東南電化股份有限公司熱電廠兩臺CG-35/5.29MXD循環(huán)流化床鍋爐原為四川鍋爐廠設計和制造的S型平面分離器循環(huán)流化床鍋爐。從95年投產(chǎn)后，一直因為飛灰量少而無法達到設計的出氣量。97年改造后，在爐膛內(nèi)布置了橫埋管，增加受熱面積，必S型平面分離器為中溫異型旋風分離器后分離效率提高了，飛灰循環(huán)量增加了，溫度也上去了，鍋爐 基本上達到預期設計的出力和效率。97年7月14日正式投入運行后，僅運行了135天，即在98年11 月26日就發(fā)現(xiàn)省煤器爐前1、2、3三根在托架與防磨瓦之間的光管處爆管，在98年12月8日又發(fā)現(xiàn)低溫過熱器左起第9根爆管（正對著分離器入口靠邊頂棚管約300mm處）后又多次發(fā)生低溫過熱器和省煤器爆管。大數(shù)量切堵爆管，有僅造成低溫過熱器和省煤器的進出口壓差過大，出造成排煙溫度過高（從設計時的145℃變?yōu)?80℃），大大降低鍋爐效率。經(jīng)常爆管直接影響兩臺爐的穩(wěn)定運行，98年整年累計運行率為83.0%和81.1%，給公司造成巨大的經(jīng)濟損失。

    1．低溫過熱器

    1.1低溫過熱器爆管原因分析

    四川鍋爐廠設計的CG-35/5.29MXD循環(huán)流化床鍋爐把低溫過熱器布置在鍋爐出口水平煙道內(nèi)，水平段底板傾斜度偏小，在運行中造成高約600mm的積灰，使水平煙道入口橫截面積減少了約36%，煙氣速度由原來設計值6.1m/s左右上升到8.3m/s左右，大大提高煙氣流速。低溫過熱器距分離器入口約1.5m，分離器入口又比較小，大量氣流要集中從一個較小的分離器入口進入，必然在分離器入口旁靠兩側爐墻處形成一個死角，造成一個不均勻的流速場，使正對著分離器入口的低溫過熱器處的煙氣流速大大提高。而低溫過熱器采取順排，蛇形管除了第一排加防磨瓦外，其余均為光管。高速的煙氣直接沖刷低溫過熱器后幾排的光管和頂棚管，造成低溫過熱器后幾排光管和頂棚管的磨損，特別是正對著分離器入口處的那幾根管磨損得更為嚴重，大大縮短低溫過熱器管壁的磨損壽命。這就是低溫過熱器蛇形管在短期內(nèi)爆管的原因。

    1.2 低溫過熱器改造措施

低溫過熱器的蛇形管除了前兩排加了材料為1Cr20Ni14Si2的高耐磨瓦外，后幾排靠頂棚管端出加了材料為1Cr20Ni14Si2的高耐磨防磨瓦，在低溫過熱器處的頂棚管加防磨瓦以全面保護低溫過熱器蛇形管和頂棚管把低溫過熱器蛇形管上彎頭外置于頂棚管上，避免煙氣走廊和渦流的形成。把低溫過熱器盡管往爐前移，避開水平段積灰處，也避開旋風分離器入口處煙氣流速場強的地方，以降低管束表面的煙氣流速。

    2.省煤器

    2.1省煤器爆管原因分析

    旋風分離器結構不合理，橫截面如圖（二）趨于正方形，旋風分離器四周為耐火耐磨澆注料澆注而成，表面粗糙不平，使部分煙氣無法從切向進入，導致灰粒的離心力大小和方向不一又采用下排氣，造成旋風分離器分離效率低下。而省煤器布置在放風分離器下部，放風分離器排氣出口離上級省煤器只有1.7m左右，必然造成煙氣流速場的不均勻分布，大大提高局部管束的煙氣流速，高含灰量的射流柱在還來不及分散開就集中快速沖刷上級省煤器的局部光管，必然會縮短上級省煤器的壽命。四川鍋爐廠制造的省煤器管束，雖然加了厚為3mm，材料為1Cr18Ni9Ti和防磨瓦。但是，在那含灰高速度快的射流沖刷下，約六個月就會被沖刷穿掉。加上制造廠家在加工制造省煤器管束時，在托架與防磨瓦連接處又沒有加工好，使每束省煤器管托架兩邊都有一小段光管暴露在外面，沒有防磨瓦的光管在托架和防磨瓦之間，形成一個個小小的氣流楔，象鋼鋸一樣約三個月就把光管處磨穿，更是大大縮短上級省煤器的磨損壽命。這就是上級省煤器在短期內(nèi)爆管的原因。

    2.2省煤器改造措施

    改造分離器結構，使煙氣盡量多往切向方向進入，保證灰顆粒有一定大小和方向的離心力，以提高分離效率。把分離器芯管盡可能往上提，以拉開芯管和上級省煤器之間的距離；同時在上級省煤器上增加擾動裝置，破壞從旋風分離器出口出來的射流柱對上級省煤器的影響，分散氣流，使煙氣均勻進入上級省煤器，也避免煙氣直接沖刷上級省煤器。選用國內(nèi)公認的較耐磨的鰭片膜式省煤器。此種省煤器，一方面，管排可將整個煙道分割成縱向的一系列小的煙氣通道，客觀上起到了均勻分布煙氣流速場的作用；從而改善因煙氣流速不均勻所形成局部流速過高而導致局部嚴重現(xiàn)象。另一面，由于膜式板的繞流作用，使含灰煙氣在膜式管排形成的小的煙氣通道內(nèi)的流動狀態(tài)呈現(xiàn)出煙氣大中的灰顆粒趨于管排中間，極細的灰顆粒靠近受熱面流動，即大顆粒飛灰在膜式省煤器內(nèi)流動時產(chǎn)生趨中效應。因焊鰭片，形成保護氣旋，改變第一層管表面的煙氣場，減少灰顆粒直接與光管表面接觸，減少煙氣直接沖刷母管。同時，鰭片膜式省煤器比原光管省煤器換熱面積有了較大幅度的增加，可以少布置一些省煤器管束，降低省煤器煙氣的流速，提高管壁的磨損壽命。

    3．運行

    99年11月12日正式投產(chǎn)至今的運行表明，這次改造基本上達到預期的目標，低溫過熱器、頂棚管和省煤器的磨損已基本得到控制，2000年6月15日停爐時對易磨受熱面進行了檢查，證實兩臺爐的低溫過熱器和省煤器都基本沒有磨損。

    4．小結

我們公司熱電廠兩臺CG一35／5．29MXD循環(huán)流化床鍋爐的改造，是繼97年整改之后的又一次大改造。因當時是舊爐改造，受現(xiàn)場一些條件的限制，局部結構有些不合理，如采用下排氣，旋風分離器出口距上級省煤器過近，低溫過熱器處水平段積灰等，大大影響后期鍋爐運行的穩(wěn)定性，甚至導致爆管。通過此次改造，有望提高一些易磨損處的磨損壽命，增加鍋爐運行的穩(wěn)定性。但是，磨損問題一直是困擾著循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展的一大難題，我們此次改造后的低溫過熱器和省煤器的磨損壽命能用多久還需一段時間的考驗。 

文章作者：福建省東南電化股份有限公司熱電廠 張新鑠