某型锅炉尾部烟道改造设计方案的实施与应用评价

某型锅炉尾部烟道改造设计方案的实施与应用评价

张雷

辽宁清河电力检修有限责任公司辽宁省铁岭市112003

摘要：随着国家环保政策对火电厂排放污染物减排的要求日益严格，服役机组、在建机组和扩建机组必须安装烟气脱硫设施，脱硫效率要达到95%以上。由于老机组设计、建设时期没有考虑脱硫设施，预留脱硫场地，使得场地极其紧张狭小，给脱硫设施的改建带来了很大的难度，尤其是烟气脱硫旁路烟道的接口改造难度更大。

关键词：工程；烟道接口；锅炉；烟气脱硫旁路烟道；应用

国内已投运或正在建设的湿法烟气脱硫装置一般都设有100%旁路烟道，并安装具有快速开启功能的旁路挡板。机组启动或停运过程中烟气参数超标时，为避免烟气中粉尘和未燃尽油滴等进入FGD系统造成污染，烟气通过旁路烟道直接排入烟囱。待烟温升高、除尘器投运并使烟气粉尘含量小于FGD装置的进口浓度要求后，增压风机启动，FGD装置净烟气和原烟气挡板打开，旁路挡板逐步关闭。在FGD故障时，快速开启旁路挡板，烟气经旁路烟道直接经烟囱排入大气，以保证FGD的安全。所以旁路烟道的设计、安装就显得尤其重要。1.总论

1.1工程概述

1.1.1工程背景

江苏某发电有限公司2×600MW超超临界机组#2锅炉为哈尔滨锅炉厂有限公司引进三菱重工业株式会社（MitsuibishiHeavyIndustriesCo.Ltd）技术设计制造的超超临界直流锅炉，带启动循环泵、单炉膛、一次中间再热、平衡通风、墙式切圆燃烧、封闭结构、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构п型锅炉，型号为HG-1792/26.15-YM1型。#2机组于2008年1月23日移交商业运行。

#2锅炉尾部烟道安装42台上海克莱德贝尔格曼机械有限公司生产的长伸缩式吹灰器，吹灰汽源来自锅炉二级过热器出口，经减温减压后作为吹灰汽源。

在2012年#2机组A修期间开展#2锅炉防磨防爆检查工作时，发现尾部低再侧烟道存在较严重的受热面管子减薄情况，标高57.4m的L15、R15蒸汽吹灰器通道上方低温再热器水平管与省煤器悬吊管定位装置结合处吹损凹坑，其余各层低再侧烟道也存在不同程度的减薄现象，采取增加防护瓦的措施。

在2013年#1机组B修期间开展#1锅炉防磨防爆检查工作时，发现尾部低再侧烟道同样存在较严重的受热面管子减薄情况，标高57.4m的L15、R15蒸汽吹灰器通道低温再热器迎风面前3排管子与省煤器悬吊管结合部位的管子受吹灰蒸汽和烟气冲刷的共同作用减薄，个别管子已减薄至强度极限，存在严重的安全隐患，其余各层也存在不同程度的减薄现象。低温再热器57.4米层管子规格为￠63.5×3.5，材质为15CrMoG。根据现场检查情况，有375根管子减薄超过20%，存在安全隐患，按照标准需要进行更换。在完成换管后，为防止上述区域管子再次受到吹损，增装防护瓦以遮挡蒸汽和烟气的冲刷。并对其余部位类似结构的低温再热器管子增装防护瓦，以防患于未然。

根据现场检查情况，结合制造厂、电科院及有关电厂出现的类似问题进行分析，蒸汽吹灰器工作时蒸汽的直接吹损是主要原因，虽然目前采取了加装防护瓦、调整吹灰周期等措施，但安全隐患仍然存在。

1.1.2工程规模

在#2锅炉的尾部低再侧烟道标高58.95m处的R15、L15蒸汽吹灰器通道，安装4台大功率声波吹灰器（R15吹灰器处2台，L15吹灰器处2台）。

在#2锅炉的尾部低再侧烟道标高55.4m处的R17、L17蒸汽吹灰器通道和R18、L18蒸汽吹灰器通道，安装6台大功率声波吹灰器（R17、R18吹灰器处3台，L17、L18吹灰器处3台）。

声波吹灰器配套的压缩空气管路施工、控制柜及电缆施工等；

1.1.3工程计划进度

2014.2.15声波吹灰器主设备进厂

2014.2.16～2.25声波吹灰器主设备安装、压缩空气管路施工

2014.2.26～3.5声波吹灰器控制系统安装、调试

2014.3.25声波吹灰器在机组启动后投运

1.1.4工程预期目标

在#2炉低温再热器烟道安装10台大功率声波吹灰器，降低蒸汽吹灰器吹灰频率，防止低温再热器管排受到蒸汽冲刷减薄发生泄漏事件。

1.1.5工程历程

在2014年#2机组B级检修中实施了该改造项目，在现场选定了合适的安装位置，新接压缩空气管道布置合理，安装后试运正常。声波吹灰器安装后，通过1年多的实际运行，期间多次进入低温再热器侧尾部烟道检查管排积灰情况，与之前使用蒸汽吹灰器积灰情况相比基本一致，锅炉排烟温度无明显变化。

2.工程实施评价

2.1工程实施前评价

改造前我们对声波吹灰器的使用情况进行了充分调研，经过调研，同炉型的华能玉环电厂4×1000MW超超临界锅炉早在投产之初就加装了声波吹灰器，华能威海电厂2×660MW超超临界锅炉也在2013年进行了改造，此外，江苏利港电力有限公司、华润阜阳电力有限公司、华能太仓发电有限公司、国电常州发电有限公司等多台600MW超（超）临界机组的锅炉均在尾部烟道安装了声波吹灰器，避免频繁使用蒸汽吹灰器吹损受热面。

2.2组织实施

我们在项目初期就确定了项目负责人，对工程进度、质量、资金全面负责。改造自2014年2月20日正式开工，项目负责人全程跟踪改造进度，鳍片开孔、吹灰器安装、压缩空气管道布置、控制柜安装等工艺环节严格把关，所以整个改造过程始终处于可控、有序状态。

3.工程效果评价

1.改造后2#锅炉低温再热器蒸汽吹灰器由原来4天吹扫一次的降低为1个月吹扫一次；声波吹灰器投入自动运行，每4小时一轮持续吹灰，锅炉排烟温度无明显变化，管排积灰情况与之前使用蒸汽吹灰器吹灰基本相同。

2.改造后在2015年2#机组C级检修中未再发现低温再热器管排受蒸汽吹损减薄现象，防止了低温再热器泄漏事件发生。

4.存在问题及整改措施

（1）旁路烟道的旁路挡板至烟囱段采用改性耐高温聚脲防腐层出现龟裂、老化、脱落严重，烟道腐蚀泄露严重。

（2）旁路烟道补偿器骨架腐蚀严重、泄露，安装排水管路后，由于烟气含尘量大，冷凝液中含有灰浆，导致排水管路堵塞，无法正常排水。

（3）旁路烟道接口改造时间紧迫，安装和防腐质量得不到保证，为以后安全运行造成很大的隐患。

（4）旁路挡板执行器不能按时到货，无法在安装完毕后进行挡板0和100%定位和进行开关联锁试验。

改进性建议

（1）旁路烟道改造要做好施工准备，施工工期要有保障。

（2）旁路烟道的烟囱口的快速封堵要在提前做好策划，缩短封堵时间，确保运行机组的安全的同时，为旁路烟道的改造施工留有足够的时间保障。

（3）旁路烟道防腐材料的选择要慎重。在烟气走旁路烟道运行时，运行环境温度发生跃变，对烟道防腐层有严重冲击。

（4）旁路烟道及烟囱的防腐，应尽量满足防腐材料的养护时间，避免防腐刚刚完成即投入运行，影响防腐的质量，为以后的运行埋下隐患。

（5）旁路挡板门执行器必须按时到货，安装完毕后进行开关试验及相关联锁试验。

（6）当原烟气进口烟尘含量≥150mg/Nm3时，应加强对冷凝水排放管道的检查，防止冷凝液的聚集，发现堵塞时及时疏通。吊栏吊点的行进进程一样，这样也可以随时保持螺母

的对中，避免出现螺母已经行进但是吊点未动，造成吊栏倾斜，从而导致螺母偏斜、受力，出现咬合情况。门起重人员指挥，安装环节由班长或组长统一指挥，切记不要急功近利，不要盲目加快进度而忽视了安装上的细节。出现问题应确定具体解决方案后再行下一步工作，禁止一切盲目施工行为。

5.结语

在实施此项改造后，能够保证低温再热器受热面的安全稳定运行，避免因蒸汽吹灰器吹损导致泄漏事件的发生，同时能够保证尾部受热面的传热效果，达到了改造目的，建议推广在1#锅炉实施改造。连接螺母的安装过程看似简单，但是如果忽略了任何一个安装细节，都有可能造成极其严重的后果。通过以上几个要点可以看出，每一点都是简单易行的，只要真正意识到其重要性，就可以避免不必要的麻烦出现。

参考文献：

[1]上海汽轮机厂1000MW机组安装技术资料

[2]电力建设施工及技术验收规范.汽轮机机组安装篇