?? 兗州礦業(yè)（集團(tuán)）公司的幾個(gè)煤泥煤矸石熱電廠均采用循環(huán)流化床鍋爐。多年來，他們?cè)趯?shí)踐中采取了一些改造措施和維護(hù)方法，有效的保障了循環(huán)流化床鍋爐的安全運(yùn)行。
??????? 1 循環(huán)流化床鍋爐碰撞分離器變形斷裂治理
??????? 東灘煤礦煤矸石熱電廠的75t/h煤泥循環(huán)流化床鍋爐是無錫鍋爐廠研制的新型煤泥鍋爐，布置在爐膛出口和過熱器前的碰撞分離器的重要作用已在鍋爐行業(yè)得到廣泛認(rèn)可，但是該部件容易發(fā)生變形斷裂。為此，這個(gè)廠開展專題研究，在分析分離器斷裂原因的基礎(chǔ)上對(duì)分離器進(jìn)行改造，使其消除了變形和斷裂現(xiàn)象，保證了鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
??????? 針對(duì)分離器分段組合焊接質(zhì)量造成的斷裂，經(jīng)與生產(chǎn)廠家協(xié)商，采取以下兩項(xiàng)措施：大修時(shí)，在爐膛內(nèi)對(duì)分離器進(jìn)行二次焊接，對(duì)已出現(xiàn)開焊的焊口進(jìn)行打磨和清污，用同種材質(zhì)的焊條補(bǔ)焊，補(bǔ)焊采取對(duì)口焊接工藝以減少應(yīng)力，焊接完后對(duì)焊縫進(jìn)行熱處理以消除應(yīng)力；分段焊接處補(bǔ)焊70mm×50mm×10mm的連接搭板（材質(zhì)同分離器），以增強(qiáng)焊縫處的連接強(qiáng)度，使4段分離器形成連續(xù)的整體，從而有效地避免分離器從焊接處脫落。
??????? 根據(jù)鍋爐生產(chǎn)廠家的推薦，選購(gòu)符合800℃以內(nèi)可安全運(yùn)行的分離器材質(zhì)，分離器的材質(zhì)由ZG35CR24Ni7SiN變?yōu)閆G30CR24Ni9SiN，并且加強(qiáng)了對(duì)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)的分離器材質(zhì)的及時(shí)驗(yàn)證，保證其技術(shù)性能能夠符合要求。分離器的底板原先固定在水冷壁的鰭片上，由于水冷壁的膨脹與分離器的膨脹不同步，很容易形成底板阻礙分離器的自由膨脹。為了消除分離器底板對(duì)其自由膨脹的限制，對(duì)分離器底板固定方式進(jìn)行改造?，F(xiàn)在的固定方式是在每組分離器下部的兩側(cè)焊上支撐三角板，底板被支撐在上面，使底板擺脫了水冷壁膨脹的限制，就可隨著分離器一起膨脹，還可防止分離器產(chǎn)生擺動(dòng)。
??????? 2 循環(huán)流化床鍋爐密相區(qū)水冷壁防磨措施
??????? 循環(huán)流化床鍋爐的防磨措施正確與否對(duì)機(jī)組的安全運(yùn)行影響很大，國(guó)內(nèi)的循環(huán)流化床鍋爐受熱面磨損爆管事故時(shí)有發(fā)生。為此，濟(jì)寧三號(hào)煤礦煤泥熱電廠和哈爾濱鍋爐廠共同開展了440t/h循環(huán)流化床鍋爐密相區(qū)水冷壁防磨措施的研究。
??????? 循環(huán)流化床鍋爐密相區(qū)水冷壁受熱面的磨損主要集中在爐膛下部未燃帶與水冷壁管密相區(qū)域管壁、爐膛四個(gè)角落區(qū)域管壁和不規(guī)則區(qū)域管壁，其中以密相區(qū)水冷壁受熱面的磨損最為嚴(yán)重。爐膛下部未燃帶與水冷壁管過渡區(qū)域管壁的磨損原因是：在過渡區(qū)域內(nèi)由于沿壁面下流的固體物料與爐內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)的固體物料運(yùn)動(dòng)方向相反，在局部產(chǎn)生渦旋流；沿爐膛壁面下流的固體物料在交界區(qū)域產(chǎn)生流動(dòng)方向的改變，因而對(duì)水冷壁管產(chǎn)生沖刷。
??????? 循環(huán)流化床鍋爐密相區(qū)水冷壁的防磨措施如下：
??????? ①增設(shè)金屬防磨蓋板。防磨蓋板是鍋爐傳統(tǒng)防磨措施之一。防磨材料根據(jù)防磨位置煙氣溫度選取，一般采用1Cr18Ni9Ti和20G兩種材料，板厚為2mm。
??????? ②防磨堆焊。在需要防磨的金屬材料表面堆焊一定厚度的熔焊金屬，使母材具有較高的抗磨損性能，主要用于非金屬耐磨耐火材料與非保護(hù)區(qū)之間的過渡處防磨，如水冷壁下部、過熱器、風(fēng)帽和高溫再熱器等部位。
??????? ③冷壁管澆注料上部及爐膛出口雙面水冷壁工藝改造。440t/h循環(huán)流化床鍋爐采用超音速電弧噴涂技術(shù)。選用耐沖刷磨損和抗高溫氧化性能俱佳的LX88A超硬合金絲材制作耐磨涂層加上高溫封孔層這一復(fù)合涂層進(jìn)行防護(hù)；冷壁管澆注料上部1.5m及爐膛出口雙面水冷壁進(jìn)行陶瓷噴涂施工。
??????? ④水冷壁管澆注料上部1.5m結(jié)構(gòu)改造。鍋爐年利用小時(shí)數(shù)增加500h以上。
??????? 3 循環(huán)流化床鍋爐槽型分離器故障治理
??????? 濟(jì)寧二號(hào)煤礦矸石熱電廠通過對(duì)UG-75/5.3-M16循環(huán)流化床鍋爐槽型分離器容易發(fā)生脫落故障的研究分析，制定出相應(yīng)對(duì)策，延長(zhǎng)了鍋爐運(yùn)行周期。
??????? 1#鍋爐槽型分離器是整體澆鑄的，中間沒有焊接點(diǎn)，通過頂部16mm鋼板掛接在Φ22mm的1Cr18Ni9Ti圓鋼上，槽型分離器材質(zhì)較厚，除氧化較嚴(yán)重外，沒有斷裂和嚴(yán)重變形，但懸掛點(diǎn)圓鋼在高溫?zé)煔鉄肟鞠轮饾u氧化變細(xì)，失去應(yīng)有的金屬性能，最后承受不住槽型分離器重量而脫落。2#鍋爐槽型分離器由3段6mm槽鋼中間用6mm鋼板焊接而成，運(yùn)行中不斷被高溫氧化、產(chǎn)生熱應(yīng)力并導(dǎo)致熱變形，最后在脆弱的地方即焊接處斷裂，底部固定鋼板嚴(yán)重變形、脫焊。兩種槽型分離器原先采用的材料都是1Cr20Ni14Si2，在900℃工作溫度下抗氧化、抗變形性能較差，不能滿足使用要求。
??????? 他們采取的對(duì)策如下：
??????? ①槽型分離器選材。在運(yùn)行過程中，鍋爐爐膛出口溫度高、煙氣沖刷氧化嚴(yán)重，槽型分離器工作環(huán)境惡劣，須選用耐高溫、抗氧化、抗變形及耐磨損的新型高溫耐熱合金作為槽型分離器材料，且將厚度增大到16mm。為減少中間焊接環(huán)節(jié)以減少脆弱點(diǎn)，需整體澆鑄。底部擋板材料選用同上。
??????? ②懸掛點(diǎn)處理。采取涂敷防磨涂料、覆蓋耐磨混凝土的方法，以防止圓鋼被高溫氧化而產(chǎn)生熱變形。
??????? ③槽型分離器底部固定鋼板焊接。鍋爐運(yùn)行時(shí)，槽型分離器受熱膨脹，因其頂部與圓鋼掛接，故底部與鋼板的連接應(yīng)有一定間隙，允許其在一定范圍內(nèi)自由膨脹，所以底部的鋼板要減少焊接點(diǎn)，最好是一塊整鋼板。
??????? 4 改造型循環(huán)流化床鍋爐磨損治理
??????? 南屯煤礦矸石熱電廠1#鍋爐為江西鍋爐廠生產(chǎn)的雙鍋筒橫置式35t/h沸騰爐，為降低飛灰含炭量和排渣熱損失，2003年5月由哈爾濱鍋爐廠將鍋爐改造為40t/h循環(huán)流化床鍋爐，但運(yùn)行35天后出現(xiàn)受熱面泄漏。經(jīng)過研究后提出檢修、運(yùn)行的改進(jìn)措施，取得了良好的效果。
??????? 經(jīng)過對(duì)水冷壁、風(fēng)帽和旋風(fēng)分離器等處磨損情況的深入分析，根據(jù)產(chǎn)生磨損的原因采取以下應(yīng)對(duì)措施：
??????? ①將水冷壁防磨區(qū)域的防磨護(hù)瓦全部卸下，原先固定防磨護(hù)板的開孔全部焊死，重新焊接Y型銷釘，在金屬防磨護(hù)瓦上面再澆筑一層厚度為553mm的碳化硅非金屬防磨材料。
??????? ②采用金屬表面處理技術(shù)，應(yīng)用合金粉末氧氣-乙炔噴焊工藝對(duì)膜式水冷壁進(jìn)行處理，所用合金粉末為Ni60的鎳基合金粉末，主要成分為鎳、鉻、鐵、硅、硼等，噴焊層高度為1000mm，厚度為1mm左右。
??????? ③針對(duì)布風(fēng)板阻力比原設(shè)計(jì)大2000Pa的情況，對(duì)鐘罩式風(fēng)帽內(nèi)管切除50mm，以降低風(fēng)速和增大風(fēng)量，其結(jié)果是有效地控制了煙氣的流速、減小了密相區(qū)的高度和分離器的磨損。
??????? ④調(diào)整風(fēng)帽小孔的對(duì)應(yīng)角度，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)進(jìn)行找正。
??????? ⑤在運(yùn)行方面則是調(diào)整入爐的燃料粒徑符合設(shè)計(jì)要求；嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)計(jì)算的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，控制床層溫度、爐膛出口溫度和返料口溫度不超過設(shè)計(jì)的數(shù)值；降低鍋爐的引風(fēng)量，保持鍋爐在微正壓下運(yùn)行；嚴(yán)格控制鍋爐負(fù)荷的波動(dòng)，避免鍋爐負(fù)荷的頻繁變化。
??????? 運(yùn)行實(shí)踐表明，他們采取的防磨措施是有效的。行家們指出：對(duì)于改造型鍋爐的設(shè)計(jì)要考慮到現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件，避免出現(xiàn)煙氣流通面積驟然變化引起煙速改變從而加重磨損的情況，才能延長(zhǎng)鍋爐的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間。
??????? 5 循環(huán)流化床鍋爐埋管故障治理
??????? 東灘煤礦煤矸石熱電廠配用的UG-75/3.82-M23循環(huán)流化床鍋爐，原設(shè)計(jì)是與前后墻膜式水冷壁通過焊接方式相連，埋管采用傾斜序列加鰭片，鰭片材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti；總埋管數(shù)120根，規(guī)格為Φ51×5mm。運(yùn)行幾年來，因埋管故障導(dǎo)致停爐占停爐總數(shù)41%，嚴(yán)重影響生產(chǎn)任務(wù)的完成，為此開展了此項(xiàng)研究。
??????? 該廠的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明：在全部埋管故障中，埋管拉裂占41.2%，裂紋占35.3%，磨損占23.5%。
??????? 在進(jìn)一步查找埋管損壞原因的基礎(chǔ)上，他們有針對(duì)性地采取了3項(xiàng)相應(yīng)的改造措施：
??????? ①埋管規(guī)格改為Φ51×10mm，材質(zhì)仍為20g鋼，埋管上的鰭片增加到8道，鰭片材質(zhì)改為耐高溫耐磨損的Cr25Ni20Si2，以加大埋管抗磨能力和運(yùn)行周期。
??????? ②爐膛下部在標(biāo)高9800mm處為改造拼接點(diǎn)，將前后墻下部水冷壁去掉，更換成新的流化燃燒室。改造后的流化床爐底標(biāo)高比原來降低450mm，埋管與爐底距離增加100mm，減輕底料對(duì)埋管的強(qiáng)力沖刷。因?yàn)殡x爐底越遠(yuǎn)，較粗底料上沖動(dòng)能越小，對(duì)埋管磨損也越小。
??????? ③將鍋爐埋管系統(tǒng)與膜式水冷壁分開布置，把埋管兩端拉到流化室外，增設(shè)埋管上集箱和下集箱，重新布置下降管，使埋管部分單獨(dú)形成獨(dú)立的水循環(huán)回路，埋管受熱時(shí)能向前后自由膨脹，消除應(yīng)力集中造成的事故隱患，徹底解決原先鍋爐埋管因膨脹產(chǎn)生的彎曲和焊口拉裂損壞。
??????? 改造后至今幾年中，各運(yùn)行參數(shù)均在正常范圍內(nèi)，尚未發(fā)生過埋管彎曲和埋管兩端與膜式水冷壁連接處的丁字焊口拉裂，且埋管出現(xiàn)縱向裂紋與磨損程度也比大為減輕，消除了因埋管故障造成的停爐。
??????? 6 循環(huán)流化床鍋爐點(diǎn)火器燒熔治理
??????? 濟(jì)寧二號(hào)煤礦矸石熱電廠配有2臺(tái)浙江大學(xué)與無錫鍋爐廠聯(lián)合研制的UG-75/5.3-M16型次高溫、次高壓、單鍋筒橫置式自然循環(huán)鍋爐，采用床下點(diǎn)火啟動(dòng)。他們針對(duì)鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)中點(diǎn)火燃燒器嚴(yán)重?zé)鄣那闆r，結(jié)合有關(guān)燃燒理論和優(yōu)化試驗(yàn)，對(duì)點(diǎn)火啟動(dòng)過程進(jìn)行調(diào)整，取得了良好效果。
??????? ①將東、西一次風(fēng)門開度調(diào)整到一致。首先是改變了“點(diǎn)火啟動(dòng)期間，為了確保床料完全流化，必須盡可能開大一次風(fēng)門”的觀念。實(shí)踐證明，只要一次風(fēng)總風(fēng)量不變，將一次風(fēng)門開到25%，使一次風(fēng)量從點(diǎn)火助燃風(fēng)門進(jìn)入點(diǎn)火燃燒器吸收攜帶柴油釋放的熱量進(jìn)入鍋爐風(fēng)室，床料流化能達(dá)到同樣風(fēng)量下的效果。東、西床料流化不均勻，主要原因是布風(fēng)板阻力不平衡、床料粒徑不一樣（從東爐門上床料造成粗大顆粒積聚在東部）。東、西風(fēng)門開度不一致，并不能消除東、西料床的流化差別，只會(huì)影響東點(diǎn)火燃燒器安全啟動(dòng)。
??????? ②加快床料溫升速度。通過合理控制回油壓力和一次風(fēng)量，點(diǎn)火2h后，床料沸下溫度一般達(dá)到400℃，可少量人工間斷投入干細(xì)粉煤；溫度升至450℃時(shí)，間斷給煤機(jī)給煤；升至550℃時(shí)連續(xù)給煤；600℃時(shí)增大一次風(fēng)門開度，提高一次風(fēng)量，同時(shí)少許加大給煤量；750℃以上并有繼續(xù)上升趨勢(shì)時(shí)，將一次風(fēng)門全開，撤出油槍，加大給煤量至正常狀態(tài)。
??????? ③提高耐火溫度。點(diǎn)火燃燒器筒壁長(zhǎng)度由2900mm減為2470mm，嚴(yán)格按《ZU-75A點(diǎn)火裝置使用安裝說明書》中對(duì)鋁酸鹽耐火混凝土的配比配料。
??????? ④改變點(diǎn)火燃燒器內(nèi)的熱電偶位置。為使熱電偶反映真實(shí)溫度，將其移到燃燒筒內(nèi)，躲避一次風(fēng)對(duì)熱電偶的冷卻。
??????? 7 煤泥循環(huán)流化床鍋爐防高溫結(jié)焦
??????? 鮑店煤礦煤矸石熱電廠根據(jù)多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出煤泥循環(huán)流化床鍋爐燃燒調(diào)整過程中容易出現(xiàn)高溫結(jié)焦事故的原因以及防范措施，具有顯著的借鑒作用。
??????? 對(duì)于運(yùn)行操作不當(dāng)造成床溫超溫而結(jié)焦，應(yīng)加強(qiáng)司爐工的業(yè)務(wù)技術(shù)培訓(xùn)；對(duì)于一次風(fēng)量低于最小流化風(fēng)量，應(yīng)對(duì)風(fēng)道、風(fēng)室和風(fēng)門及時(shí)巡回檢查，發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷及時(shí)處理；做好冷態(tài)試驗(yàn)，確定臨界風(fēng)速、冷態(tài)最小風(fēng)量，運(yùn)行中最小風(fēng)量不得低于冷態(tài)最小風(fēng)量的60%。