DG2070/17.5-Ⅱ6锅炉水平烟道积灰治理措施初步探讨

魏秉科

（宁夏大唐国际大坝发电有限责任公司,宁夏 青铜峡 751607）

DG2070/17.5-Ⅱ6锅炉水平烟道积灰治理措施初步探讨

魏秉科

（宁夏大唐国际大坝发电有限责任公司,宁夏 青铜峡 751607）

宁夏大唐国际大坝发电有限责任公司5、6号机组投运以来，锅炉水平烟道运行中存在积灰现象，特别是锅炉燃烧器低氮改造后，水平烟道高再管排内出现结焦积灰情况较以往更为严重，积灰高度最高达1.7米，引起此处烟气流速增加，同时因积灰高度与下层蒸汽吹灰枪齐平，导致锅炉吹灰时蒸汽裹携积灰，加大了高温再热器管排的磨损速率，减少了高温再热器管排换热面积。本文对因水平烟道积灰导致高温再热器磨损加剧提出了解决方法。

水平烟道;积灰;磨损

1 背景

宁夏大唐国际大坝发电有限责任公司5、6号锅炉由东方电气集团东方锅炉股份有限公司生产的亚临界参数、自然循环、前后墙对冲燃烧方式、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣、尾部双烟道、全钢构架的Π型汽包炉。水平烟道位于炉膛的出口，水平烟道宽20700mm，深5299mm，水平烟道水冷壁管为Φ66.7×7mm，SA-210C的光管。水平烟道底部由水冷壁管五抽一后剩余的180根后墙水冷壁管折向水平烟道后形成，节距分别为88mm、115mm、131.9mm三种；水平烟道底部两侧的管子折向水平烟道侧墙，形成水平烟道侧水冷壁，水平烟道侧水冷壁节距分别为100.5mm、131.9mm两种，每侧各40根水冷壁管；水平烟道底部中间的管子向后、向上形成水平烟道出口管束，水平烟道出口管束横向节距S1=460mm，纵向节距S2=100.7mm/151.3mm，共44排、100根管子。在水平烟道内沿炉宽度方向顺列逆流布置有89片高温再热器，横向节距S1=230mm,纵向节距S2=79mm,每片高温再热器10管圈并绕。高温再热器管管子规格为Φ57*4.5/5.5mm，分别采用了12Cr1MoV、SA-213T23、SA-213T91、SA-213TP304H四种材料。高再管屏下‘U’弯距水平烟道底包覆管距离250mm。

自5、6号机组投运以来，锅炉水平烟道运行中存在积灰现象，特别是锅炉燃烧器低氮改造后，水平烟道高再管排内出现结焦积灰情况较以往更为严重，积灰高度最高达1.7米，引起此处烟气流速增加，同时因积灰高度与下层蒸汽吹灰枪齐平，导致锅炉吹灰时蒸汽裹携积灰，加大了高温再热器管排的磨损速率。

通过在锅炉水平烟道加装风帽式吹灰器，解决了水平烟道积灰问题，防止因积灰减少高温再热器换热面积及导致蒸汽吹灰磨损受热面。

2 水平烟道积灰原因分析

（1）水平烟道本身的结构特性，5、6号炉水平烟道坡度只有20°，造成水平烟道形成烟气涡流区，使飞灰从烟气中分离，同时受烟气回流影响，飞灰分离并沉积在折焰角区域。

（2）蒸汽吹灰器工作区域存在死角无法完成对整个水平烟道区域的吹扫。

（3）燃烧器进行低氮改造后，火焰中心上移，燃煤灰熔点低于设计值，使得水平烟道结焦灰渣混合后吹灰器更难将其吹起被烟气带走。

3 风帽式吹灰器说明

3.1 设计技术要求

（1）根据现场积灰部位及空间位置等实际情况，在水平烟道下方设计两排吹扫喷嘴。

图1 现场布置图

（2）吹扫喷嘴为柱状风帽式。喷嘴上设有开孔，其布置方向与水平烟道底面垂直。喷嘴喷出的介质方向与水平烟道底部近似平行以减小磨损，用高速吹扫介质对积灰进行吹扫，使其被搅动扬起后被流动烟气带走。

（3）喷嘴的吹扫介质入口端在水平烟道的外部，喷嘴穿过烟道的位置采用焊接方式密封。

（4）在喷嘴周围布置防磨盖板，防止吹灰介质吹损受热面管子。

（5）吹扫介质管路通过支吊架支撑。吹扫介质通过母管和支管引入各喷嘴对应的小管子。

（6）为调节和检修需要，在母管上设置手动关断阀，在每一支管上设置电动关断阀、手动调节阀和就地压力表。关断阀用于在吹扫系统需要检修时关断介质用，通过控制调节阀的开度使介质出口压力满足吹扫需要，吹扫系统运行时所有阀门处于打开状态。

（7）吹扫系统采用的吹扫介质从蒸汽吹灰母管引出（减压站之后），吹灰母管的吹灰蒸汽参数一般为 2.5～3MPa、300～350℃。

3.2 目的及目标

（1）能有效减少锅炉水平烟道积灰，保证水平烟道风帽式吹灰器投运后水平烟道积灰高度不超过0.5米。

（2）一个A级检修周期内水平烟道受热面管道不发生因风帽式吹灰器吹损造成的泄漏事件。

4 投运结论

（1）自锅炉投入运行一月左右后通过左右侧人孔门检查积灰情况，发现积灰高度已与人孔门处平齐。

（2）试投运5分钟后检查发现积灰高度明显下降，投运过程中清晰可见蒸汽将积灰吹起后随烟气被卷吸带走。

（3）根据实际多次投运观察，确定投运周期为（15—20）天/次，每次投运时间为5分钟，即可将积灰高度吹扫降低。

（4）通过多次投运，观察吹扫效果较好，解决了水平烟道积灰问题。

图2 风帽式吹灰器运行前后积灰对比

5 后期建议

（1）加强检查力度，定期通过水平烟道处人孔门观测内部积灰情况，继续摸索投运频次。

（2）仔细观察吹扫过程，确定效果最佳吹扫投运时间。

（3）由风帽式吹灰器运行前后积灰对比图（图2）可以看出，靠近两侧墙人孔门2米范围内存在未彻底吹扫的灰坎，其原因为两侧水冷壁底包覆管折向形成两侧包墙，此处风帽布置稀疏，较中间部位间距大200mm，灰坎部位为吹扫死区，下次检修周期可通过调整两排风帽间距或在个别稀疏部位增加布置多个风帽解决此问题。

（3）投运风帽吹灰器时，要充分暖管，排净疏水，防止蒸汽带水吹损受热面管束。

（4）安装风帽式吹灰器后，风帽吹灰器喷嘴附近水平烟道水冷壁底包覆管可能存在由于护瓦脱落吹损的情况，需在下一个检修周期重点检查。

[1]宁夏大唐国际大坝发电有限责任公司锅炉设备检修工艺规程[S]. [2]宁夏大唐国际大坝发电有限责任公司锅炉检修说明书[S].

[3]王宁玲,张勇,杨勇平等.600MW火电机组节能降耗分析与优化措施[J].中国电力,2009,42(09).

[4]郑体宽,杨晨.热力发电厂[M].第二版.北京大学：中国电力出版社,2008.

[5]林万超.火电厂热系统节能理论[M].西安：西安交通大学出版社，1994.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.013