300MW机组CFB锅炉二次风口磨损原因分析及治理措施

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[摘 要]介绍了总包模式下300mw循环流化床锅炉浇注料在施工及试运、生产过程中出现的各种质量问题，并采取的相应措施，以供大家学习参考。

[关键词]300MW循环流化床锅炉；浇注料质量问题；整改措施

中图分类号：TK22 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）30-0375-01

1 设备概况

神华神东电力萨拉齐电厂#1、#2 锅炉是采用哈锅自主研发设计和制造的HG-1065/17.5-L.MG44循环流化床锅炉。锅炉为亚临界参数、一次中间再热自然循环汽包炉、紧身封闭、平衡通风、固态排渣、全钢架悬吊结构、炉顶设大罩壳的循环流化床锅炉，燃用混合煤质。锅炉主要由单炉膛双布风板、4个高温绝热分离器、4个自平衡“U”形回料阀、尾部对流烟道、2个管式空气预热器、6台滚筒冷渣器等部分组成。 炉膛内的蒸发受热面采用膜式水冷壁，炉膛上部布置水冷屏、屏式Ⅰ、Ⅱ级过热器和末级再热器，炉膛底部是水冷布风板，其上布有布风均匀防堵塞、防结焦的大直径钟罩式风帽；尾部对流烟道中布置了Ⅲ级、Ⅰ级过热器、低温再热器、H型省煤器、管式空气预热器。

根据性能设计及保温设计要求，在环境温度为25℃时，旋风分离器、回料阀及入炉斜腿外壁温度≤55℃。

耐磨轻型炉墙分砖砌、浇注两种型式，耐磨材料作为工作面，保温材料置于耐磨层与金属外壁之间，典型结构可分为以下几种：

⑴ 耐磨耐火砖（113mm）+耐火保温砖（116mm）+保温砖（116mm）

⑵ 耐磨耐火砖（113mm）+耐火保温砖（116mm）+保温砖（66mm）

⑶ 耐磨耐火浇注料（160mm）+耐火保温浇注料（65mm）+保温浇注料（125mm）

在耐磨耐火砖与耐火保温砖间为2mm灰浆缝，在耐火保温砖间为2mm灰浆缝，在保温砖间为2mm灰浆缝，其余砖间均为1～2mm灰浆缝，

在循环流化床锅炉以下部位的表面采取了防磨措施：

⑴ 布风板风帽之间；

⑵ 炉内下部四周水冷壁表面；

⑶ 炉膛内的热段再热器、二级过热器、水冷屏下端表面及其穿墙处的四周前、后水冷壁部分表面

⑷ 炉膛出烟口内表面及与出烟口相邻的后墙部分表面；

⑸ 高温旋风分离器内表面；

⑹ 料腿及回料阀内表面；

⑺ 出口烟道内表面；

⑻ 尾部对流烟道入口内表面。

3、浇注料质量问题

（1）萨拉齐电厂#2炉在整套启动过程中，右前返料器上部钢板烧红，初步判断为返料器内部浇注料脱落所致。在停炉检查中发现，右前返料器上部浇注料脱落，并且整个筒体的浇注料有施工厚度不符合设计要求、露出钩钉、钩钉处料层捣打不实等问题。

（2） 神华亿利电厂#1炉旋风分离器中心筒顶部耐火材料使用寿命短，其主要原因一是中心筒支撑板材质设计选择错误，造成投产后高温碳化失效，后经上锅厂出具方案，将支撑板材质等级提高并进行了更换，但施工过程中破坏了外筒体浇注料的整体刚性。二是外筒上顶板设计强度不足，基建期间曾出现过不堪重负平面拉裂整体下沉事件，锅炉厂在施工过程中仓促出具方案对上顶进行了加固，但加固后的上平面强度分部不均匀，个别部位多次出现因热变形造成抓钉断裂浇注料脱落现象。

（3）神东保德电厂#1炉旋风分离器顶部外护板经常出现烧红现象，停炉后检查发现中心筒周围浇注料脱落，高温烟气与外护板直接接触造成外护板烧红。

4、原因分析

分析以上各次浇注料出现的质量问题，主要有以下几个原因：

（1）造成萨拉齐电厂#2炉浇注料出现质量问题的主要原因是施工队伍技术水平较差，且在冬季施工，无法保证施工环境温度。萨拉齐电厂属EPC模式建设，在选择施工单位时把关不严，尤其是#2机组，浇注料施工队伍由3家队伍施工。施工质量技术水平差且无300MW流化床锅炉浇注料施工经验，多队伍交叉施工带来的材料混用等一系列问题给管理带来极大困难，部分区域未按图纸、说明书等施工，施工工序、工艺等全凭经验进行，尤其是特殊部位的施工，不能按要求做模，浇注工艺低劣，造成浇注料施工质量屡次出现质量隐患，在试运中出现脱落问题，影响了施工进度。

（2）冬季施工，无法保证施工环境温度。以上各厂在施工建设期间均遇到类似问题，EPC工程为赶进度，浇注料施工赶在冬季，各厂虽然采取了临时加热采暖措施，但部分区域的环境温度仍达不到标准要求，浇注料加水搅拌过程中结冰，浇注、振动难度增大，浇注料质量下降。

（3）浇注料产品质量参差不齐，也是造成浇注料质量问题的一个主要原因。EPC模式下，总包追求利润最大化，在对浇注料质量要求上放低标准，入厂检验不能每批次验收，存在部分批次浇注料以次充好的问题，施工后不能满足磨损需求，造成浇注料磨损，引发爆管事故。

（4）锅炉厂设计过于理论，特殊部位未做特殊要求或处理。萨拉齐电厂、郭家湾电厂锅炉的炉膛下二次风口处、返料阀壳体顶部、落煤口等处均未做特殊说明或要求，恰恰这些部位的运行工况较为恶劣。施工队伍在施工过程中按正常工序施工，在试运运行过程中磨损、损坏严重，引起浇注料质量问题，造成事故。

（5）cfb锅炉较容易出现问题，频繁启停过程中，升、降温时间较短，金属热胀冷缩的特性与浇注料不同步，运行时间过长，浇注料会大面积剥落或脱落；

5、预控措施及整改方法

5.1针对以上现象和原因，各电厂首先加大了对EPC工程的管理力度，在施工队伍筛选、浇注料厂家选择上发表主导意见，选择企业实力过硬、信誉度高，业绩良好、产品质量过关的浇注料厂供货，并要求浇注料厂家进行施工，以保证浇注料的施工质量。

5.2尽量避免冬季施工，如确实工期进度赶在冬季，必须保证施工温度在5℃以上，并且做好夜间的防冻措施，避免浇注料内部结冰冻裂，形成裂纹，埋下隐患。

5.3 在签订浇注料的合同或是技术协议时，明确锅炉各部位浇注料材料的各项理化指标，避免因总包模式下低价中标造成的利用协议或合同的漏洞进行以次充好或降低使用强度的浇注料代替正规产品；

5.4在浇注料使用前，必须由有检验资质的单位进行抽样化验，各项理化指标不达标或不合格的浇注料一律不准用于施工。严把用前的检验关，保证只有合格的浇注料才能进入施工阶段；

5.5 浇注料施工时要严格按照施工要求进行，水料比例、搅拌时间等也要严格把握，严禁根据施工经验进行搅拌或加水，同时也避免为了方便施工加大水或溶液的比例带来的后续问题；

5.6 请正规的烘炉公司技术人员或是厂家技术人员，根据浇注料的工程量制订标准的低、高温烘炉曲线，且必须严格按照烘炉曲线的要求进行烘炉，避免出现因烘炉不到位造成浇注料硬度或耐磨性降低；

5.7锅炉在停炉冷却过程中避免短时间内快速冷却。如快速冷却后，较厚的浇注料内外部温度不一致，膨胀恢复的速度也没一致，容易造成浇注料变形脱落；

5.8如锅炉在运行过程中浇注料脱落，在充分冷却后剔除损坏部分浇注料，更换高一等级可塑料或适应脱落、磨损部位运行工况的浇注料。在缺陷部位修补时，应将衬里凿成外小内大状，接合部位应成Z型密封，修补的最小范围至少包括5个保温钉（销钉）的范围（至少为300×300mm），并且在四周用水或粘合剂彻底湿润，所有修补工作应采用和原来施工相同的方法进行。大面积修补或检修后，应进行局部的烘烤，以适应启炉的要求；

神华神东电力公司各电厂经过几年的摸索，各电厂利用等级检修等机会，逐步对浇注料质量较差的部分进行了更换，并与浇注料、设备厂家进行沟通，对特殊部分进行结构、浇注料改造，各厂各机组运行趋于稳定。谨以此文与各新建机组、在运机组的兄弟单位进行交流，仅供参考讨论，重在共同进步。