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循环流化床锅炉磨损综合治理技术(主动多阶防磨梁)
2016年06月07日
 
     循环流化床锅炉炉内过程决定炉膛内存在“环-核”流动结构,在炉膛中心气流向上运动,四周贴壁流向下流动,且向下流动的速度不断增大。在贴壁流向下流动的过程中,水冷壁因长期受到冲刷而磨损严重。对于燃用高灰分劣质煤的CFB锅炉而言,水冷壁磨损问题更加突出。  

  早期CFB锅炉采用的让管、防磨凸台、防磨护瓦、金属喷涂等防磨措施,虽然可在一定程度上减缓了CFB锅炉水冷壁磨损速度,但难以彻底解决水冷壁磨损问题。

  主动多阶防磨装置通过逐阶降低贴壁流的浓度与速度,该防磨装置有效减轻水冷壁磨损,延长其使用寿命。安装该防磨装置累计运行一年内,在CFB锅炉水冷壁管上随机(自下而上基本均布)抽查30~50个点,100%抽查点管壁减薄厚度小于0.6mm,80%抽查点管壁减薄厚度小于0.4mm。该防磨装置不仅使水冷壁不爆管周期提高到4年以上,提高电力企业运行经济性,还为CFB锅炉燃用劣质煤燃料提供了可靠的水冷壁磨损防护保障。

  技术创新点  

  (1)采用主动防磨装置,贴壁流遇防磨装置改变流向,由向下加速流动改为向炉膛中心运动,明显降低贴壁流浓度,减轻CFB锅炉水冷壁的磨损;  

  (2)采用多阶式防磨结构,将贴壁流分为若干段,明显降低贴壁流速度,减轻CFB锅炉水冷壁的磨损;  

  (3)采用梯形防磨结构,避免防磨装置与水冷壁交接部位局部涡流磨损;  

  (4)防磨装置按“上稀下密”方式布置,不仅有效实现CFB锅炉水冷壁的防磨,而且实现防磨装置对传热系数基本无影响,保证了水冷壁的吸热量。 

  原理说明
  一般认为,物料对水冷壁的磨损速率与贴壁物料流速、物料粒径、物料浓度以及流场的不均匀性有着密切关系,具体关系如下:E=kWaD2U  

  式中:──磨损速率(μm/100h)  

   ──比例系数(-)

   ──物料速度(m/s)

   ──速度指数(3~3.5)

   ──物料粒度(mm)  

   ──物料浓度(kg/(m2•s))

  由上式可以看出,贴壁流对水冷壁的磨损速率与贴壁物料流速的3~3.5次方成正比,从降低四周贴壁流的速度与浓度角度出发,水冷壁主动防磨装置采取多阶布置。图1为CFB锅炉水冷壁主动防磨装置防磨机理示意图。

  

  图1CFB锅炉水冷壁主动防磨装置防磨机理示意图

  应用业绩

  截止2011年底,已在39台300MWCFB锅炉机组成功安装水冷壁主动防磨装置,超过已投运300MWCFB锅炉的3/4。安装水冷壁主动防磨装置后的锅炉运行情况表明:该防磨装置的安装对CFB锅炉主要运行参数基本无影响。

          

 

电厂名称

机组容量
锅炉厂家

安装日期

电厂名称

机组容量
锅炉厂家

安装日期

河南省平顶山市瑞平煤有限公司

2×480t/h
东方锅炉厂

2006.12#1

2007.02#2

大唐红河电厂

2×1025t/h
哈尔滨锅炉厂

2008.08

山西晋能集团大同热电有限公司

2×480t/h
哈尔滨锅炉厂

2007.5

国华西来峰电厂

2×690t/h
东方锅炉厂

2009.12

天津陈塘热电有限公司

1×440t/h
哈尔滨锅炉厂

2007.7

神华神东电力有限公司

4300MWCFB锅炉

2009.12

河南中孚电力有限公司二分公司

1×440t/h
上海锅炉厂

2007.12

滕州低热值热电有限公司

济南锅炉厂
2
×240t/h

2010.4

鄂尔多斯双欣发电有限公司

2×440t/h
济南锅炉厂

2008.03

枣庄南郊热电有限公司

哈尔滨锅炉厂
2
×240t/h

2010.7

乌海市君正能源化工有限责任公司

1×470 t/h
东方锅炉厂

2008.05

贵州华电毕节热电有限公司


东方锅炉厂
2
×490t/h

2010.7

河南洛阳阳光热电厂

1×440 t/h
东方锅炉厂

2008.09

神华煤制油有限公司

无锡锅炉厂
3
×410/h

2010.4

宁波中石化镇海炼化分公司

1×450 t/h
FOSTER WHEELER

2008.11

华能苏热热电有限公司

上海锅炉厂
2
×240t/h

2010.3

华电乌达发电有限公司

2×480 t/h
东方锅炉厂

2008.05#1
2008.10
#2

淮北临涣中利发电有限公司二期

哈尔滨锅炉厂
2
×1100t/h

2010

秦皇岛秦热发电有限公司

2×1025t/h
东方锅炉厂

2008.05#5
2008.10
#6

福建华电漳平火电有限公司

东方锅炉厂
2
×1025t/h


2010.9

淮北临涣中利发电有限公司

2×1025t/h
哈尔滨锅炉厂


2008.04

福建华电永安发电有限公司

东方锅炉厂
2
×1025t/h

2010.11

国电开远发电有限公司

2×1025t/h
上海锅炉厂

2008.06
2009.08

同煤国电王坪发电有限责任公司

2×725t/h
华西锅炉厂

2011.9

广东宝丽华发电有限公司

2×1025t/h
东方锅炉厂

2008.09

华电苏家屯热电有限公司

2×670t/h
无锡锅炉厂

2011.11

广东坪石电厂

2×1025t/h
东方锅炉厂

2009.03

平朔煤矸石发电有限责任公司

2×1025t/h
上海锅炉厂

2012.4

徐矿集团煤矸石电厂

2×1025t/h
东方锅炉厂

2009.04

山西耀光煤电有限责任公司

2×690t/h
上海锅炉厂

2012.5

华宇铝电有限公司

1×460t/h
东方锅炉厂


2009.04

内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份有限公司氯碱化工分公司

1×440t/h
东方锅炉厂
1
×480t/h
东方锅炉厂

2012.6
2012.7

辽宁调兵山煤矸石发电有限责任公司

2×1025t/h
上海锅炉厂

2009.08

山西联盛发电有限责任公司

2×1065t/h
东方锅炉厂

2011.11
2012.06

中国水电华亭发电厂

1×480t/h
东方锅炉厂

2009.05

大唐武安发电有限公司

2×1065t/h
东方锅炉厂

2011.11
2012.07

国华宁东电厂

2×1177t/h
东方锅炉厂

2009.09

新疆独山子石化动力分厂

1×410t/h
东方锅炉厂

2012.07

内蒙古京海煤矸石电厂

2×1160t/h
东方锅炉厂

2009.09

宜昌东阳光发电有限公司

2×1065t/h
东方锅炉厂

 
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