导流技术在循环流化床锅炉的应用

１．情况概述

热电联供的自备矸石热电厂，设计上通常都采用循环流化床锅炉和抽汽汽轮发电机组，机组在发电的同时还担负着供汽供暖，具有很好的经济效益，社会效益和环保效益。

循环流化燃烧，其煤种适应性好，燃烧效率达95%-99%，锅炉热效率85%左右，最大特点是燃烧劣质煤、脏杂煤，这种煤发热量低、灰分高，因此，烟气中灰分含量高，对过热器、省煤器等部件磨损严重，总结两年运行经验，过热器磨损造成停炉事故比率高，停炉检修时间长，主要因安装、运行等因素影响会形成偏流或烟气走廊，对过热器弯头形成磨损，影响到蒸汽品质的同时会使过热器管发生爆管，大大缩短了运行时间，增加了事故率，使锅炉负荷降低，影响电厂经济效益，为此我们在对过热器结构进行研究后，拟在过热器前加设导流板和烟气消旋墙，消除偏流或烟气走廊，减少弯头的磨损。目前热电联供的自备矸石热电厂均采用循环流化床锅炉，同样面临过热器磨损的问题，导流技术如在电厂中顺利应用，将会解决锅炉过热器磨损的通病，经济效益非常可观，按12MW规模计算，预计每年可多发电800万度左右。

过热器包括高温过热器和低温过热器，布置在旋风分离器出口的水平烟道中，以35T循环流化床锅炉为例，主要技术参数如下：材质：15CYMO;管外径：42mm;壁厚：3.5mm;管横向节距:100mm;管纵向节距91.59mm;管横向排数:32排；管纵向排数: 高过12排，低过24排。

它的主要作用是将汽包出来的饱和蒸汽加热成过热蒸汽，是锅炉循环中的重要一环，它的好坏将直接影响过热蒸汽品质，影响到汽机等设备的安全。

2.技术应用情况

经过长期运行，过热器上部弯头极易造成磨损爆管，而且在高过旋风筒出口处易坏；分析原因主要是烟气中飞灰是切向进入旋风分离器，旋风分离大颗粒飞灰后，小颗粒飞灰在出旋风分离时由于惯性旋转上升力和引风力量作用，使飞灰较多的冲刷过热器上部和北侧管道，而过热器与上部炉墙有一定间隙，阻力相对小得多，使飞灰大部分从此通过，形成烟气走廊，形成偏流，引起过热器管热偏差，受热不均匀，影响蒸汽品质，同时加速了过热器弯头的磨损，极易造成爆管，如在此处加设导流板，使烟气均匀通过过热器组，减少了对过热器弯头的磨损，加设了导流板主要应注意以下两个方面：

（1）导流板材质应耐高温，有一定抗磨性最好，应采取4Cr26Ni4Mn3NRe钢板，导流板固定夹材质为Cr25Ni20Siz。

（2）导流板安装角度问题，如果最佳安装角度，控制不好，将直接影响锅炉运行从而达不到导流目的，角度过大，会使烟气在此形成涡流，增加整个烟道烟气阻力，影响锅炉运行控制及机组热效率；角度过小，会使导流板失去导流作用，并加速过热器弯管下部管道的冲刷。

（3）导流板固定要牢靠，应采用不锈钢焊条焊接，对不能进行焊接的部位，应设法在炉墙顶部进行固定。

（4）烟气消旋墙，布置在高过前中心筒北侧炉墙处，用PA砖从底部至斜烟道顶砌筑，尺寸为345×240×2000。

3.现在技术条件基础情况

热电联供的自备矸石热电厂运行经验成熟，运行维护人员对锅炉部件结构原理及维修标准要求都已熟悉，维修安装水平不断提高能保证安装角度，运行人员对锅炉运行已积累一定经验，可以根据现场情况对安装效果好坏作出判断，及时安装角度进行校正。

4.应用后经济分析

过热器长期在700～800℃高温下工作，飞灰磨损程度比常温下严重，如果出现偏流，将加速管子的磨损，使部分管子寿命缩短一半，从而使整个管组报废，此技术应用前过热器弯管处磨损严重，多次爆管停炉，多根过热器管解列，相对过热蒸汽通流面积减少，在负荷不变情况下，过热蒸汽管内流速增加，加速过热蒸汽管内部磨损，减少热蒸汽管使用寿命，此技术应用后过热器弯管处磨损减轻热蒸汽管使用寿命延长，前后对比效益明显，经分析主要有以下几点：

（1）减少因过热器爆管而停炉的次数；如果过热器爆管，必须停炉处理，而且要冷却后进行处理，需停炉1～2天，如按每小时12KW，一次算，少发576000Kwh，按0.6元计算，共计172800元；如加装导流板可减少停炉次数，一年可节约资金258万余元。

（2）如果过热器爆管，检修时无法更换单根过热器管，只有解列封堵，随可用过热器管减少，过流蒸汽通面积减小，流速增加，加重对管内侧冲刷，加速管子的磨损。如果及时安装导流板，使烟气均匀通过过热器管组，减少过热器爆管发生，延长了设备寿命。

（3）每次停炉对过热器爆管处理，需放出炉膛内炉渣，点火时，再重新上炉渣，用木柴、柴油、木炭等点火，耗费大量人力、物力、财力，每次点火约需1万元，一年可节约12～20万元，同时增加了工人劳动强度及操作危险性。

（4）如更换过热管组约需40万元，如加装导流板，可有效延长寿命，节省资金，确保安全经济运行。　[科]