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130t/h循环流化床锅炉燃用煤矸石系统改造方案研究
发布时间：2013-08-19 09:06 来源：未知
窑街煤电集团有限公司劣质煤热电厂在公司产业结构调整后，拟通过锅炉除灰除渣系统的改造来燃用发热量低于3000kcal/kg的煤矸石燃料，原设计燃用煤种与改造后燃用煤矸石的工业分析。
本厂130t/h循环流化床锅炉原设计制造单位上海锅炉厂根据煤矸石工业分析结果，提供有关热力计算的技术参数，见表2。
根据表2中的技术参数，结合现场实际运行情况，可以得到如下结论。
1)在燃用煤矸石后，由于炉膛截面烟速升高，炉内水冷壁的磨损将进一步加剧，锅炉的安全稳定运行面临极大困难，需对炉膛进行改造，富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧木屑颗粒机压制的木屑生物质颗粒燃料。
2)锅炉排渣管不需要变动；
3)虽然旋风分离器入口烟速从19.7 m/s上升到21.9m/s，但仍在旋风分离器切向进口风速设计选择的15—25m/s范围内，所以，分离器装置不予改造；
4)由于飞灰份额与底灰排渣量大大增加，原设计的除灰除渣系统必须改造。
针对以上结论，拟对有关系统提出如下改造。
1炉膛水冷壁的防磨改造
1.1方案一、增大炉膛截面尺寸，维持炉内烟气上
升速度不变
本厂130t/h循环流化床锅炉原设计制造单位上海锅炉厂根据燃用煤矸石的有关热力计算，提出将锅炉水冷壁沿左、右侧分别向两侧扩长500mm，增大炉膛截面尺寸，由原炉膛截面尺寸4 153×6993mm改为4153×7 993mm，这样在燃用煤矸石后，炉内烟气流速仍然维持在原有水平下运行，同时炉内的物料浓度有所降低，可以有效减轻炉内水冷壁的磨损程度。在增大炉膛截面尺寸的情况下相应变动的部件有：
1)前后水冷壁、左右侧水冷壁、布风板；
2)前后水冷壁的上下联箱、下水管及分配管；
3)刚性梁、平台与楼梯；
4)-、二次配风管。
这样的变动，其工作量和投资费用均相当大，同时受现场土建基础及其它附件的限制，这种改造在实际中是无法完成的。
1.2方案=、水冷壁综合防磨技术
为了解决循环流化床锅炉磨损严重的问题，本厂咨询江苏恒大高新技术股份有限公司，由他们提出以下防磨处理方案。
1)防磨挡板
在循环流化床锅炉运行中，炉内边界层固体颗粒主要以沿水冷壁下滑运行为主。目前，国内运行的循环流化床锅炉密相区出口区域主要采取的防磨措施为进行金属喷涂，但由于各方面条件的限制，锅炉运行不到一年的时间，金属喷涂层基本全部磨损完。根据循环流化床锅炉炉内边界层物料流动的特点，在水冷壁磨损严重区域的不同高度加装挡板，通过改变边界层物料的流动方向，进一步减少边界贴壁下滑物料浓度的途径，达到水冷壁管防磨的目的。
在采用防磨挡板后，边界贴壁下滑的颗粒首先跌落到第一个挡板沉积的物料上，然后沿挡板上松散堆积的物料表面远离水冷壁管倾斜下滑。下滑过程中，虽受上升气流卷吸作用的影响，有部分颗粒又会贴壁下滑，但很快会跌落到下一层挡板上或跌落到锅炉卫燃带上，不会再继续冲刷磨损水冷壁管。
2)金属喷涂
(1)表面预处理：首先清理各工作表面上的浮灰、渣等杂质。
(2)喷砂作业：用喷砂机对工作表面进行喷砂处理，达到表面干燥、无灰尘、油脂、污垢和锈斑，表面清洁度达到GB8923中规定的“Sa3.O”级，露出金属光泽，表面粗糙度达到GB11373中规定的“Rz50- 90um”。
(3)喷涂作业：对喷砂后的工作面进行喷涂作业，涂层表面要求平整、光洁、致密、均匀，且和基体结合完好，无起皮、开裂、麻面、脱落等缺陷，过渡区与母材光滑过度，无台阶存在，基材不变形，孔隙率低于0.9%。
(4)预测厚度：用测厚仪对金属热喷涂涂层进行测量，保证涂层厚度均匀，并达到规定要求。
(5)封孔：在扒钉焊接部位，应等扒钉焊好后，再用KM高温耐磨专用封孔剂对金属热喷涂涂层表面进行封孔，以阻止介质中的有害气体通过微小的涂层隙进入涂层内部，有效封闭毛细孔。
3)“防磨挡板”+“金属喷涂”综合防护设计
首先对炉墙根部往上4m左右区域内、炉膛四角、烟气出口两侧区域等水冷壁管磨损严重部位，采用超音速电弧喷涂工艺，喷一层厚度为0.6—0. 8mm的高温耐磨防腐的HDS88A金属合金涂层，然后在离炉墙根部往上每间隔0.6—1. Om制作一道防磨挡板。根据具体磨损严重程度由下往上间距逐个增大制作二至三道防磨挡板即可满足防护要求，使用寿命可达一年以上。
