工业类论文范文大型流化床锅炉施工质量控制要点
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发布时间:2014-07-21 16:26:35 更新时间:2014-07-21 16:28:34
流化床锅炉与煤粉炉的主要区别有:流化床锅炉与煤粉炉燃烧方式上的不同、流化床锅炉在运行过程中炉膛为正压燃烧,燃料在燃烧过程中燃料处于一种流化态的燃烧方式,燃料为0~8mm的固体颗粒。
摘 要:循环流化床锅炉是近几十年迅速发展起来的一项高效、低污染的燃烧技术。它具有接近或达到同容量煤粉炉的燃烧效率;燃料适应性强,不仅可以燃用烟煤等优质煤,而且可燃用各种劣质燃料;负荷调节比宽,在25%负荷下仍能稳定燃烧;低温燃烧使NO2生成量少,可用石灰石作脱硫添加剂低成本实现炉内脱硫;灰渣便于综合利用等优势,是国际上公认的商业化程度最好的洁净煤技术之一。由于其独特的优点是大型流化床锅炉得以很快发展。 通过投产的大型循环流化床机组的运行情况来看,目前暴露出安装上存在的一些质量问题,如在施工过程中进行控制将有利于提高锅炉的安全经济运行。
关键词:工业类论文范文,流化床锅炉,施工,质量控制
一、目前大型流化床锅炉存在的主要问题
(1)由于设计和施工工艺不良,导致受热面磨损严重仍是当前流化床锅炉安全稳定运行最为主要的问题。主要存在水冷壁密相区磨损。主要原应是受热面安装的工艺质量问题。
(2)锅炉耐磨浇注施工工艺和质量,不仅给受热面带来的磨损问题,还会是锅炉安全经济运行带来影响。
(3)炉膛、分离器以及回料装置极其之间的膨胀和密封问题,主要表现在设备选型、材料不良和安装不合格导致锅炉安全运行问题上。
二、施工的主要质量控制点
(一)锅炉本体受热面的施工的质量控制要点
1.水冷壁安装的控制
在结构上有水冷风室及布风板、布风板装有风帽。由于燃料为固体颗粒,为了能够保证燃料能够充分燃烧,在水冷壁后布置有旋风分离器分离大固体燃料颗粒返回炉膛使其进行二次燃烧。正是由于流化床锅炉这些固有的特点,造成了水冷壁的磨损。如在安装过程中不能加以重点控制,很难保证锅炉的安全运行,为此在安装过程中严格控制以下几点至关重要。
(1)炉膛的严密性
炉膛严密性是保证锅炉安全运行的关键之一,安装过程中一定要严格检查水冷壁的密封焊接质量,密封焊接完毕后认真进行做好渗油实验,对于渗油实验发现的问题应及时处理。由于流化床锅炉燃料为固体颗粒,对于炉膛内部密封焊接,安装焊口,应打磨光滑,安装临时用的吊耳,临时加固应拆除后打磨干净、并对棱角部位进行圆滑过渡。
(2)水冷壁的膨胀性
安装过程中确保水冷壁各处的膨胀量满足运行要求,并严格控制水冷壁导向支架的安装一定要符合图纸要求。炉顶吊挂装置安装一定以正确的膨胀中心点为依据。对于穿墙管排穿墙出应严格检查施工程序,尤其是对与穿墙管涂的沥青厚度一定符合图纸要求。刚性梁安装的焊接部位严格按图纸施工,角部连接安装的角度应正确。
(3)水冷壁的组合、安装按电力建设施工及验收技术规范
流化床锅炉水冷壁安装对于平整度要求严格,如果不能有效控制,锅炉在运行过程中磨损会增加。安装过程中必须保持水冷壁平整度的偏差在5mm之内。
(4)布风板及风帽的安装
为了保证流化床锅炉运行正常的流化状态,严格控制布风板和风帽的水平度、特殊风帽的安装必须保证角度正确。
(5)水冷壁安装前认真进行外观检查
保证对设备运输过程中造成的缺陷及时消除,施工中必须逐根通球,并保证管道内部清洁、通球后的管排应及时封堵。合金部件应逐件进行光谱分析并做好标记,安装完成后并对合金部件进行复检。
2.旋风分离器的安装
旋风分离器的是维持锅炉燃烧时正常的物料循环,及锅炉正常的床温、床压的的关键部件。安装质量直接影响锅炉的正常燃烧,所以,在安装过程中旋风分离器必须保证以下指标。
a.分离器的椭圆度(最大直径与最小直径之差)不大于10mm。
b.分离器上、下环形联箱圆心的同心度误差不大于10mm。
安装控制方法。分离器安装采取膜式壁单件安装的方法(即散装的方法),下环形联箱安装前组合为整体。采用散装的方法,必须保证上述安装指标。为了保证上述指标,第一步必须保证每片膜式壁圆弧的半径和弧长。
分离器膜式壁由管子和钢板焊接拼制而成,制造中产生的热应力致使膜式壁的圆弧发生变形,安装拼对成整圆前,必须加以校正。变形情况如图所示:
校正后,使其弧长和圆弧半径处于设计状态。校正采用冷校。冷校的方法是,根据每片膜式壁设计弧长和弧半径,制作校正模具,其作用类似于刚性梁,该程序作为第一质量控制点。模具如图所示:
本图所示模具共制作6套。
膜式壁校正模具的安装在分离器上部(直段部分),具体位置:以下端焊口为基准600mm安装第一层,4000mm安装第二层。
校正模具与膜式壁的连接方式如图所示:
分离器吊装就位后,拼对分离器上环形联箱,使焊口处于待焊状态,找出分离器上环形联箱中心,通过基准圆心验证,误差不大于10毫米。实际证明,只要第二道程序上做得精确,完全可以保证。
以圆心0位移为准,固定分离器上环形联箱。
分离器膜式壁拼缝。以分离器膜式壁管间距尺寸为准拼缝。实际证明,只要在第一道程序中单片膜式壁弧长和弧线校正比较准确,在拼缝时管间距均匀且圆弧过渡均匀。
以分离器进口直段管屏为基准,找正膜式壁的垂直度,使其符合标准,然后根据其长度分上下三层予以固定。
然后根据管间距进行膜式壁拼缝。分离器上部直段安装完毕,形成圆柱形整体。
安装分离器下部锥段膜式壁,与上部直段膜式壁对口。
分离器下环形联箱就位。联箱的标高通过玻璃管水平仪找正;
以基准圆心和上环形联箱的纵横中心线为基准找正下环形联箱,然后固定。该程序作为第三个质量控制点。
锥段膜式壁与上部直段膜式壁对口结束之后,锥段膜式壁与下环形联箱对口,对口结束后锥段膜式壁拼逢形成整体。锥段膜式壁拼缝时,只需在内侧用花兰螺丝松或紧即可完成,基本不需要强制拼对。
下环形联箱不强制对口、膜式壁不强制拼缝,在自由状态下,下环形联箱圆心的位移不会超过10毫米。
分离器安装完毕,将分离器的所有临时加固去除,使分离器整体处于自由状态,检测分离器的位置、上下联箱同心度、分离器筒体的椭圆度。
3.尾部竖井受热面的安装
尾部竖井安装与煤粉区别不大,神华米东热电厂采用东方锅炉厂生产的1069t/h型锅炉,尾部竖井由四侧包墙和中隔墙构成,中隔墙把尾部竖井分为前后两个竖井,前竖井布置着低温再热器,后竖井布置高、低温过热器。低温再热器、高低温过热器通过挂钩悬挂在前后包墙及中隔墙上面,运行过程中再热器与高低温过热器随包墙一起膨胀,在安装过程中无须考虑膨胀问题,重点是管排与包墙挂钩结合良好不脱落。把管排防磨护瓦安装作为重点控制部位。施工中严格按照施工图纸的要求。
省煤器采用螺旋翅片管,布置在包墙下部通过吊挂装置吊挂在前后包墙及中隔墙上,安装过程中把管排与省煤器护板的膨胀间隙作为主要控制点,膨胀间隙一定符合图纸要求。防磨护瓦只设在与集箱的弯曲部位安装过程中应严格控制其焊接质量。
(二)锅炉膨胀节的安装的质量控制要点
以下是锅炉膨胀节的布置情况:
序号 | 名称 | 类型 |
1 | 炉膛到旋风分离器 | 非金属 |
2 | 旋风分离器到尾部烟道 | 非金属 |
3 | 尾部烟道至空气预热器 | 非金属 |
4 | 空气预热器出口烟道 | 非金属 |
5 | 旋风分离器到回料器 | 金属 |
6 | 回料器到炉膛 | 金属 |
7 | 点火风道到风室 | 金属 |
8 | 炉内屏过、屏再顶棚处 | 金属 |
9 | 热二次风支管膨胀节 | 金属 |
(三)防磨浇注料施工的质量控制要点
循环流化床锅炉与常规煤粉炉不一样,它采用的是一种多次循环燃烧方式,不可避免地在炉内形成了一个高灰浓度区域,因此,耐火耐磨材料的施工质量对于确保锅炉的安全、可靠运行极为重要。所以在施工中严格控制以下几点非常重要。
(1)施工前应对炉膛内部未燃带及气冷式旋风分离器内部销订进行全面检查,对于施工或运输过程中造成销订不全的部位应补齐全,焊接采用碰焊的方法,补焊后应严格检查,防止损伤受热面管子。
(2)旋风分离器顶部和尾部水平烟道顶部是施工浇注料中最重要的部位,施工前应认真对其抓钉的焊接质量进行检查,焊条的选用上也要严格要求,因为炉膛以后的烟气温度约为800 ℃,要求选用温度在800℃以上的焊条,以满足系统的运行温度。
(3)由于浇注料的膨胀系数与钢材膨胀系数不一致,为钢材的一半左右(耐磨浇注料线胀系数为5.7×10-6mm/mm℃)。一般情况有四种方式解决浇注料的膨胀:一是在销钉、金属表面涂刷沥青漆的方式,厚度不低于2~3mm。二是浇注料分块间隔浇注,分块处用3mm厚的胶合板作为膨胀缝。三是在风帽、仪表管件、金属穿墙件表面缠绕2mm厚的陶瓷纤维纸作为膨胀缝。四是可塑料施工时可用小刀切出厚度一半缝隙,和在可塑料上扎孔来解决膨胀的问题。浇注料膨胀缝预留非常重要,直接影响浇注料的热养生和寿命,施工中要科学地设置膨胀缝,防止浇注料在烘炉中发生网状裂纹和贯穿性的裂纹。
(4)施工过程中应严格控制抓钉上沥青的厚度,因为耐温钢筋在受热时会产生膨胀,如果沥青的厚度不够就会在受热膨胀时损坏耐磨浇注料,所以严格控制沥青的厚度在2—3mm以内。涂刷沥青时应选用稠度较大的沥青涂刷3遍以上,如果沥青太稀很难达到这个要求。
(5)对于旋风分离器进出口烟道的尺寸在施工过程中应严格控制,浇注料在施工中不能偏差过大,如果尺寸偏差过大将改变锅炉设计的烟气流速,影响分离器的分离效果。施工中一定要作为重要的控制点。
(6)严格控制耐磨耐火浇注料的配水量,使用定量容器专人配水。使用PH=6~7.5、氯离子含量≤50PPm的除盐水,施工前对水质进行取样化验。耐磨耐火浇注料加水量控制在5.5%~6.5%。加水过多,凝固时间延长,耐磨浇注料的机械强度急剧降低,加水少,浇注料不易振捣,施工局部部位不能完全填充,材料质地不均。加水量可根据浇注现场的温度、距离,控制在一定的范围。
(7)每次浇注料搅拌量不易过多,搅拌机干混均匀后缓缓加水,水量不得加到一处,浇注料要充分混合。需要在浇注料另加钢纤维的,在加水混湿过程中加入,不得成团掺入。搅拌后的浇注料存放时间不超过30分钟。浇注料倒入模中,及时振捣,缓慢插入料层连续振动,振捣以大量排出料中气泡,表面轻微泛浆为宜,缓慢拔出,以防漏振和留下孔洞,每点振动时间不宜过长,防止粗大骨料上浮,保证振捣要填充,不得出现空穴和死角。在无法振动的地方用榔头沿模板竖立方向轻轻振动模板,或在振动棒上焊接Φ16mm园钢进行振动,保证浇注料质地均匀,不出现蜂窝麻面。浇注部件一次性连续施工,尽量不中断,严禁重复利用浇注料。浇注料施工后严禁二次施工进行修补抹面找平。
(8)流化床锅炉的烘炉。 CFB锅炉的耐火耐磨材料通常需要现场敷设,敷设完成后要进行固化养护(烘炉),其目的不仅在于析出水份,更重要的是通过严格的升温控制,使材料中的钢化纤维相互渗透,形成致密结构,达到设计强度要求,从而起到耐火耐磨的作用。所以材料固化是CFB锅炉调试阶段特有的一道重要工序。
由于点火风道内部空间较大,在布置烘炉设备时,一定要充分考虑烘炉机的位置和烟气流程,尽量减少高温烟气流动的死区,保证固化养护效果。 并要防止油枪火焰直接冲刷耐火耐磨材料,造成超温破坏。把此项工作作为一控制点。
烘炉前,应在分离器顶部和点火风道及返料器回料腿的外表面多开一些布置广泛、均匀的滴水孔,保证烘炉过程中耐火耐磨材料析出的水蒸汽能够及时、充分排出。
耐火耐磨材料固化养护时对温度控制的要求很严格,温度控制情况直接影响到养护质量。而CFB锅炉自身的温度测点通常不能完全满足烘炉的控制要求,因此,在烘炉前合理布置一些临时温度测点,这些测点必须能准确反映耐火耐磨材料的真实温度,便于控制。此项工作在施工过程中应认真对待。?
三、总结
在大型流化床锅炉的安装过程中,只要重视质量,施工过程中严格控制重点的施工部位,一定能够保证锅炉经济、安全、稳定、长期的运行。