炉外部安装空间不足3米，因此设计传动方式为两节吹灰器管第次传动到达吹灰部位进行吹扫（半伸缩式），控制部分可并入远程控制台（DCS）进行操作，与炉内水平烟道吹灰器做并接接口，就地设置接地控制电源及控制按钮。
3 加装吹灰器后的经济性比较
通过在水平烟道处加装吹灰器，可以缓解沉降灰二次飞扬后对水平烟道前包墙及低温过热器受热面管迎火面的冲刷、磨损，减少水平烟道积灰现象。加装两台3米长的半伸缩式吹灰器，蒸汽取自吹灰母管，由DCS控制中心进行程序控制，随整台锅炉吹灰系统进行吹灰。加装吹灰器后水平烟道处大大降低对附近受热面造成冲刷磨损的发展趋势，同时提高受热面的传热能力，提高机组运行的可靠性及经济性。影响传热面积600m2左右，减少前包墙管段冲刷后需更换的合金管约10m/年，减少爆管几率约1次/10年（按爆管一次造成的经济损失约500万计算）。
4 加装吹灰器后的效果（图6，7）
5 锅炉本体水平烟道处加装吹灰器的优劣分析
（1）通过在水平烟道处加装吹灰器，可以缓解沉降灰二次飞扬后对水平烟道前包墙及低温过热器受热面管迎火面的冲刷、磨损，减少水平烟道积灰现象。（2）加装两台3米长的半伸缩式吹灰器，蒸汽取自吹灰母管，由DCS控制中心进行程序控制，随整台锅炉吹灰系统进行吹灰。（3）改造后可以增加高温过热器下部水平段及底部包墙的吸热量和传热效果。（4）水平烟道处于折焰角终端，位于高温过热器出口段与前包墙之间，外部有锅炉本体立柱阻挡，不能安装长吹灰器，只能在左右两侧各2.8米的距离中安装半伸缩式吹灰器（需根据不同机组类型进行设计和安装）。（5）水平烟道较长有3.5米，左右两侧宽度有13.5米左右，枪管与高温过热器背火侧受热面管只有200mm，需控制吹灰器不会对高温过热器背火侧造成冲刷（如加装护铁或调整吹灰周期）。（6）在降低造价的同时，新增吹灰器并入吹灰器DCS系统的问题，以及在CRT显示问题以及远程自动操作、手动操作和就地手动操作的问题需注意。（7）需注意在机组停运前需对该处进行吹灰，否则还会造成部分因吸风机停运造成的炉内残余烟气中的灰尘沉降。
参考文献：
[1]胡荫平.《电站锅炉手册》北京：中国电力出版社，2005.
[2]徐经华，何玉书.《300MW机组运行、检修岗位技术培训教材》.
[3]丁明舫.《锅炉技术问答》中国电力出版社，2002年.
[4]唐晓飞.《吹灰蒸汽对炉内受热面的吹损的分析》华北电力技术，2008年.
[5]唐晓飞.《张电8号炉尾部受热面吹损现象分析》大唐张电技术，2007年.
[5]《吹灰器安装、检修、维护说明书》.