循环流化床锅炉排渣系统三维金属膨胀节的应用

2012-11-12谭善军

同煤科技 2012年4期

谭善军

循环流化床的排渣系统是锅炉运行中一个非常重要的组成部分，其作用是将炉内烧完的高温灰渣排出。由于所排放灰渣温度高，悬浮性强，若排渣系统密封不严直接将灰渣排放到环境中会对环境造成污染，还容易造成床料外泄床压不稳，高温灰渣烧伤人员等安全事故。所以，排渣系统严密性的好坏直接影响流化床锅炉的安全平稳运行。

1 立项原因及背景

大同煤矿集团大唐热电有限公司使用哈尔滨锅炉厂有限责任公司生产的HG-240/9.81-L.MG35 型循环流化床锅炉，每台锅炉配套2 台青岛松灵电力环保设备有限公司研制的GTL-120 型冷轧机。在冷轧机入口端安装有开口式锥形套管，锅炉排渣管插入套管内，下渣管与套管之间缝隙用钢板盖住。此种连接方式为半开放式，在锅炉排渣量大时会有大量飞灰喷出，有时甚至喷出热渣及床料，对生产现场造成污染，同时也危及到现场工作人员的安全，并在一定程度上影响锅炉的安全运行。2010 年12 月，3 号锅炉因2 号冷轧机入口套管处喷渣严重导致床压下降事故，几乎造成锅炉压火及附近风道燃烧器上部伸缩节烧损，让我们看到了排渣系统密封改造的必要性。

2 金属三维膨胀节的性能特点

目前国内电厂循环流化床锅炉的主要排渣密封形式主要分为湿式排渣和干式排渣。干式排渣的方式一般都需要在排渣连接管加装织物膨胀节，在长期高温烘烤下，很容易造成烧毁。金属三维膨胀节是近年来新出现的一项技术，具有全方向自由膨胀、密封性能良好和耐高温等特点，是目前干式排渣流化床改善排渣密封情况的较好解决办法。

锅炉在启动时要受热膨胀，其排渣口与冷渣器入口在垂直和水平方向上都要产生相对位移，所以要求排渣系统连接管要有一定的全方位伸缩能力，同时还要有良好的密封性和耐高温性能，金属三维膨胀节有效解决了这些问题。

通过采用金属三维膨胀节解决下渣管密封问题。首先，金属三维膨胀节采用分体设计，解决了下渣管膨胀伸缩的问题；其次，金属三维膨胀节在结合处用耐高温石棉进行密封，连接方式为法兰连接，结构设计能同时满足膨胀位移和密封的要求，起到了良好的密封效果；第三，金属三维膨胀节为不锈钢材质，耐高温效果良好。

3 现场应用情况

2011 年初，同煤大唐热电公司先在一台CFB 锅炉排渣系统上实施了排渣系统改造，经过一段时间试运后，让我们看到了该项技术应用所带来的效果，随后对其余各台锅炉的排渣系统进行了改造。通过这一项目的改造，目前已彻底杜绝了排渣系统喷渣现象，保证了排渣系统附近设备的安全，保障了锅炉安全平稳运行，在一定程度上节约了运行成本，并从根本上解决了生产安全及现场环境污染问题，使锅炉运行平稳，工作环境干净整洁。见图1。

图1 CFB 锅炉排渣系统改造前后对比

4 实际应用中存在的问题

由于该种膨胀节全部为不锈钢材质，所以安装时对施工单位的工艺和质量有较高要求，需要安装作业人员有较高业务水平。由于将整个排渣系统改为全密封式，运行以后无法从外部对管内进行疏通，所以要求运行人员保证入炉煤粒度不能过大和锅炉良好的流化，防止有大块灰渣进入排渣管造成排渣系统堵塞。一旦发生管内堵渣时，由于是全刚性结构，禁止用敲击方法疏通，防止结构变形造成卡涩，只能将金属膨胀节解体后，从内部进行疏通。

使用全金属三维膨胀节后，排渣系统整体全部为刚性结构。当排渣管因受热不均或外力影响产生弯曲变形时，下部膨胀节有可能会因产生非线性位移而发生卡涩，影响其正常膨胀，严重时可能会使焊口断裂，造成事故。所以，在日常运行中要对排渣管进行定期检查，发现有弯曲发生要及时校正。