眉睫。
3.2设备损坏情况:
1月3日,1号炉停炉后抽取1A空预器蓄热组件,抽出后发现热端蓄热组件损坏严重,波形板皮损,蓄热组件损坏的数量较大,且损失较为严重,损坏集中在热端,产生严重的变形、坍塌、碎裂。大部分碎片集中在热端与冷段中间夹层内,如图:
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4 故障原因分析
蓄热组件的损坏,根据其损坏的机理分为正常损坏和非正常损坏,正常损坏即寿命性损坏,包括正常的腐蚀和磨损,它长期存在,低速发展,且不可避免,只能通过采取一些措施使其损坏速度减低,延长寿命;非正常损坏,如严重磨损腐蚀,空预器火灾,异常吹灰等外力损伤,特点体现为突发性,严重性。蓄热组件的另外一种损坏方式:由于空预器介质流通面“流通损失”而引起的蓄热组件坍塌、碎裂 。 4.1、蓄热组件损坏原因排除
根据蓄热组件损坏的外观检查看,可以排除火烧的可能性,锅炉运行正常,如发生烟气二次燃烧 会在波形板上有大量氧化铁残留,并且边缘平滑无裂纹,空预器内设有火灾探头,以及报警系统,报警系统正常,未发生报警信号,可以排除空预器火灾造成组件损坏。
如若产生腐蚀,由于冷段要比热端温度低,烟气中硫份凝结应保留在冷端较多,可是冷端蓄热组件完好,可以排除严重硫腐蚀直接造成热端蓄热组件损坏,机组正常运行,一直保持空预器入口烟温不超标,也可以排除高温腐蚀的可能。
如果磨损造成组件损坏,在破损的边缘应有磨损痕迹,可现场掉落的波形板边缘无明显磨损痕迹。可以排除单纯磨损造成的损坏。 4.2、蓄热组件损坏原因分析:
经电厂分析,热端蓄热组件的损坏的可能原因有三种:
一种是长时间蒸汽吹灰导致,由于吹灰器变形的原因,导致蒸汽不能垂直吹入蓄热组件内部,并且吹灰器枪头与蓄热组件的距离减小,长时间后,蓄热组件有倒伏的情况,电厂1号炉空预器由于压差较大,将热端吹灰器压力调整为2.5kpa(正常吹灰的压力位1.2kpa)。并且吹灰频率应为每八小时一次,而电厂为了降低压差,施行连续吹灰。
一种是由于蓄热组件包压紧力不够,经与哈锅联系确认,空预器蓄热组件的压紧力应为6吨/平方米,长时间运行波形板之间由于烟气摩擦导致间隙变大,蓄热组件的压紧力变小,现已达不到6吨/平方米以上 。波形板松动导致波形板被吹坏;
另外一种是空预器长时间运行,导致内部波形板金相组织发生变化,热应力承受能
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力减弱,空预器运行过程中,烟气以及一、二此风通流时不均匀产生振动等原因导致内部波形板破损脱落。
根据电厂的实际情况,电厂空预器蓄热组件损坏的原因基本可判定为前两种原因综合造成,即蓄热组件包压紧力不足,波形板松散以及吹灰气的压力及吹灰角度问题所致。
5 空预器改造方案
5.1 空预器改造原则
5.1.1空预器改造方案:局部更换,即最大程度的保留原空预器壳体、空预器支撑梁、空预器的烟风道接口、支撑轴承、导向支撑、轴承润滑油系统、驱动方式及驱动装置、起吊装置等可用部件及辅助设备,对必须的换热组件、密封系统等进行更换改造,设备厂家负责改造的设计、供货及相关技术服务。(包括旧部件的如何拆除,锅炉基础的重新设计加固及新部件的设计,空预器改造后对锅炉性能的影响)要求通过本次空预器改造,增强空预器抗堵塞、抗腐蚀能力,削弱SCR脱硝对下游空预器的影响。并对空预器的传热面积、效率、阻力及漏风率进行重新设计计算,确保改造后空预器各项性能参数达到要求。
5.1.2本空预器改造方案必须保证目安全;风道及周边管道不作移位。前锅炉钢结构主梁、柱不作改动,以确保钢结构的
5.1.3 充分考虑空预器漏风,降低漏风率。
5.1.4设备厂家应对现有空气预器本体底梁进行核算,并对空预器本体底梁提出校核参数和设计、施工方案。 5.2 改造设计及性能要求 5.2.1空预器换热元件改造要求:
5.2.1 空预器的风烟道接口、外壳、支撑轴承、导向支撑、驱动方式及驱动装置不做改动。
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5.2.2 传热组件按转子分仓设计供货,结构形式保证足够强度且便于检修吊装和抽出。 5.2.3 空预器受热面选材应考虑磨损、堵塞及腐蚀的因素,空预器的换热组件设计使用寿命不小于50000小时。热端钢板厚度不小于0.75mm。
5.2.4 设备厂家应提供传热效率高的换热组件,烟气出口温度、一二次风出口温度应尽量满足原锅炉设计参数要求。同时考虑电厂实际排烟温度偏高情况,在尽量保证转子重量不变的情况下,适当加大传热面积或加高换热组件的整体高度保证修正后排烟温度<125.3℃(BMCR工况),并对原支撑轴承载荷重新校核。换热组件选用高热交换性能、低压力损失、大信道波纹型式,特别是冷端受热面应设计成具有封闭通道的脱硝预热器专用板型,既提高空预器的抗堵塞能力又能满足空预器性能。 二、密封综合改造
5.2.5 设备厂家需要进行密封系统的更换,以控制空预器漏风率。改造后每台空预器在机组额定出力时的漏风率小于5%;运行六年内,漏风率小于6%。 施工:
空气预热器改造的可行性研究报告编制 三、空气预热器防堵灰措施、设备
5.2.6 空预器冷、热端的烟气侧均装设适用的蒸汽吹灰器。在冷端受热面,冷端烟气侧还需另外设置半伸缩的、高能量、小流量射流蒸汽与高压水相联合的、可在线冲洗的双介质吹灰清洗装置,以保持空预器换热组件的畅通。设备厂家应提供技术成熟的吹灰系统、清洗系统、控制装置及其它附属设备,并保证其性能好,运行可靠。此外,设备厂家资料应保证清洗系统高压水冲洗的安全(防止风道积水、排水管道堵灰积水)和冲洗效果。
5.2.7 改造后空预器冷热端中心筒不出现漏灰现象。
5.2.8 空预器利用原有的停转报警装置、轴承温度监视及轴承润滑油系统的压力、温度监视及联锁报警系统。
5.2.9空预器相关零部件要求出厂前进行预组装检查。
5.2.10空预器的改造设计、布置、总体技术保证由设备厂家负责。
5.2.11空预器的设计应能满足单侧运行条件,满足锅炉负荷60%BMCR工况连续运行。 5.2.12设备厂家应明确空预器的各系统接口及供货界限、内容。
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5.2.13设备厂家应保证其所供热控设备的可靠性。随本体所供的热控仪表设备和控制系统的选型均应由电厂确认。
5.2.14 设备厂家应提供详细的热力系统运行参数。
5.2.15设备的设计和制造,符合现行通用的国际和国家有关标准。改造后的空预器具有良好的整体性能。能在各种工况下安全稳定的运行。改造后不出现因改造过程中方案设计不合理、材料或波型选用不当、换热组件材料及制造存在质量等问题引起的机组降出力或设备停运事故的发生。在所有可能的锅炉正常负荷变动工况下,均不得有转子磨擦、卡死而导致驱动马达电流上升或停止运行的危险。 5.2.16 改造后空预器保温外表面温度不超过50℃。 5.2.17 空预器换热组件更换检修在设计中要预留检修空间。 5.3改造方案及改造后性能参数表 5.3.1改造方案:
5.1、更换密封片,密封片的结构形式不变。
5.2、热端蓄热组件更换,改变波形,壁厚由0.5mm改为0.75mm。 5.3.2性能数据表(暂定) 烟气入口流量 烟气出口流量 一次风入口流量 一次风出口流量 二次风入口流量 二次风出口流量 烟气入口温度 烟气出口温度(漏风稀释前) 烟气出口温度(漏风稀释后)
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单位 Kg/h Kg/h Kg/h Kg/h Kg/h Kg/h ℃ ℃ ℃ BMCR工况下参数 TMCR工况下参数 备注 1307700 1383500 269800 198800 905800 900800 358 130.9 125.3 1225400 1300800 263800 193000 848700 844100 358 128.8 122.9