郭德軍(中石化勝利油建工程有限公司,山東東營 257000)
淺談130t/h循環(huán)流化床鍋爐安裝
郭德軍(中石化勝利油建工程有限公司,山東東營 257000)
本文著重分析了春風(fēng)油田排601-20區(qū)產(chǎn)能建設(shè)工程中的130t/h流化床鍋爐安裝、運行與調(diào)試,為大容量循環(huán)流化床鍋爐的建設(shè)提供參考。
流化床鍋爐;鍋筒;水冷系統(tǒng);燃燒系統(tǒng)
循環(huán)流化床鍋爐是新一代高效、低污染清潔燃燒設(shè)備。其特征是燃料及脫硫劑經(jīng)多次循環(huán),反復(fù)地進(jìn)行低溫燃燒和脫硫反應(yīng),爐內(nèi)湍流運動強烈,不但能達(dá)到低NOX排放、高脫硫效率和與煤粉爐相近的燃燒效率,而且具有燃料適應(yīng)性廣,負(fù)荷調(diào)節(jié)性能好,灰渣易于綜合利用等優(yōu)點,因此在國內(nèi)外得到了迅速推廣應(yīng)用。
為滿足春風(fēng)油田排601-20區(qū)注汽井的注汽需求,春風(fēng)油田于2013年實施了130t/h燃煤注汽站建設(shè)項目,項目選用新疆石油勘察設(shè)計研究院研發(fā)的1臺130t/h循環(huán)流化床注汽鍋爐作為主力注汽鍋爐。該鍋爐出口額定蒸汽壓力14MPa,蒸汽溫度336.7℃,蒸汽干度大于99%,年供汽量160×104t。
2.1 設(shè)備主要結(jié)構(gòu)特點
本鍋爐為單鍋筒、自然循環(huán)、“∏”型布置的燃煤循環(huán)流化床鍋爐,緊身封閉布置。鍋爐爐膛為全膜式水冷壁懸吊的封閉結(jié)構(gòu),采用高溫旋風(fēng)分離器作為分離元件。旋風(fēng)筒為中部支撐結(jié)構(gòu)。蒸發(fā)管束、高溫省煤器、低溫省煤器和空氣預(yù)熱器均布置在尾部豎井煙道內(nèi)。該爐型具有體積較小,結(jié)構(gòu)緊湊,循環(huán)流化效果好,燃燒效率高的特點
2.2 施工要點
流化床鍋爐能否連續(xù)正常運行,關(guān)鍵在于各處耐磨材料的持久性、鍋爐主要受壓元件的防磨效果以及膨脹與密封情況。因此,在安裝受壓元件時,必須嚴(yán)格按相關(guān)規(guī)范及圖紙施工,才能保證鍋爐在設(shè)計狀態(tài)下穩(wěn)定運行。
2.3 重點工序
該鍋爐爐能否正常運行,關(guān)鍵在于高溫旋風(fēng)分離器的分離效率、返料裝置的運行情況、流化床能否正常工作。因此,上述部件的安裝是鍋爐安裝過程時的重點工序。
3.1 鍋爐鋼結(jié)構(gòu)的安裝
鍋爐鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)成:內(nèi)鋼架,外鋼架,頂板,平臺扶梯,運轉(zhuǎn)層梁格,輕型爐頂,爐間連接件。根據(jù)鍋爐廠提供的鋼架圖對每個零部件的幾何尺寸進(jìn)行復(fù)測,確保鋼結(jié)構(gòu)安裝精度在誤差范圍內(nèi)。
3.1.1 鋼架的安裝
柱對接及組裝:柱與柱的連接應(yīng)嚴(yán)格按焊角高及尺寸進(jìn)行連接。
梁與柱子安裝時應(yīng)注意:
(1)檢查梁的支承架標(biāo)高是否與鋼架要求一致,一般為0或標(biāo)高負(fù)偏差,最大不大于-4mm。
(2)若支承架為標(biāo)高正偏差時,應(yīng)予修正后再進(jìn)行梁的連接。
3.2 鍋筒及鍋筒內(nèi)部裝置的安裝
130t/h流化床鍋爐鍋筒內(nèi)徑Φ1600mm,壁厚92mm,材料BHW35/WYJ214,鍋筒筒身長11100mm,全長約為(包括封頭在內(nèi))13230mm。鍋筒內(nèi)部裝置為分段蒸發(fā)系統(tǒng),設(shè)有給水、蒸汽分離、連續(xù)排污及加藥裝置等。蒸汽一次汽水分離采用旋風(fēng)分離器,蒸汽二次汽水分離采用百葉窗和多孔板,鍋筒內(nèi)部裝置設(shè)有給水、蒸汽分離、連續(xù)排污及加藥裝置等。鍋筒上設(shè)有光電高壓磁浮液位計、電接點液位計等安裝位置;鍋筒正常水位在中心線下150mm處,最高、最低水位在正常水位上下75mm處。鍋筒由三個支座支撐,中間設(shè)一個固定支座,兩邊各一個活動支座支撐于鋼架橫梁上,當(dāng)鍋筒受熱時可向兩端自由膨脹。
3.3 水冷系統(tǒng)的安裝
爐膛水冷壁采用全膜式壁結(jié)構(gòu),水冷壁管為Φ51×6,管間距80mm;剛性梁將整個水冷壁組成剛性吊掛式結(jié)構(gòu),并設(shè)有上、中、下三層止晃裝置,以保證爐膛運行產(chǎn)生(正、負(fù))壓力時水冷壁不會發(fā)生晃動和永久變形;水冷壁及爐墻均通過水冷壁吊掛裝置懸吊于鋼架的頂部板梁上,整體向下膨脹,無約束最大膨脹量約為145mm。
3.3.1 水冷壁組合安裝
水冷壁是鍋爐主要的輻射蒸發(fā)受熱面,是由上、下集箱及膜式壁管組成。前膜式壁管前分為上、中、下十二屏,后分為上、中、下九屏,左、右各分為上、中、下六屏組成。膜式水冷壁在運輸過程中,數(shù)次起吊可能發(fā)生變形,在工地安裝時,須對其校正,膜式水冷壁管屏間和管屏與集箱管接頭對接時,若有偏差,可適當(dāng)切割管屏鰭片校正對接后焊復(fù)。水冷壁由于寬度窄,細(xì)長比大,安裝時盡量采用加固架,防止吊裝時管屏彎曲。
3.3.2 水冷屏的安裝
水冷屏布置在爐膛內(nèi),共有4屏,每一屏分上下兩部分出廠,工地組裝,水冷屏由于寬度窄,細(xì)長比大,安裝時盡量采用加固架,防止吊裝時管屏彎曲。安裝完畢應(yīng)保證水冷屏的平整度和垂直度。
3.3.3 蒸發(fā)管的安裝
蒸發(fā)管管排較長,且上下均帶有密封鋼板,須安裝時要注重考慮與鋼結(jié)構(gòu)之間的安裝順序。蒸發(fā)管與尾部護板密封處要求焊接密封鋼板,此密封鋼板安裝在尾部護板內(nèi)側(cè),故須在尾部磚墻砌筑前將其焊接完成。
3.3.4 空氣預(yù)熱器的安裝
空氣預(yù)熱器是利用即將從鍋爐排放的煙氣余熱加熱送入爐內(nèi)助燃空氣的一種換熱設(shè)備。空氣預(yù)熱器的組合主要是支撐框架的組合、管箱連接、管箱波形伸縮節(jié)連接及防磨裝置的連接。防磨管在澆筑混凝土前要有防堵措施,運行前應(yīng)將管口封堵物清理干凈。同時,為防止脹縮節(jié)變形,一般在起吊前應(yīng)在脹縮節(jié)外側(cè)用扁鋼條進(jìn)行加固,安裝完空氣預(yù)熱器后拆除。
130t/h流化床鍋爐移交生產(chǎn)后,運行較為穩(wěn)定,安裝過程中采取的相關(guān)措施取得了較好的效果,鍋爐蒸發(fā)量與機組進(jìn)汽量基本相匹配,有效滿足了春風(fēng)油田排601-20區(qū)注汽井的注汽需求。
[1]宮全寶淺議循環(huán)流化床鍋爐安裝要點及注意事項[J]科技與企業(yè).2012.8.