浅谈 350MW 循环流化床锅炉浇注料施工过程控制

发表时间:2021/2/24   来源:《建筑实践》2020年31期   作者:李鹏
[导读] 循环流化床锅炉内衬施工质量的好坏,直接影响锅炉的正常运行
        李鹏
        山东诚信工程建设监理有限公司 山东省 250102
        摘要:循环流化床锅炉内衬施工质量的好坏,直接影响锅炉的正常运行,是关系循环流化床锅炉可靠运行的重要因素之一,炉膛内部常见的内衬问题主要集中在,冲刷受热面造成严重磨损引起爆管,浇注料脱落造成受热面磨损及回料堵塞,从而影响锅炉运行,造成被迫停炉;因而加强施工过程中的控制,是保证质量符合设计及规范要求的基本条件,从而确保锅炉稳定运行。
        关键词:循环流化床锅炉、浇注料、影响因素、过程控制
        一、本工程350MW循环流化床锅炉介绍
        本工程采用由东方锅炉厂设计生产的超临界4×350MW循环流化床纯凝湿冷机组(同步建设烟气脱硫、脱硝)实现超低排放,燃料使用当地周边的原煤和煤矸。
        锅炉型号为:DG1127/25.4-Ⅱ1型,单布风板,单炉膛、M型布置、平衡通风、一次中间再热、全钢构架、循环流化床燃烧方式,采用高温冷却式旋风分离器进行气固分离。锅炉整体支吊在锅炉钢架上,配备水冷滚筒式冷渣器,锅炉采用露天(炉顶设轻型屋盖)布置。
        本工程锅炉内衬主要布置在,锅炉的点火风道、风室、炉膛、旋风分离器、返料器、分离器入口、水平烟道出口等区域;
        锅炉本体可分为炉膛、固体循环回路、尾部竖井三大部分。炉膛主要设备有水冷壁、中温过热器、高温过热器、高温再热器、双面水水冷壁;固体循环回路主要设备包括旋风分离器、回料器及回料腿;尾部竖井主要设备包括包墙过热器、低温再热器、低温过热器和省煤器;
        炉内床料在烟气携带下沿炉膛上升,经炉膛上部出口进入分离器,在分离器中进行气、固两相分离,被分离后烟气经分离器上部出口,进入锅炉尾部烟道,被分离出来的固体粒子,经回料阀返回炉膛下部;
        在运行中含有燃料、燃料灰、石灰石及其反应产物的固体床料,在炉膛—分离器—回料阀—回料腿—炉膛这一封闭循环回路里处于不停的高温循环流动中,并在炉内以高效率燃烧及脱硫反应。床料除在这一回路中作外循环流动外,在重力作用下,在炉内不断的进行内循环流动。因此在循环回路的相应部位必然产生严重磨损,受热面磨损主要发生在密相区的给煤口、回料口附近;炉膛水冷壁凸起及凹陷部位;水冷屏或过热器屏;燃烧室出口烟道;分离器出口烟道;分离器;返料装置。防磨损措施需采用敷设非金属耐火砖、浇注料或可塑料。
        本工程内衬施工材料清单
        耐磨浇注料、sic耐磨可塑料料、氧化铝空心球浇注料、SiC耐磨自流浇注料、SiC耐磨自流浇注料+2%钢纤维、熔融石英耐磨耐火浇注料+2%钢纤维、耐火浇注料、绝热浇注料、保温浇注料、保温砖 耐磨砖 绝热砖、无石棉微孔硅酸钙、硅酸铝耐火纤维薄毡(纸)、超级绝热复合材料δ8(多孔保温隔热材料+铝箔)、自流式耐磨浇注料、硅酸铝耐火纤维毡δ25、硅酸铝耐火纤维毯、硅酸铝耐火纤维散棉;
二、本工程中内衬施工问题分析
        (1)炉膛密相区水冷壁及屏式过热器、再热器施工的sic耐磨可塑料及SiC耐磨自流浇注料+2%钢纤维,存在浇注料表面的开裂或脱落。机组在首次停炉后,进行炉膛内部检查发现此问题,其现象是耐磨层表面有很明显的裂纹且局部产生鼓包,密相区开孔部位浇注料脱落而露出销钉。产生的原因为施工中浇筑料未一次施工完成且未采取有效措施、膨胀缝设置不足,施工人员施工技术不熟练,开孔区域未进行圆滑过渡,使开孔区域的部分失去依附,在高温中烧裂剥落。
        (2)布风板上以及炉膛四周高台处的耐磨浇铸料裂纹、脱落,产生现象为浇铸料局部小块开裂较深,造成掉落。产生的原因为,施工过程中漏装设备,造成浇筑后局部开凿进行二次施工,而开裂脱落的材料均为二次浇铸料,同第一次浇铸材料未能彻底结合,再是二次浇注材料自然养护时间不足,造成二次浇筑料开裂后脱落。
        (3)水冷壁出口烟道、旋风分离器间膨胀节内衬脱落。产生的原因为膨胀节上下挡灰板变形过大,安装预留尺寸不够,导致上下挡灰板相对移动困难,拉裂挡灰板固定焊缝,造成挡灰板脱落,损坏附近的内衬。


        (4)锅炉各保温盒浇注料料振捣不到位,填充不实造成超温;
        (5)穿墙管处未塞保温棉,保温盒浇注料填充不实,造成超温;
        (6)吹灰器密封盒烘炉前全部密封焊接,未预留排汽孔,造成高温烘炉时保温盒爆裂;
        (7)烘炉过程中烘炉机操作不当燃烧器雾化不良,造成内衬因高温而烧坏以及烧坏内部附件。
        三、内衬施工控制
        炉衬的基本作用在于对锅炉进行防磨耐火保护与绝热保温,从而提高锅炉和电厂的安全性和经济性。因此,在处理炉衬结构、选取炉衬材料以及炉衬施工时,应充分考虑到对炉衬耐火(磨)、绝热、膨胀、密封等一系列的基本要求;
        为了确保施工质量,首先应选择优质的内衬材料,严格把好原料进场关,其次选择专业的施工队伍,目前采取较多的是由浇注料生产厂家负责内衬的施工,形成从原料到施工一体化模式,从而确保施工质量满足要求。
        (1)在施工中注意内衬施工同安装工作的配合,做好中间交接施工检查工作,有关在锅炉内衬层开孔的施工及安装工作均应在内衬施工前完成。如:排渣管的内衬施工应在排渣吹扫风管安装好后进行,回料阀的内衬也应在各层风管安
装完后进行,各热工测点都应开孔安装插管后进行内衬施工,防止内衬施工完后开孔破坏内衬结构,产生二次施工从而影响安装质量。
        (2)浇注料及可塑料固定支架的施工需注意所用材料必须符合设计要求,不得使用普通碳钢代替合金材料,另外固定支架焊接牢固后应根据设计或规范要求涂刷沥青漆,这在现场施工中往往被忽视。
        (3)对浇筑料的模具支护应注意以下两点:模具与浇注料固定支架的距离应不小于25mm,这在高温高冲刷区域尤其重要;模板还应有充分强度,防止浇筑中模具变形,造成跑浆及胀模。
        (4)膨胀间隙,是防止浇注料可塑料出现大裂纹的唯一措施,在施工中要严格按照图纸施工,膨胀缝的设置间距只能小于设计值不得超过设计值,且膨胀缝不得设置通缝。
        (5)对可塑料的充分捣打是保证可塑料施工质量的重要施工方法,可有效防止可塑料出现间隙及不实。
        (6)施工材料应充分搅拌,可塑料及浇注料在加水或胶进行搅拌前应先进行预搅拌,预搅拌后方可加水或胶进行搅拌,搅拌好的浇注料应在半小时之内用完,否则应予以抛弃。
        (7)配料比例,实际现场施工中配料比例重点是指浇注料与水之间的比例,这在炉膛密相区施工中尤其重要,在保证浇注料的流动性基础上以最少加水为原则。
        (8)所有内衬施工都应一次成型,严禁在已成型的内衬表面(无固定件)进行二次施工。
        (9)在内衬施工前应对风帽,风管,热工测点进行保护,防止堵塞。
        (10)对点火风道,回料阀,出口烟道等厚度较大且内部有保温浇注料的部位应根据设计要求开设排汽孔,为保证充分排尽浇注料内的水汽,排汽孔建议在满负荷试运结束后进行封堵。
        (12)烘炉试块的布置,烘炉试块的应放置在不被烘炉机烟气直接吹扫位置,从而能真正反应烘炉效果。
        (13)在低中温烘炉过程中应严格按照烘炉升温曲线要求进行施工,烘炉过程中应重点注意两方面,一是防止烘炉初期温升过快,防止蒸汽不能及时排出产生裂纹,二是返料阀处的温升率,因此处空间狭小极易造成温升过快从而出现裂纹。
        (14)烘炉后及时进行烘炉后检查,对于出现的裂纹按照规范要求进行修补。为保证锅炉使用可靠性对于密相区及回料系统浇注料无论裂纹大小均不允许出现通透性裂纹,尤其是回料系统不得出现穿过耐磨料的裂纹。
运行维护注意事项:
        锅炉点火期间严格按照点火曲线控制温升,不要过快防止锅炉内衬损坏。停炉后根据保温要求进行保温,不得提前打开人孔门,更不能提前启动风机进行强制通风。
结束语:
        只有在锅炉安装施工中,做好施工过程控制,根据现场实际情况优化设计,严格按照施工工艺精细管理施工,保证锅炉内衬的一次成型,才能保证内衬的施工质量,保证锅炉内衬的长期使用,从而确保流化床锅炉连续可靠运行。







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