循环流化床锅炉安装的关键性技术.docx
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循环流化床锅炉安装的关键性技术
循环流化床锅炉安装的关键性技术
1、锅炉本体焊接
为了保证锅炉水循环系统的安装质量,对全部水冷壁管、主蒸汽管采用氩弧焊打底,手工电弧焊盖面。
对省煤气管、一级、二级过热器采用氩弧焊打底和盖面,保证系统试压一次成功。
2、燃烧系统的安装
主要指流化床,布风板、风帽等安装,又要保证耐磨,还要防止堵渣。
加工的精度要保证,孔径、孔距要精确,风箱、布风板要严密。
3、分离及返料装置安装
分为二级分离、一级分离在炉膛出口,是在850-900℃烟气温度下进行高温分离,利用高温分离器分离粗颗粒,利用百叶窗分离细颗粒,故而由返料装置返回炉室;二级分离器在两级省煤器中间,由百叶窗和旋风分离器下来的飞灰再从回料控制器经灰管进入炉内。
二级分离器安装的关键是密封和补偿安装。
伸缩预拉,连接严密,浇注料附着力强,衬里耐磨。
4、筑炉施工
筑炉的关键是选材要准确,施工工艺要先进,操作要严格。
耐火砖采用磷酸铝耐磨砖,耐火混凝土(浇注料)采用棕刚玉浇注料,耐火衬里与光面管中喷涂耐磨合金等。
二、燃烧室及装置安装
1、布风板安装
(1)布风板必须校平后安装,而且必须在炉墙护板安装前安装。
布风板与支撑框架间必须垫石棉橡胶板或石墨石棉压制板,保证密封。
(2)在布风板上焊风箱、风帽和放渣管时,必须注意不要引起布风板变形。
焊三帽,均布焊点并对称焊三点,保证点焊长度(可选用5-30mm)。
施焊前可以对风帽、放渣管进行刚性反变形固定,施焊时也要对称钟点式焊接,切记由一侧焊终。
(3)布风板与托砖板之间的石棉绳或硅酸铝纤维绳(本文选用耐火陶瓷棉毡)必须填塞严密。
(4)布风板与炉墙护板间不得有妨碍布风板膨胀的异物存在。
(5)固定布风板的螺栓拧紧后必须松开半圈,保证布风板能自由膨胀。
2、风帽安装
(1)风帽点焊于布风板上时,要保证风帽与布风板垂直,因此点焊时,要用专用工具,在点焊过程中不断检查纠正其垂直度。
(2)风帽加工精度必须满足施工条件和设计要求和使用要求。
(3)风帽间在浇注保温混凝土前,要将风帽小孔用塑料纸或胶布包扎好,防止堵塞。
(4)风帽与风帽之间间障必须保证一致,施工时一定要随时检查纠正。
3、风箱、放渣管、风嘴、调节门安装
(1)加工精度和几何尺寸必须保证设计要求和规范规定。
(2)单件焊接件不能变形,若有变形必须校调合格后才能安装,焊缝内侧应光滑,防止加大阻力。
(3)风帽、风箱等与布风板焊接时要防止布风板变形,适当进行刚性加固或预施反变形量,但必须事先计算好。
4、循环流化床室安装
(1)流化室在炉膛内,最好是先加工好,再进行安装,最后进行筑炉或衬里;
(2)流化室钢制壁板,若有补偿器,需在安装前进行预拉,预拉伸长度按设计要求或厂家要求做,无规定时,一般拉伸30mm;
(3)补偿器拉伸,可采用衬胎模对称顶伸拉,也可用链式起重机两端对称拉伸,凡是需要拉伸的地方,都可以采取上述类似办法。
5、其它要求
(1)一次风门开关必须与指针指示相符。
(2)布风板上两个测温热电偶安装前必须进行热工校验,合格后才能安装。
(3)热慢偶穿过风帽处,风帽上开孔直径与热电偶直径相差不能超过1mm,热电偶管座与风箱必须密封焊接。
(4)布风板、风帽、风嘴、风箱等全部焊缝应进行100%煤油渗漏检查,保证一次试验成功。
(5)二次风管安装时,要注意校准每一根风管的位置,最上一层的二次风管必须填紧管间的石棉绳或硅酸铝纤维绳等(本文选取耐火陶瓷棉毡)。
三、分离器安装
1、一级分离器安装
(1)先加工预组装成的半加工品,用80t吊车由炉底进去吊于炉膛出口位置,吊装时应设法加固防变形。
也可以用桅杆,锅炉大架进行吊装,但需做支撑架或桅杆。
(2)若分离器是成品,吊装安装需进行检查,有裂纹和缺陷不得安装、使用。
(3)一级分离的百叶窗是由SiC脆性材料做成的安装时要特别注意防碰撞,凡是内外衬壳有裂纹和缺损都不能安装。
(4)一级回燃进风风帽小孔,在敷耐火混凝土时要用塑料纸或胶纸封好,防止堵塞。
(5)耐热铸铁隔板向两侧、向下都应能自由膨胀。
(6)应保证其间距、间隙和内部、外部光滑平整,消除一切有阻碍烟气流动的障碍和凹凸不平的表面。
2、二级分离器安装
(1)分离器用40t轮胎吊车吊到省煤器中间,百叶窗和旋风分离器可以分开吊装,也可以组合吊装,视现场条件和吊车能力灵活处理。
(2)整体吊装必须将吊点选择好,尽量设法假固,防止变形。
(3)二级分离的百叶窗进口角钢框应平整。
(4)百叶窗与支撑梁接触处垫石棉橡胶板,或硅酸铝纤维板,或石墨石棉板,或耐火陶瓷棉毡密封。
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(5)旋风筒、连接管道等对接焊时,内侧应对齐、平滑、无焊渣、焊瘤。
(6)分离器的现场焊缝应进行100%煤油渗漏检查,筑炉前应进行气密性试验。
3、密封装置施工技术措施
(1)下集箱上插入沙封中的密封板焊接时要防止变形,其做法室对称焊或加固或旋转反变形,两相邻板应紧密接触,并要做到:
1)板的下端应在同一水平上。
2)下集箱的保温层与炉室顶面的间隙不小于80mm,且其间不可有妨碍膨胀的杂物存在。
3)下集箱上补偿器应先冷拉30mm后才能焊接,冷拉时用力应均匀,保证补偿器平直,补偿器焊接后焊缝100%做煤油渗漏检查。
(2)有迷宫密封的向火面均应用浸渍高温粘结剂的石棉绳填塞,也最好是用涂高温粘接剂的硅酸铝纤维绳或涂高温粘接剂的耐火陶瓷棉毡填塞。
(3)补偿器螺栓连接处应衬以密封石棉橡胶板,以保证严密性。
(4)水冷壁上、下集箱在前后墙和侧墙连接处应焊密封板,防止泄露。
(5)密封板严格按图、按现场安装实况进行放样刻线。
(6)密封区凡是用石棉橡胶板的密封处,一律建议采用硅酸铝纤维或耐火陶瓷棉毡。
四、筑炉及保温
1、筑炉要求
(1)筑炉施工前的条件
1)锅炉本体管道安装完,炉子燃烧室及一级分离器、二级分离器安装完。
2)锅炉本体试压合格,炉子燃烧器及一级、二级分离器试漏合格。
3)所有穿墙的管子,如二次风管、给煤管、回料管等必须正确定好位,并牢固、可靠。
4)在护板上切割的孔洞,施工后要封堵,并将管子与护板焊接固定。
5)筑炉材料应满足设计和施工规范要求,有检验、试配、测试记录。
6)耐火、耐热混凝土应给出配合比并试配试验合格。
(2)筑炉要求
1)布风板以上的浓相区采用护板护墙;水冷壁部分采用敷管炉墙,外加护板;转向室及尾部有杉轻型护墙、护板结构。
2)炉顶为异型砖悬吊结构。
3)要模式壁和下部固定炉墙间,炉顶和侧墙间,炉室和转向室间有膨胀密封结。
4)在炉室内易磨损部位,焊有抓钉,在抓钉上敷耐火涂料。
5)所有与高温、高浓度物料接触的耐火砖都采用磷酸盐耐磨砖。
6)管子易磨损部位的防腐涂层及炉室出口耐火混凝土都采用棕钢玉浇注料。
7)部分管子焊防磨鳍片。
8)耐火衬里与光管分界面喷涂耐磨合金
2、筑炉施工技术措施
(1)砌筑施工
1)砌筑前,将磷酸铝耐磨砖高强度微珠保温砖进行抽样检测,合格后才能用于砌筑,检测试验必须到国家规定的检测单位或科研所。
2)进行选砖,用过砖机按不同几何尺寸测定,分类、分级堆放管理,砌筑时同一种几何尺寸的一道用不得乱用;几何尺寸不标准的用砖机和磨砖机加工。
3)磷酸铝耐磨砖,用ZYC-701胶泥砌筑;墙体砌筑完后,表面再用ZYC-701胶泥涂抹和勾缝,这样烘炉和运行后胶泥与磷酸铝耐磨砖同性材料烧结成为一个牢固整体。
4)砌筑时灰缝不得超过1.5-2mm
5)高强度微珠保温砖也用ZYC-701胶泥砌筑,灰缝控制在1.5-2mm之内。
6)硅酸铝纤维毡与耐火砖砌筑,采用ZYC磷酸涂料砌;若磷酸铝纤维毡在铁皮或钢上,则用相同的碱性胶泥砌筑。
7)若锅炉制造厂有专门要求或修改,按要求和修改施工。
8)部分胶泥供货厂家西方保密或配比不清,在施工时,按厂家产品要求或请厂家派代表指导现场施工。
(2)磷酸铝混凝土施工
1)按设计要求,先焊钩钉或不锈钢网。
2)按厂家提供的级配混合料现场搅拌、振捣,施工时必须提取试块,按时测定强度等技术参数。
3)若浇注量大可以用本公司研试的干式喷涂法施工。
(3)伸缩缝施工
伸缩缝填料,凡是图纸注明用硅酸铝纤维毡的仍用硅酸铝纤维毡;凡是注明用石棉绳或未注明的,一律用耐火陶瓷棉毡。
在锅炉中的伸缩缝常遇到的是砌体缝(包括角缝、水平缝、垂直缝)、结构缝,具体施工方法是:
1)切料,角缝砌筑料应切成长400mm,宽100mm,厚25-30mm;结构缝砌料切成400*100*50mm。
2)用磷酸铝(ZYC-701胶泥)粘接磷酸铝纤维毡,用碱性胶泥粘耐火陶瓷棉毡。
3)砌体缝按图1-1施工
4)结构缝按图1-2施工
5)缝和材料选用按锅炉厂家要求或设计修改做。
3、保证筑炉质量的技术措施
(1)燃烧室的砌筑顺序为先装穿墙管,依次二次风管、给煤管、回料管,并固定,再在护板上切孔。
具体措施是:
1)凡是穿墙或穿护板的管子按图上要求缠绕硅酸铝纤维绳,再用防水涂料抹面或包扎防水塑料纸,然后从下往上依次砌筑护墙,遇有管子和开孔处,则浇注耐火浇注料,耐火浇注料中可用耐热钢筋做骨架,也可用不锈钢纤维以增加强度、韧性和抗热震性能。
穿墙做法按图1-3施工。
2)穿墙喇叭口不填硅酸铝纤维绳,但要清除干净,喉口处在管孔上厚5mm、宽10mm油毡或纸板之类的易燃物一圈,运行后燃烧形成膨胀缝间隙。
3)最上一排二次风管,则仅需在管子上涂一层厚2mm的沥青,待干后浇注耐火混凝土即可。
4)砌筑耐火砖的凹凸接缝处必须填满灰浆,顶面的沙封槽必须平直。
5)二次风管最上一层必须填紧管间的耐火陶瓷棉毡。
(2)炉内管子集箱防磨施工措施
1)炉内受烟气冲刷的管子弯头和集箱上都应焊抓钉,再在抓钉上敷(浇注)高强耐火浇注料,但是在敷耐火浇注料之前,必须将金属表面清理干净,除净氧化皮和焊渣等。
2)耐火层要严密,不得有气孔,抓钉不能暴露于外,原料的配比、浇注和养护都要按产品说明书或设计规定进行。
3)烘干和热处理可尽可能结合烘、煮炉一起按规定进行。
4)隔墙安装好后才能安装后墙。
(3)磷酸盐浇注料施工措施
1)浇注料要充分搅拌,可用涂抹和捣打施工,但是必须在30min以内捣成致密的构筑物(成型),必须给予振动和充分捣固。
2)磷酸盐耐火浇注料与砖粘接,先在砖上面涂抹少量结合剂,以利于粘接。
3)若浇注使用模板,应在模板上放防水纸,便于脱模。
4)磷酸盐浇注硬化受结合剂浓度、硬化剂加入量、气温等因素影响较大,脱模时间不宜过快,也不宜高温火焰干燥脱模,防止结合剂转移,影响质量。
5)磷酸盐耐火浇注料施工可以不养护,因为它的结晶水少,600℃可以完全脱水,因此施工可以加热干燥,但温度不宜过高。
6)磷酸盐耐火浇注料施工中,应按产品说明书或厂家规定做伸缩缝,量小或面积小时或不留。
(4)筑炉施工完毕后,应做炉膛气密性试验,检查整台炉子砌筑、浇注质量。
1)根据炉膛体积,计算出所需的烟气量,采用引爆烟幕弹的方法施放烟气,观察炉膛四周无漏烟者为合格。
2)关闭烟道阀门,用鼓风机向炉膛内送风,使炉内达到一定正压(用U型管压力计测量),U型表液面不明显下降为合格。
五、锅炉冷态模拟试验
1、冷态试验的目的
循环流化床锅炉建成投运前,为了充分了解锅炉整体性能,掌握设备运行的基本参数,为热态运行提供可靠的参考数据,进行冷态试验是十分重要。
冷态试验是循环流化床锅炉顺利点火起动和安全稳定运行的基本保证。
2、冷态试验的内容
(1)制定刮板给煤机的给煤量。
(2)制定一、二次风的风量,核实一、二次风量是否能满足锅炉点火起动和运行的需要。
(3)检查布风板布风均匀性。
(4)测量不同风量时的布风板阻力,做出布风板阻力随风量变化的特性曲线。
(5)做出料层阻力风量变化的特性曲线,由该曲线得出临界流化风量的热态运行的最小风量。
3、冷态试验应具备的条件和要求
(1)锅炉整体安装完,水压试验和气密试验及砌砌保温工作全部做完,并经验收合格。
(2)一、二次送风机、引风机、给煤机经分部试运行合格,与燃浇系统有关的系统设备安装完备,且试运行合格。
(3)引风机、一、二次风机联锁、报警、保护动作试验合格。
(4)所有看火孔、人孔门安装完毕,密封良好。
(5)烟风系统内部清理干净,确认无杂物且密封严密。
(6)所有风挡板、仪表等标志齐全,方向正确,指示无误,挡板开关灵活平稳、无开关方向的应标出。
(7)流化床床面清理干净,确认小风帽无堵塞。
(8)风系统流量计、风压表、差压计等安装调试完,并且要求可靠,能随时投稿使用。
(9)给煤系统分部试运行合格。
煤斗清理封闭,并可随时投入使用。
(10)炉体照明、现场照明完备。
4、冷态试验方法及程序
(1)刮板给煤机给煤量标定
为了锅炉经济燃烧,必须对燃料进行准确计量,循环流化床用刮板给煤机转速来计算给煤量,因此必须对给煤机不同转速进行标定,具体方法如下:
准备好容器、磅称和秒表,先往给煤机内充满煤,将给煤机调整到一定转速,用窗器接煤,秒表记录窗口接煤时间,最后磅称称重,用称重煤的总重量除以接煤时间,即得该转速下的给煤量,用这种方法标定不同转速下的给煤量。
(2)标定一、二次风的风量
核实一、二次风量是否能满足锅炉点火运行的需要,同时检查各风门的严密性及烟系统是否有泄漏。
启动引风机,分别启动一、二次风机,把调节风门开度置于20%、25%、30%35%、40%、45%、50%位置。
记录每风门位置的风量、风压、电流,做出风门开度和一次风机风量的关系曲线。
关闭一次风机风门测量漏风量,如漏风量高于点火风量应进行处理把风机风门开度置于最大情况下,检查风烟系统严密性,如有泄漏进行处理。
风门最大开度以电机额定电流为准。
(3)布风板均匀性试验
在布风板上均匀铺上厚度300-400mm、粒度为0-5mm的炉渣启动引风机和一次风机,保持炉室出口负压为-20Pa,逐渐增大风量直至料层完全流化。
观察流化是否均匀,或打开人孔门上边一个门,用耙子贴着风帽顶部轻轻来回推动,如有较大阻力,则为流化不良,风机停止后,再观察床层表面是否平整,流化良好时表面应平整。
如有流化不良,则应检查原因并消除之。
(4)布风板阻力测量
布风板阻力是指布风板上不铺料层时的阻力。
测量方法:
布风板上不铺料层,启动引风机和一次风机。
保持炉室出口负压为-20Pa,风量由小逐渐增加,测出相应的布风板上的压力,根据布风板下风室压力,可计算出布风机压差,最后给出P=f(Q)曲线,图1-4。
(5)不同材料厚度下。
料层阻力与一次风量关系的测定。
1)料层厚度选为:
300mm、350mm、400mm。
2)物料选用沸腾炉渣粒度0-8mm;
3)在流化床上铺上一定料层的情况下,对应不同料层厚度,用测定布风板阻力的方法,测定每个风量下的差压值,减去这个风量下的布风板阻力值,就是料层阻力,绘出料层阻力——风量关系曲线(见1-5图)
4)临界流化风量的测定:
在布风板上铺设一定厚度料层,测量不同风量下的料层阻力,根据测量值绘出料层阻力与风量的关系曲线。
水平线与斜线的交点即为临界流化风量。
5)送风机出力的鉴定:
在作料层阻力特性试验时,要注意观察,当料层阻力达到一定值时,即炉料达到临界流化风量时一次风机的风量,如果一次风机达到最大出力时,仍达不到临界流化风量时,需改进风机,从而得到对一次风机风量鉴定的结果。
六、流化床锅炉首次点火启动
1、锅炉点火
(1)在布风板上铺上含碳量在2%以下,450mm厚,0-5mm的炉渣,并将两根放渣管灌满底料。
(2)启动引风机及一次风机,使底料处于微沸腾状态,保持炉室出口负压-20Pa。
(3)停一次风机及引风机,关严一次风门,打开炉门在底料铺一层木柴,用火点燃,慢慢加热底料。
(4)底料用木材加热到200-300℃时,将未烧透的木材用钩子钩出,在燃烧后形成约100mm厚火碳层上,再加约75kg的木炭和少量烟煤。
(5)关上炉门启动引风机、一次风机,调节一次风门,使风量为临界流化风量的80%,开度约7%-8%,维持炉膛负压在150Pa左右。
当料暗暗发红(约600℃)时,启动给煤机(转速50r/min),时间1min,少量加煤,随着床温的上升,调整风量,控制升温。
(6)当档温达900℃左右,流化正常,床温上升趋于平稳,维持给煤机转速100r/min上下,一次风门开度在9%左右,并适当调整给煤机转速和一次风门开度以控制炉温,燃烧正常后开启返料风门,使其流化循环,直至进入正常运行状态。
2、点火起动时应注意事项
在投返料时,要注意炉温变化,如炉温下降很快,应及时关闭返料器风门,稍增加煤量,重复前面的操作,直至返料器完全投入运行。
循环流化床的组合安装技术
1、汽包的吊装方法
汽包直径φ1400,长7500mm,质量56.3t,就位标高+29.9m,是锅炉最重要的部件。
选择用塔吊安装方法,吊装安全可靠。
(1)拆除汽包内部装置,便起吊质量减少。
(2)完善Z1-Z2大板当作左侧及炉前的扶梯,把把根下降母管组件临抛于安装位置的下方,并在炉前的汽包左、右侧吊梁上,跨下两根φ32,长23米的起吊钢丝绳。
2、旋风分离器的组合吊装方法
旋风分离器直径φ搁置于标高+m标高的炉架上,在地面把锥体和回料管组件用钢丝绳连接成整体,将旋风分离器筒体、在锥体、回料管等分为5个吊件,按先下后上的程序吊装就位。
3、水冷壁组合和吊装方法
(1)左侧水冷壁地面组合为完整的组件,几何尺寸为mm,质量为t,由塔吊大小钩各4点柔性起吊,从炉顶大板梁自上至下入档,临时就位于两侧的炉顶次梁上,待前后水冷壁安装就位后再予正式就位。
(2)前后水冷壁宽8944mm,且前墙只有一个上集箱,而后墙的吊挂装置在顶顶棚水冷壁上,若整体组合则炉中次梁不能地面组装而影响汽包的吊装。
因此,前后水冷壁各按左、中、右三个组件进行地面组合,并在侧墙水冷壁上实行立式组合方法,前墙水冷壁组件的几何尺寸为mm*mm质量约t,后墙水冷壁组件的几何尺寸为mm*mm质量约t。
由塔吊大小钩各4点柔性起吊就位。
由于吊挂装置在顶棚水冷壁上,因而后墙水冷壁组件先用钢丝绳临时就位于Z2大板梁上,待顶棚组件与前墙水冷壁上集箱对口焊接,并连接吊杆装置找正后,再用人力进行后墙水冷壁组件的对口焊接工作。
(3)在地面把前后水冷壁两只下集箱和进口的布风板以及钢结构进行组合,组件几何尺寸为mm×mm×mm,由塔吊在水冷壁吊装前先临抛于±0.00层,待前后水冷壁上道焊口安装结束后,再予对口焊接工作。
五、吊装程序
(1)钢结构11个组件及平台、支撑梁;
(2)省煤器灰斗;(3)旋风分离器;(4)空预器及进出口风道共11件;(5)下降母管2根;(6)K1、K2炉顶组件;(7)汽包;(8)布风板;(9)前墙水冷壁3片;(10)左右侧水冷壁;(11)省煤器下仓管排;(12)前墙上集箱及管排就位;(13)省煤器上仓管排;(14)后墙水冷壁3片;(15)K3、K4炉顶组件;(16)顶棚水冷壁3片;(17)后、前包覆过热器;(18)水冷屏和二级过热器7片;(19)左侧包覆过热器;(20)顶棚过热器3片;(21)旋风分离器出口烟道2件;(22)K2、K3联系梁3根;(23)省煤器出口集箱及悬吊管;(24)Ⅰ、Ⅲ级过热器接钩机具;(25)Ⅰ、Ⅲ级过热器组件37片;(26)右侧包覆过热器。
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