440T/H循环流化床锅炉炉膛风帽的改造治理

王勇 王志海

摘要：近年来，循环流化床锅炉机组由于其在煤种适应性、环保经济性等方面的优势，在国内发电市场快速发展，但由于其自身设计特点，也暴露出许多问题。文章就44T/H循环流化床锅炉炉膛风帽存在的若干问题进行了原因分析，提出了治理措施，并对改造前后的效果进行了详细的经济分析。

关键词：循环流化床锅炉；炉膛风帽改造；布风结构

中图分类号：TK229 文献标识码：A文章编号：1009-2374（2012）03-0140-02

一、设备状况

山东运河发电公司分别于2003年和2004年投产运行2台440T/h循环流化床锅炉。锅炉型号SG-440/13.7-M562，为上海锅炉厂从美国ALSTOM公司引进的CFB锅炉技术设计、制造的超高压、一次中间再热、单汽包、单炉膛、固态排渣、全钢架结构自然循环锅炉。锅炉采用露天布置，运转层以下全封闭，运转层标高为9.00m。锅炉整体为左右对称布置，主要由锅筒、悬吊式全膜式旋风分离器、U型返料回路以及后烟井对流受热面组成。锅炉采用平衡通风、集中下降管，炉膛是水冷壁设计，其底部采用耐火炉衬。炉膛前墙有8只给煤管孔，石灰石随煤粉一起喷入炉膛。炉膛底部与一次风室连接的布风板上布置有365只T型风帽，前后布置10排，每排36/37只。风帽采用A297耐磨耐高温材质。流化风由风帽进入炉膛参与床料的流化和燃烧。

在锅炉运行过程中，炉膛布风板T型风帽存在的一些问题逐步暴露出来。风帽磨损现象十分严重，特别是炉膛前、后墙下部两排的风帽，平均每四到五个月就开始出现大量泄露，需要全面更换一次，造成巨大的人力和物资成本。而风帽泄露后造成的后果也十分严重。风帽泄露后，造成炉膛与一次风室的直通，大量炉膛内床料漏入一次风室，造成风室内积渣和超温，不但影响锅炉运行效率，还会影响一次风室安全，严重时会造成一次风室超温坍塌的恶性事故。

二、原因分析

为解决上述循环流化床锅炉风帽存在的磨损和漏渣问题，我们对风帽磨损形成的原因进行了认真分析和总结，最终确定了以下几个方面：

（一）风帽制作和施工工艺

在使用过程中，我们发现，风帽的材质和制作工艺对风帽的硬度和强度影响很大。风帽一般在制作过程中采用一次浇注成型，制作过程中的工艺会对风帽材质的均匀、内部的缺陷产生等方面造成较大影响。而风帽在安装过程中的工艺包括风帽的焊接质量、安装精度等，也会对风帽的使用寿命造成较大

影响。

（二）风帽的结构

T型风帽分为1个进风口和4个出风口，进风口位于一次风室内，工作温度低于200℃，主要接触介质为一次风，使用寿命相对较高。而出风口位于炉膛下部，工作温度高于800℃，接触介质为炉膛内循环床料，环境恶劣，使用寿命较短。一旦出风口出现磨损和泄露，炉膛内床料将直接进入一次风室，造成一次风室积渣和结焦的发生。

（三）风帽位置的布风结构

循环流化床锅炉的物料循环分为两部分，即炉膛-分离器-回料器-炉膛的大循环和炉膛内部的物料内循环。炉膛内循环中，物料颗粒由炉顶开始沿炉膛四周炉墙向下运动，形成炉膛的贴壁流。向下循环的床料进入密相区后，部分被向上运动的气流带走，但炉膛前后墙部位由于其斜面结构的影响，仍有部分会直接流入炉膛底部，造成锅炉前、后墙底部位置物料浓度相对较大的现象（如图1）。

三、改造方案

针对以上原因分析，我们制定了以下的改造

方案。

（一）在炉膛底部前、后墙下部加装风帽防磨梁

针对循环流化床锅炉的内循环特点，为了减少炉膛前、后墙部位风帽的物料浓度和直接冲刷，我们在炉膛底部前、后墙下部加装了风帽防磨梁。防磨梁高度300mm使用高温捣打耐磨料敷设，内部使用1Cr25Ni20Si2耐高温合金钢销钉支撑和固定。如

图2所示：

加装风帽防磨梁后，可以将炉膛内循环贴壁物流进行分流和阻挡，减少该部位风帽周围的物料浓度，并避免大颗粒的下行高速物料对风帽造成直接冲刷，提高风帽使用寿命。

（二）在风帽下部进风口部位加装防漏渣钢筋网

为了防止炉膛风帽磨损或烧损后造成炉膛与一次风室的直通，我们在风帽下部进风口部位加装了防漏渣钢筋网。钢筋网采用Q235材质普通钢，规格为30*15菱形钢筋网，裁制成100*100的方形块，焊接在风帽进风管口处。

风帽下部进风口部位加装防漏渣钢筋网后，一旦炉膛内风帽磨损或烧损，炉膛内床料会经由风帽进入一次风室。当大颗粒物料下降至钢筋网部位后，会在钢筋网上被拦截。当钢筋网上积沉的大颗粒物料达到一定数量时，就会在风帽进风口部位形成密封效果，拦截炉膛内床料进一步向风室内流动。

安装防漏渣钢筋网后，会避免风室积渣和结焦现象的发展和恶化。但如果损坏的风帽数量较多时，就会对炉膛内布风产生影响。因此，需在每次停炉后，将损坏的风帽及时更换，并清理沉积在钢筋网上的

物料。

四、改造效果

我们在2011年1月对运河发电公司的2台流化床机组进行了改造，安装了风帽防磨梁和防漏渣钢筋网。经过1年时间的使用，效果显著。锅炉前后墙部位的风帽使用寿命得到大幅度提高，平均使用寿命由改造前的4～5个月提高到10个月以上。一次风室积渣和结焦现象基本杜绝，有效提高了机组的运行效率和安全可靠性。

参考文献

[1]杨延华．循环流化床锅炉设备及运行[M]．中国电力出版社，2005.

[2]运河电厂#3、4机组检修规程[S]．

（责任编辑：叶小坚）