一、系統概述
集團公司火電廠一期2×600MW機組安裝兩臺燃煤鍋爐,每臺爐設雙室四電場靜電除塵器兩臺。鍋爐氣力除灰系統均為北京富通設計安裝的正壓濃相雙套管氣力輸灰系統。
在電除塵器和省煤器每個灰斗下各安裝一臺發送罐,每個發送罐的入口均裝有一個手動隔離閥門和一個氣動圓頂閥。省煤器和一電場的粗灰通過粗灰管道送至粗灰庫;二、三、四電場的細灰通過細灰輸送管道送至細灰庫。每套氣力除灰系統有3條輸送管道,即#1爐所有輸灰管線通過庫頂切換閥輸送至#1粗灰庫、#3細灰庫;#2爐所有輸灰管線通過庫頂切換閥輸送至#2粗灰庫、#3細灰庫。
二、改造理由
鍋爐氣力除灰管道中,管道膨脹節用于補償管道熱脹冷縮引起的管道位移補償。膨脹節在運行和事故條件下能夠吸收全部連接設備和除灰管道的軸向和徑向位移。
我廠鍋爐除灰系統輸灰管道共有6條母管,從電除塵#1支架算起至灰庫每條總長1000余米,每條管線安裝有九處,共54個不銹鋼波形補償器。由于管道熱脹冷縮和管道變形,從168h運行至今,補償器經常發生變形、破損漏灰現象,由于補償器原始膨脹量及多次伸縮后老化、金屬疲勞,使用壽命較短,損壞頻繁,且這種不銹鋼波形補償器對初裝法蘭間距要求精確,安裝工藝較高,檢修時間長,輕微時導致鍋爐減負荷,嚴重時直接導致鍋爐停機。對我廠生產和環境造成很大影響,也影響了企業和周邊居民的和諧共處。
三、問題產生的原因和改造理由
不銹鋼波紋補償器的主要彈性元件為不銹鋼波紋管,其原理是依靠波紋管伸縮、彎曲來對管道進行軸向、橫向、角向補償。可以起到補償吸收管道軸向、橫向、角向熱變形的作用。
不銹鋼波紋補償器由于自身特性和設計原因,除灰管道中的不銹鋼波紋補償器頻繁破損損壞,對周圍環境造成污染。主要有以下缺陷和問題:
1、補償量有限,不能調整管道的安裝超差。當管道補償量過大后,即發生不可恢復性損壞,失去補償作用。
2、不銹鋼波紋補償器經常發生變形、破損漏灰情況,維護費用較大。
3、檢修更換不方便。破損損壞后除重新更換外,沒有其他檢修修復措施,更換費用和檢修時間較長。管道位移后檢修安裝更加困難,需先對位移管道復位后才可以安裝。一旦泄露損壞,很長的時間才能更換好。
四、套筒式伸縮器原理和優點
管道伸縮器(又名管道伸縮套筒),其工作原理是:伸縮器內、外套筒各自通過法蘭與管道相連接,外套筒與內套筒可以沿軸向活動,內套采用16Mn耐磨鋼材,在伸縮節外套上有一個填料盒和壓蓋,通過對壓蓋的拆裝,可很方便地更換填料盒中的密封材料。緊固壓蓋螺母,可以壓緊密封填料。在內套上增設有限位法蘭和限位螺栓、螺母。在管道收縮量超限時,能有效防止伸縮節拉開,起到穩固和限位作用,還能顯示伸縮節伸縮量的大小。
其具有以下優點:安裝方便,伸縮量大,結實耐用,無泄漏、無卡塞、對法蘭間距要求低,使用壽命長、檢修維護方便,可以單獨更換損壞部件,節約維修成本等特點。
五、改造方案和效果
1、對整條輸灰管路進行檢查,加固膨脹止點。
2、對不銹鋼波形膨脹節的工作過情況緊密監視,測量其在不同工況下的膨脹量;
3、在不銹鋼波形膨脹節出現漏點后更換為管道伸縮器(套筒式)。
4、對管道伸縮器(套筒式)的工作過情況緊密監視,測量其在不同工況下的膨脹量;
5、記錄新裝的管道伸縮器(套筒式)使用時間。
經過安裝后實際運行效果的對比,管道伸縮器(套筒式)不論是在安裝的簡易程度上,還是在膨脹量、使用壽命上都大大優于不銹鋼波形膨脹節。輸灰管路在膨脹節一項的維護費用大大降低。