循环流化床锅炉燃烧设备安装
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【摘要】针对循环流化床锅炉结构和运行特点，论述了循环流化床锅炉燃烧设备的特殊性和安装时采取的相应技术措施。并介绍了循环流化床锅炉调试中出现的问题及其处理措施。
【关键词】 循环流化床锅炉 燃烧设备安装
中图分类号：TK229.8文献标识码： A 文章编号：
前言：
循环流化床锅炉具有燃料适应性广、有利于保护环境、负荷调节性能好、燃烧热强度大、炉内传热能力强、灰渣综合利用性能好等一般燃煤锅炉所不具备的优点。目前，循环流化床燃烧技术日趋完善，以及环境保护的要求日益严格，今后，循环流化床锅炉在我国将得到更广泛的推广应用。
循环流化床锅炉有很多设备结构和运行与其他燃煤锅炉不同，特别是燃烧设备有其特殊性，需要采取相应技术措施进行安装，才能确保锅炉安全经济运行。
我省蛟河发电厂供热改建工程安装两台济南锅炉厂生产的YG-75/3.82-M1型循环流化床锅炉，根据燃烧室、流化床、旋风分离器、回料阀和非金属膨胀节等燃烧设备的特殊性，在安装时我们采取了相应技术措施，并对投产调试中出现的其他问题采取了处理措施，都取行了预期效果，可供同类型锅炉在安装时参考。
1. 循环流化燃烧特点
与其他燃煤锅炉的燃烧技术不同，循环流化床锅炉燃烧技术的最大特点是颗粒物料多次通过循环系统，其循环倍率很高，一方面大大增长了可燃颗粒物料在炉内停留时间和进行多次反复燃烧，提高了锅炉的燃烧效率；但另一方面因颗粒物料流量大、浓度和温度高，形状不规则、粒度粗等，加剧了燃烧设备磨损。因此，在燃烧设备设计和安装时都需要采取相应的防磨耐磨和耐高温措施。循环流化床锅炉的另一特点是可以实现清洁燃烧，即向炉内加入石灰石粉，可以在燃烧中直接除去二氧化硫，从而降低锅炉二氧化硫排放；在炉膛下部采用欠氧燃烧和低温燃烧，可以减少燃烧中氮氧化物生成，降低氮氧化物排放。如果采取的措施得当，可以使锅炉排放的烟气不经过脱硫和脱硝处理便能满足我国现行的《燃煤火电厂污染物C排放标准》要求。
2.燃烧设备安装
2.1 燃烧室安装
a． YG-75/3.82-M1型循环流化床锅炉采用立式方型燃烧室，炉膛四周由水冷壁围成，这种燃烧室的结构优点是密封好，锅炉体积相对较小，锅炉起动速度快。缺点是水冷壁磨损较大。炉膛下部密相区水冷壁管向火面在出厂时安装有保温抓钉，运输中极易碰掉，在现场安装时，一定要将碰掉的抓钉补焊上，在补焊前，要将凹陷处用砂轮打磨后补焊至与管的外壁平齐后再补焊抓钉，因为此部分产生的缺陷极易在以后的运行中爆管。若不补焊抓钉，耐磨耐火材料极易在此部位因强度不够而脱落。造成管子的局部磨损。
b．燃烧密相区耐磨耐火浇注料与水冷壁(向火面无耐磨耐火材料部位)，要有200～300mm过渡区，即保温层厚度要从设计厚度逐渐减薄到零，否则因几何尺寸的突变产生涡流使物料对水冷壁产生局部磨损而导致爆管停炉。
c.受热面的地面组合要有稳固的组合架，组合架的支点节距不能过大，要控制在2.5m以下，以防止对接焊口折口超差，同时能保证整片水冷壁的平整度。
d.在任何情况下刚性梁都不允许切割成段，也不允许刚性梁受力变形。刚性梁固定用的钢板，施焊时必须与水冷壁管子全部贴紧，最大限度地保证受热面的平整度。
e.水冷壁、高温过热器、低温过热器屏位于炉膛内的安装焊口及厂家焊口，必须打磨至管子外壁平齐，炉膛鳍片间的密封焊缝在向火面侧也必须磨平，在拼缝时必须采用对接。否则就会因为凸凹不平局部扰动加剧而引起受热面管磨损而出现泄漏。根据我们的安装运行经验，这一点必须在安装中严格执行。
f.水冷壁上的热电偶测温探针，由于伸入炉膛内，物料由探针反弹到其临近的水冷壁管而引起局部磨损。建议厂家在设计时在此处加装金属防磨瓦片或喷焊耐磨合金。
g.尽量减少炉膛内的凸出物，建议锅炉厂在设计炉膛内看火孔、人孔、返料孔等处的管子时采用合理的管子避让方法。
2.2流化床安装
流化床是循环流化床锅炉的关键设备，水冷布风板、进风管、风帽共同组成流化床。它的安装质量好坏，直接影响到锅炉燃烧、炉内传热、炉床布风、炉内气――固两相流动的动力特性以及锅炉的安全经济运行。对锅炉在点火起动过程及运行中保持床料和物料的正常流化显得非常重要。
a．在浇注流化床耐磨耐火材料前，将风帽安装在进风管上。安装时一定要注意将风帽拧紧，而且风帽的出气孔要相对，保证进风管及风帽的铅直度。
b．将布风板上所有进风管浇注料部分的外表面，缠上2mm厚的陶瓷纤维纸进行保护。
c.风帽安装完毕后，要用塑料布将风帽的小孔包住并牢固固定，然后浇注耐磨耐火材料，待耐磨耐火材料干硬后，必须拆除风帽上小孔的密封塑料布，并逐个检查风帽的小孔是否畅通，如不畅通，全部予以清除。否则就会因为风帽的局部堵塞而引起沟流。流化床内发生沟流，会使物料流化质量降低，料层容易结焦，严重时影响锅炉安装运行。
2.3旋风分离器及回料阀安装
旋风分离器及水冷料腿、回料阀是循环流化床锅炉特有的重要设备。其作用是将烟气携带的大量物料分离下来并返回炉内形成循环流化床燃烧。它直接影响锅炉安全经济运行。我们在安装中采取了严格的施工措施。
a．旋风分离器因其尺寸较大，在地面不能组合。在安装前严格按图纸尺寸、角度放样，将因运输、存放变形的零部件校正后再进行安装。
b．旋风分离器及回料阀安装完后，要严格按图纸设计的尺寸及数量安装内部的保温支撑托架，，验收合格后方能进行耐磨耐火材料的安装。
c. 旋风分离器的中心筒在按图纸安装完毕后，由于其吊挂部位焊接母材分别为1Cr18Ni9Ti与A3钢，在高温下容易产生裂纹。相同炉型的中心筒曾因产生裂纹而发生过坠下砸坏水冷料腿的严重事故。为杜绝此事故。在厂家代表的指导下，在原有吊挂装置安装完后，用φ16的圆钢（1Cr18Ni9Ti）穿过原吊挂装置形成闭环后进行焊接。这样避免了1Cr18Ni9Ti与A3钢之间的直接焊接。投产运行后效果良好。
d.耐磨耐火材料浇注完毕后，检查回料阀布风板风帽上的小孔是否畅通，如不畅通，必须全部予以清除。
2.4非金属膨胀节的安装
非金属膨胀节是循环流化床锅炉不同于常规燃煤粉锅炉的另一个重要部件，它的安装质量影响到锅炉的安全正常运行，我们在安装中采取了如下的措施。
非金属膨胀节在安装前一定要根据设计图纸进行冷拉，并且在安装后复查安装尺寸是否符合图纸设计要求。
b．由于非金属膨胀节尺寸较大，出厂时分段供货，所以非金属膨胀节密封件在现场有粘结部分，粘结此部分时，必须在厂家指导下进行，同时要化验粘结胶水是否达到设计性能。否则不能使用。
c.入口烟道连接用的非金属膨胀节在安装时要注意：与非金属膨胀节相连接的钢板必须安装调整好之后，才能与入口烟道本体焊接。
d.在锅炉水冷壁、旋风分离器及水冷料腿、回料阀所有零部件安装结束后，在锅炉水压试验前拆除非金属膨胀节的临时加强螺栓，否则非金属膨胀节会受到额外的外力作用而损坏。
5.调试中锅炉出现的问题及处理
a.两台锅炉的风室中间隔板按厂家图纸安装后，在机组调试阶段均出现了问题，因为是非正常停炉，炉温下降较快，以及中间隔板(1Cr18Ni9Ti)与受热面管(20g)由于材质不同，膨胀系数差异较大。受热面管被撕裂，造成了泄漏。由于此部分水冷壁内侧均为耐磨耐火浇注料，停炉后只能做简单的处理，将泄漏处补焊上。暂时无法彻底处理，建议电厂在大修时将风室中间隔板从受热面管上割下，安装在受热面管的鳍片上。并建议在安装相同类型锅炉时，应将风室中间隔板焊接在鳍片上。以防止发生类似事故。
b.YG-75/3.82-M1循环流化床锅炉采用干除渣方式。由于我们的安装经验较少，设备质量及投产调试等诸多因素的影响。锅炉投产后除渣系统投入率一直不是很高，现蛟河电厂正在对其进行改造。
c.YG-75/3.82-M1循环流化床锅炉在过热器区域原设计有两台吹灰器，电厂购置设备时，取消了吹灰器。在锅炉实际运行后，发现该区域的斜炉底部位发生严重积灰，在机组调试停炉时，人工清理过两次灰，效果不是很好。电厂已决定在大修时安装吹灰器。
d. 厂家原设计播煤风管道在水冷风室中接出，由于在正常运行时，水冷风室内存在着大量的高温粉尘，在机组72小时试运时，两台炉的播煤风管道均发生了不同程度的磨损泄漏。在停炉后，将两台炉的播煤风管道均改接到一次风管道的挡板门前。经启炉运行后，效果良好，未再发生磨损泄漏。
综上所述，循环流化床锅炉在安装上除以上各部分与普通燃煤粉炉不同外，其余各部分在安装时均按照普通燃煤锅炉的安装质量要求安装。我们在施工中均高质量的完成了其它设备的安装工作。在循环流化床锅炉的安装中，最应该注意的是受热面的磨损，控制受热面的磨损是循环流化床锅炉安装的关键点。
另外，锅炉厂设计流化床布风板上风帽安装中不焊接，耐火混凝土与风帽间的粘接力不能保证风帽的稳固。为防止运行中风帽被吹起，在浇筑前将流化床和布风板上的风帽安装到位，进行现场焊接，风帽上的小孔应临时封闭，防止浇灌耐火混凝土时堵塞。上述措施保证了流化床和返料器的可靠运行。同时，为流化床下落渣管堵灰现象，在落渣管根部加装捅渣孔
在洁净煤燃烧技术的日趋完善，且环保要求日益严格的今天，循环流化床锅炉的装机数量必将大幅增加，这就要求我们提高循环流化床锅炉的整机安装水平。以保证机组的安全稳定运行和业主的经济效益。在循环流化床锅炉的安装上我们一定要总结经验教训，走在其它电建公司的前面，为我公司及祖国电力事业的发展注入新的活力。
作者简介
祝佳平现在吉林电力建设总公司工作，工程师