(广东华电韶关热点有限公司 韶关南雄市 512400)
摘要:锅炉风帽作为循环流化床锅炉的重要部件,是炉内高温高磨损下的易损部件,锅炉风帽的质量直接影响锅炉的流化工况和燃烧的稳定性,是锅炉安全运行的保证。在应用锅炉风帽时,大量出现风帽外罩小孔磨损、风帽顶部磨损、风帽侧部磨损,虽然磨损情况是不可避免的,我们可以发明或利用一些先进工艺、方法来减少、避免风帽在运行中的磨损,在磨损后我们如何尽量减少检修中人力、物流、时间的投入,对其实际运用进行分析研究,为风帽设计、制造、维护提供参考。
关键词:循环流化床 风帽 磨损 防磨罩
1.风帽概述
锅炉风帽作为循环流化床锅炉的重要部件,安装在炉内布风板上,在运行中遭受大量高温床料的冲蚀,是炉内高温高磨下的易损部件,锅炉风帽的完好状况直接影响锅炉的流化工况和燃烧的稳定性,是锅炉安全运行的保证。一般情况下,锅炉风帽主要的具备的作用是,冷态及运行时与布风板共同承托床料;维持布风均匀、流化稳定,避免出现流化死区,防止大颗粒沉积,产生合理阻力等。
2.钟罩式风帽结构
钟罩形风帽是目前使用最多的风帽,该风帽由芯管、外罩和密封件三部分组成,其芯管穿过布风板固定,风帽固定在芯管的上端,密封件焊接在外罩顶部,风帽外罩四周开有多个孔,芯管上端四周开有多个小孔。
3.风帽损坏类型
某公司#1、#2循环流化床锅炉相继于18年底及19年年中投产,随着锅炉运行时间的增长,风帽磨损逐年增长趋势,目前每次停炉大量的风帽外罩需要修补和更换;两台锅炉19年更换了273个风帽外罩,更换率为6.5%;20年更换了845个风帽外罩,更换率为20%; 21年更换了1232个风帽外罩,更换率为29.4%;22年损坏1700个风帽外罩,更换及修补率为40.5%。
从近几年风帽损坏情况来看,主要有外罩小孔磨损变大磨损、顶部磨损、松动、脱落、侧面磨损等四方面类型,风帽损坏数量及各种损坏类型的比例情况。
年份 | 小孔磨 | 顶磨 | 脱落 | 侧磨 | 合计 (个) | |
2019 | 0 | 4 | 82 | 187 | 273 | |
2020 | 27 | 99 | 117 | 602 | 845 | |
2021 | 246 | 123 | 142 | 721 | 1232 | |
2022 | 479 | 182 | 165 | 874 | 1700 | |
合计 | 752 | 408 | 506 | 2384 | 4050 | |
4.修复的必要性
钟罩式风帽虽然有诸多优点,由于风帽运行环境恶劣,他的使用寿命一般为3-5年,随着使用时间增长,风帽不能有效避免互相对吹磨损及局部损坏的现象,因风帽损坏,布风不均,增加锅炉各部位磨损,减低锅炉效率。
目前大型循环流化床锅炉风帽,大都在2000个以上,大面积更换资金投入大,人力投入多,时间需要长,特别是在目前电力市场运行模式,更难实现大面积更换所需的时间。
为了寻求即能保证风帽完好,又要资金投入小,人力投入少,需要时间短的快捷、工艺简单修复方式,防磨罩在这种背景下运营而生。
防磨罩材料为A297HK,整体铸造而成。
(1)流化孔应与风帽外罩流化孔完全吻合(2)连接筋预留在10mm作用,保证连接强度(3)膨胀槽间隙在5mm左右;(4)限位卡位置应与风帽外罩高度吻合。
6.在修复中的应用
考虑风帽外罩整体成本、抗磨效果、维修成本、维修效率,在风帽外罩外部增加合金防磨罩,将合金防磨罩点焊在风帽外罩上,每次停炉检查发现防磨环磨损,如合金防磨罩只是局部磨损时,不需更换合金防磨罩,只需将电焊位置磨掉,把合金防磨罩沿风帽罩轴线旋转一定角度,从新再电焊上即可,如合金防磨罩大面积磨损,只需更换合金防磨罩,避免更换整个风帽外罩,降低风帽检修成本,减少风帽检修时间,减轻风帽检修人工投入。
(1)防磨罩;
(2)风帽外罩;
(3)限位卡;
(4)点焊点
合金防磨罩与风帽组装图
7.防磨罩应用优势
(1)使用简单:只需将防磨罩套在风帽外罩外,防磨罩限位卡自动控制套入深度,旋转防磨罩对准两者流化孔,将防磨罩限位卡位与风帽外罩顶部结合部进行点焊两点。
(2)防磨功能多样化: 施工完成除了防磨罩周围起到防磨作用以外,由于防磨罩顶部高于风帽顶部20mm,在运行在此凹陷部分是装满床料,床料起到保护防磨顶部的作用。
(3)防磨罩大多数可以再利用:对于风帽磨损最多的是中部单侧磨损,遇到这种情况,只需切割原点焊位置,将防磨罩旋转一定角度,对准两者流化孔,从新点焊即可。
经济效益可观:防磨罩价额不足风帽外罩的⅓。
(4)修复中无需榔头敲打,避免震松浇注料、震脱风帽芯管,同时提高了工作效率。
(5)对人员要求不高:一人完成套装及点焊,一般不会超过5分钟就会完成一个风帽消费工作。
(6)防磨罩在使用中应用灵活:
①防磨罩可以在新风帽安装时整体组装进行安装使用,使其一开始就对风帽外罩进行防磨保护。
②风帽外罩在磨损过程中选择进行使用,防止风帽外罩磨损加剧。
③风帽外罩磨损至穿,选择进行修复使用。使其风帽恢复使用功能。
8.结论
防磨罩在风帽修复中应用,使所有简单、节约时间,增强风帽防磨功效,避免了以往在修复在扩大损坏,大面积延迟风帽使用寿命,可节省大量更换风帽的费用,并且减少了原风帽更换时破坏耐火砼的人工费用及材料费用,延长锅炉的运行周期,减少停炉次数
,节约厂用电,提高锅炉效率。
参考文献:
【1】黄中,肖平,江建忠,等.国产200MWCFB锅炉风帽优化改造[J].中国电机工程学报,2011(S1).
【2】任中,曾广,黄良成.CFB锅炉风帽设计探讨[J].锅炉制造,2005(1):77-78.
作者简介:鲁云华(1970.05)男,四川广安人,高级技师,长期从事火电锅炉检修、运行、技术管理工作。