鳍片式省煤器在hg220-1008型锅炉中的应用

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1、鳍片式省煤器在HG220/1008型锅炉中的应用

2、第1lunizerinATypeHG220/1008Boiler张勇胜1，吴培龙1，沈长玉2，齐保新2（1.河北省电力研究院，河北石家庄050021；2.150发电厂，河北涉县056400）摘　要：针对150发电厂#3炉省煤器严重磨损的情况，借鉴国内外鳍片管省煤器的使用情况，对该锅炉省煤器进行了设计改造，取得了较好效果。关键词：锅炉；鳍片管省煤器；磨损；改造Abstract：TheeconomizerofBoiler3in150Poizerathomeandabroad,afinnedtubeeconomizerisdesignedt

3、oreplacethedamagedoneandgetagoodresult.Keyizer;m的假想切圆。制粉系统为风扇磨直吹式系统。省煤器为错列、逆流单级方式布置，管排与侧墙平行。该炉于1973年12月投产，随着役龄增长，因锅炉设计、运行等方面存在不利因素，省煤器磨损现象比较严重，几乎每个月都有爆管，严重影响了锅炉的安全性与经济性。因此决定对该炉省煤器实施防磨改造。1防磨原理当烟气冲刷省煤器管圈时，带有一定动能的飞灰颗粒冲刷管壁，造成磨损。管壁表面单位面积磨损量为：T＝Cημ3；/s；τ——运行时间，s。从公式中可以看出，省煤器的磨损与烟气的流速、飞灰的颗粒特性以及飞灰浓度有关

4、，改变任一因素都可以影响省煤器的磨损程度。对现有锅炉而言，要改变这些因素将受到原有条件制约。在原有条件下，欲在不影响锅炉正常运行的情况下，达到减轻省煤器磨损的目的，通过改变锅炉的燃用煤种是不现实的；而改变煤粉细度会受到燃烧方式、磨煤机出力等因素的制约。因此改变飞灰的颗粒特性及飞灰浓度的可能性不大，只能通过降低烟气流速来减轻磨损。鳍片管、膜式管以及螺旋肋片管对流受热面都能使省煤器的受热面得到扩展，即在不增加烟道空间、保证省煤器的吸热量基本不变的情况下，通过减少省煤器管片数，拉大省煤器横向管排节距，使省煤器烟气流通截面积增加，从而有效降低烟气流速，达到减轻省煤器受热面磨损的目的。2改造

5、设计方案2.1原则根据电厂的要求及设备的实际情况，按以下原则进行改造设计：a.省煤器所在位置烟道尺寸保持不变。b.省煤器上下联箱位置保持不变。c.在设计工况下省煤器的吸热量不能减少；如有可能，尽量降低烟气出口温度。2.2方法目前，国内省煤器改造通常采用鳍片式或膜式省煤器结构，鳍片式与膜式相比具有如下优点：传热系数高；整片管子不连在一起，没有像膜片那样在膜片和管子之间存在复杂的热应力；易于制造；能消除不均匀烟气速度；检修方便。因此，针对150电厂#3炉的实际情况，在尾部烟道尺寸保持不变，保证省煤器吸热量不变的情况下，将省煤器改为鳍片式省煤器。2.2.1结构布置为减轻磨损，必须重新布置受

6、热面。欲降低烟速及保持省煤器吸热量不变，只能减少横向管的排数，增加管组高度。因此，在结构设计中，省煤器管排共127片，比改造前减少了62片；纵向32排，比改造前增加了2排；管组总高度为1600mm，比原来增加250mm。根据实际情况，整个省煤器管组向上延伸100mm，向下延伸150mm。这样，对省煤器上下检修空间的影响均不大。2.2.2联箱强度及管节头布置由于省煤器出入口联箱的管座及省煤器管排的相对位置发生变化，需要更换联箱。经过强度校核，确定省煤器进口联箱采用ø219mm×20mm×7800mm，材质为20G，采用联箱两端进水，出水管管接头为错列布置，省煤器管排错列布

7、置导致的高度差用弯头矫正。省煤器出口联箱采用ø219mm×20mm×6980mm，材质为20G，出水管即省煤器吊挂管管接头位置保持不变，同样用弯头矫正保证省煤器管排的错列布置。lunm×4mm。鳍片厚度主要取决于制造工艺，实践证明加厚鳍片对防磨并无效果，反而增加钢材消耗量。根据以前的设计经验及众多厂家的应用情况，鳍片选用厚度为4mm。增加鳍片高度能增大受热面积，减少管子根数和总长度，受热面的总质量及烟气侧流阻也随之降低，但鳍片效率也相应下降。本次设计鳍片高度采用25mm。在制造时要防止鳍片与光管的焊接变形，避免虚焊及咬边，以减少接触热阻，提高鳍片的热有效系数。2.2.4

8、节距管束的横纵向节距对受热面磨损和积灰以及烟气流速有很大影响，同时也影响受热面积。综合考虑以上因素及结构布置要求，选择横向节距112mm，纵向节距50mm。2.2.5热力计算在改造设计前，对省煤器进出口烟温和烟气流速进行了测量，并对现在燃用煤种进行取样分析。综合考虑各种因素，选取了4个方案进行结构设计和热力计算，最佳方案的结构参数及热力计算结果见表1。3改造后运行情况在省煤器改造完成后，进行了试验，结果表明在210t/h负荷下，省煤器的入口烟温为632℃，