鍋爐爐排風(fēng)倉細(xì)灰排放問題分析及改進(jìn)方案

賈東生

(浙大寧波理工學(xué)院,浙江 寧波 315100)

0 前言

阜康冶煉廠隸屬于新疆新鑫礦業(yè)股份有限公司，是以喀拉通克銅鎳礦及和鑫礦業(yè)等為資源依托，集銅、鎳、鈷及新型材料于一體的新疆有色金屬冶煉生產(chǎn)基地，發(fā)展至今，主要產(chǎn)品電解鎳規(guī)模達(dá)到1.3萬t，電解銅規(guī)模達(dá)5 000 t，電鈷規(guī)模達(dá)100 t。

冶煉廠建廠初期，設(shè)計(jì)安裝了兩臺(tái)CG-35/39-MI 型電站鍋爐，用于廠區(qū)冶煉工藝的生產(chǎn)供汽、生活用汽及廠區(qū)冬季采暖等。自開車調(diào)試以來，鍋爐本體設(shè)備及鍋爐輔機(jī)設(shè)備陸續(xù)發(fā)生了一些設(shè)備故障，經(jīng)過相關(guān)專業(yè)人員的精心調(diào)試，鍋爐設(shè)備在低負(fù)荷運(yùn)行期間的運(yùn)行基本正常，但當(dāng)鍋爐負(fù)荷大于85%運(yùn)行時(shí)，爐排下部風(fēng)倉細(xì)灰排放系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)故障，導(dǎo)致鍋爐不能正常供汽。本文通過分析鍋爐爐排下部風(fēng)倉細(xì)灰排放系統(tǒng)存在的問題及原因，針對(duì)性地提出整改措施，解決了鍋爐熱態(tài)時(shí)風(fēng)倉排灰門操作機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障的問題，使鍋爐保持穩(wěn)定運(yùn)行。

1 鍋爐爐排下部風(fēng)倉細(xì)灰排放系統(tǒng)問題分析

1.1 存在問題

在鍋爐運(yùn)行過程中[1-2]，爐排下部風(fēng)倉細(xì)灰排放系統(tǒng)存在如下問題：

1)爐排煤層分片燃燒不充分且不均勻；2)爐排下部風(fēng)倉積灰嚴(yán)重，防礙鍋爐正常送風(fēng)；3)鍋爐爐排燃燒面出現(xiàn)異常的扭曲拱起，不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)；4)爐排下部風(fēng)倉排灰門不能正常關(guān)閉，導(dǎo)致鍋爐送風(fēng)時(shí)爐體局部漏風(fēng)嚴(yán)重，鍋爐周邊的工作區(qū)域煙塵較大。

以上問題嚴(yán)重影響了鍋爐設(shè)備的正常運(yùn)行，導(dǎo)致鍋爐供汽不足，時(shí)常有停爐的危險(xiǎn)。

1.2 問題分析

兩臺(tái)CG-35/39-MI 型電站鍋爐采用的是鏈條爐排，爐排的形式為鱗片式爐排，送風(fēng)形式為分段式左右兩側(cè)對(duì)稱送風(fēng)，原設(shè)計(jì)爐排下部風(fēng)倉的細(xì)灰排放通過手動(dòng)完成(正常情況下，每班每臺(tái)鍋爐排灰門操作機(jī)構(gòu)排灰1～2 次)。鍋爐投運(yùn)初期，由于鍋爐燃煤煤質(zhì)的水分含量＜8%，且燃煤顆粒度超出了鍋爐的設(shè)計(jì)值(6 mm 的細(xì)煤量＞50%)，導(dǎo)致爐排細(xì)灰漏量明顯加大[3-4]，細(xì)灰中時(shí)常夾雜一定比例未燒透的暗紅色細(xì)煤顆粒，若不及時(shí)排放，在風(fēng)倉內(nèi)極易造成二次燃燒，導(dǎo)致細(xì)灰達(dá)橋結(jié)渣，致使排灰門手動(dòng)排灰無效，爐排風(fēng)倉不能正常送風(fēng)影響鍋爐燃燒；鍋爐尾部的從動(dòng)軸不能通風(fēng)冷卻，導(dǎo)致鍋爐從動(dòng)軸與軸套受熱被卡住，不能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，長(zhǎng)時(shí)間的高溫加熱，使從動(dòng)軸擾度加大，出現(xiàn)明顯的彎曲現(xiàn)象，從而導(dǎo)致爐排異常，鍋爐設(shè)備無法正常供汽。

2 整改措施及效果

2.1 初步措施

針對(duì)上述問題，通過研究鍋爐風(fēng)倉細(xì)灰的漏灰量及細(xì)灰燒結(jié)搭橋的規(guī)律，制定了以下整改措施：

1)分時(shí)段檢查鍋爐爐排的運(yùn)行狀況，及時(shí)更換補(bǔ)齊缺損的鱗片式爐排，充分保證鱗片式爐排平整均勻地運(yùn)行。

2)嚴(yán)格把控燃煤的質(zhì)量，包括燃煤熱值、顆粒度及水分含量，保證燃煤達(dá)到鍋爐原設(shè)計(jì)的要求。

3)仔細(xì)查找爐體漏風(fēng)點(diǎn)位，選用有彈性且熱脹冷縮相對(duì)較小的耐高溫混合材料，對(duì)漏風(fēng)部位實(shí)施嚴(yán)密的封堵。

4)完善鍋爐現(xiàn)有的操作規(guī)程，將每班每臺(tái)鍋爐每個(gè)排灰門開啟、關(guān)閉的次數(shù)調(diào)整為15 次/h。

通過以上技改，風(fēng)倉積灰的問題迅速得到了改善，解決了鍋爐運(yùn)行過程中供風(fēng)不足等一系列的問題，大大改善了鍋爐的運(yùn)行工況。隨著供汽工作的進(jìn)一步推進(jìn)，鍋爐大負(fù)荷運(yùn)行一段時(shí)間后，又暴露了新的問題：排灰門反復(fù)手動(dòng)開啟、關(guān)閉，每個(gè)班的操作次數(shù)約為960 次，大大增加了司爐運(yùn)行人員的工作強(qiáng)度，最后致使排灰門銷釘脫落，排灰手柄操作機(jī)構(gòu)失效，排灰門不能處于正常工作位置，而且在鍋爐運(yùn)行時(shí)，風(fēng)倉內(nèi)溫度較高，排灰門無法及時(shí)修復(fù)。若損壞的排灰門處于閉合狀態(tài)，為保證鍋爐的正常送風(fēng)，爐排下部風(fēng)倉的積灰只能由人工清除，給工作環(huán)境帶來了較為嚴(yán)重的污染，同時(shí)增大了風(fēng)倉細(xì)灰排放工作的勞動(dòng)強(qiáng)度；若損壞的放灰板處于開啟狀態(tài)，則造成鍋爐爐排下部漏風(fēng)嚴(yán)重，影響了鍋爐的燃燒工況，造成細(xì)灰大量竄出爐體，污染了工作區(qū)域的環(huán)境。

2.2 措施調(diào)整

針對(duì)鍋爐二次投運(yùn)后頻繁手動(dòng)操作排灰門，導(dǎo)致排灰門損壞、工人勞動(dòng)強(qiáng)度增大等問題，鍋爐的技改方案重新調(diào)整為：

1)鍋爐運(yùn)行期間的爐排定時(shí)消缺。

2)嚴(yán)格控制燃煤質(zhì)量。

3)定點(diǎn)消除鍋爐漏風(fēng)部位。

4)排灰門排灰采用氣動(dòng)排灰方式[5-6]，氣動(dòng)排灰安裝如圖1 所示。首先在爐排下部均布的風(fēng)倉側(cè)面加裝一個(gè)細(xì)灰觀察門，觀察門選用耐溫玻璃等可視材料，安裝時(shí)注意觀察門的密封工作。接著在風(fēng)倉內(nèi)排灰門上部布置兩根DN25 mm 的鋼管(鋼管進(jìn)行分段固定，分段固定的間距控制在65 cm 左右，防止氣動(dòng)排灰工作時(shí)鋼管跳動(dòng))[7]，并在鋼管上均勻布置φ8 mm 的孔?？椎膫€(gè)數(shù)及間距根據(jù)爐排的寬度、排灰門位置及細(xì)灰量決定，一般間距為60 cm。最后在DN25 mm 鋼管中通入0.3～0.6 MPa 的低壓蒸汽。

圖1 爐排下部風(fēng)倉內(nèi)蒸汽除灰安裝示意圖

3 爐排下部風(fēng)倉細(xì)灰排放系統(tǒng)技改效果

排灰技改工作完成后即可實(shí)施氣動(dòng)排灰，通過細(xì)灰觀察門觀察風(fēng)倉細(xì)灰漏量，及時(shí)拉動(dòng)排灰門手柄，使放灰板處于開啟的狀態(tài)，同時(shí)打開蒸汽源球閥，只需5 s 即可徹底清除爐排下部風(fēng)倉的積灰。排灰完成后，手動(dòng)關(guān)閉排灰門，只需手動(dòng)兩次即可完成一次排灰工作，每次排灰可根據(jù)觀察到的風(fēng)倉灰量，動(dòng)態(tài)決定是否排灰，從而大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，也確保鍋爐運(yùn)行平穩(wěn)有序，工作環(huán)境得到明顯改善。

4 結(jié)束語

通過實(shí)施鍋爐運(yùn)行期間的爐排定時(shí)消缺、嚴(yán)格控制燃煤質(zhì)量、鍋爐漏風(fēng)部位定點(diǎn)消除、氣動(dòng)排灰等一系列技改措施，徹底解決了爐排下部風(fēng)倉積灰嚴(yán)重、搭橋、板結(jié)等影響鍋爐送風(fēng)和漏風(fēng)的問題，大大改善了鍋爐的燃燒工況，鍋爐運(yùn)行狀況穩(wěn)定，效果理想，也提高了鍋爐的燃燒效率，消除了影響鍋爐供汽的安全隱患，基本杜絕了鍋爐熱態(tài)時(shí)風(fēng)倉排灰門操作機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障的問題，減少了鍋爐設(shè)備非正常的啟停、空轉(zhuǎn)爐排等問題造成的燃煤及電力浪費(fèi)，大大改善了工作環(huán)境。