哈锅1025t/h循环流化床锅炉旋风分离器中心筒优化设计改造

哈锅1025t/h循环流化床锅炉旋风分离器中心筒优化设计改造

钱自雄

(云南大唐国际红河发电有限责任公司云南红河661600)

摘要：本文主要介绍了一种循环流化床锅炉旋风分离器中心筒的改造方法，并对改造完成后的中心筒提出的新的密封方案，改造后锅炉经实际运行后，达到了比较理想的效果。

关键词：锅炉；中心筒；改造；密封。

一、锅炉简介

某电厂现有两台哈锅1025t/h循环流体床锅炉。锅炉为亚临界参数、一次中间再热自然循环汽包炉、紧身封闭、平衡通风、固态排渣、全钢架悬吊结构的循环流化床锅炉，燃用混合煤质。锅炉以最大连续负荷(即BMCR工况)为设计参数，锅炉的最大连续蒸发量为1065t/h。

锅炉主要由单炉膛、4个高温绝热分离器、4个回料阀、尾部对流烟道、6台滚筒冷渣器和1个管式空气预热器等部分组成。

水循环采用单汽包、自然循环。

采用单炉膛、裤衩腿形双布风板结构，燃烧室(炉膛)蒸发受热面采用膜式水冷壁及水冷屏结构。采用水冷布风板，大直径钟罩式风帽，具有布风均匀、防堵塞、防结焦和便于维修等优点，炉膛内布置高温再热器和二级过热器，以增加过热器系统和再热器系统的辐射受热面积，使过热汽温和再热汽温具有良好的调节特性。

锅炉共采用四个内径约8.3米的分离器，布置在燃烧室两侧墙，外壳由钢板组成，内衬耐磨耐火材料，分离器上部为圆筒形，下部为锥形。每个分离器回料腿下布置一个非机械型回料阀，回料为自平衡式，流化密封风用高压风机供给。回料阀外壳由钢板制成，内衬绝热材料和耐磨耐火材料。耐磨材料和保温材料采用拉钩、抓钉和支架固定。

分离器采用入口中心筒偏置、分离器入口烟道设置加速段、旋风筒呈圆形的结构，中心筒采用特殊结构,有利于气固分离，使旋风筒的分离效率提高、运行可靠。旋风分离器由旋风筒、锥体、料腿和中心筒组成。除中心筒外，所有组件均由δ=10mm和δ=8mm碳钢钢板卷制而成，内敷保温、耐火防磨材料，钢板外表面设计温度为50℃。旋风筒为圆形，内径为Φ8300mm，高为8600mm；锥体部分内径由Φ8300mm过渡到Φ1300mm；料腿内径Φ1300mm。中心筒为锥型，由δ=10mm，SUS310S材料卷制而成。旋风分离器的重量通过焊在旋风筒外壳上的4个支座，支撑在钢梁上，并垫有膨胀板可沿径向自由膨胀。

二、原分离器中心筒

原分离器中心筒为吊挂连接，每只分离器顶部焊接固定20个吊架均布，中心筒顶部均布20个吊耳，通过吊耳穿入吊架进行筒体的固定，中心筒上口内径3980mm，下口直径3320mm，有效插入深度为2520，下口偏心尺寸为330mm。经过多年运行，暴露出部分缺陷问题，具体表现在吊架变形，连接点脱开，浇注料塌陷，烟气短路等。

图1原中心筒吊架加固前处理

图2原中心筒吊架

图3原中心筒吊架

三、新分离器中心筒设计

保留原中心筒的圆锥形接口，保留原中心筒吊架，原吊架20个/只，在原吊架未发生严重变形保证具有足够的吊挂强度的前提下，对原吊架进行改造，改造为悬挂支撑点。

（1）对已经变形严重、碳化或者做过切割的吊杆进行修复，可拆除浇注料完全更换或者拆除部分浇注料，进行加固修复，具体情况根据吊杆实际情况而定。此种改造方式工程量小，方便易行且成本低，结构牢固。

（2）将原中心筒由吊挂方式变为自由支撑，自由支撑中心筒成功应用于同类型流化床锅炉旋风分离器中心筒改造中，均取得良好效果。

（3）中心筒由钢板卷制改为铸造，筒体壁厚变为δ=16mm，大大加强筒体强度，提高中心筒使用寿命。

中心筒设计尺寸的变化见表1。

四、新中心筒安装

4.1对原吊架做焊接加固，支架焊在吊架前面板上、保证多有支架的上端面位于同一水平高度。改造后和支架焊接图如下：

图4中心筒支架

4.2中心筒现场拼接后，通过承重筋板，自由吊挂在20个支架上。

图5中心筒承重筋板自由吊挂

4.3为了保证筒体膨胀间隙富余又能避免烟气短路问题，在中心筒与浇注料间隙之间塞实耐火硅酸铝板。因此位置在锅炉运行时状况恶劣，烟气冲刷力较强，经多次实践总结，在中心筒顶部设计密封筒和环形密封板，密封筒保证垂直方向的密封，环形密封板保证水平方向的密封。环形密封板下部加装三角筋，增加强度，安装示意图如下所示：

图6中心筒密封示意图

图7整个中心筒安装效果图

六、总结

上述改造方案经过多年不断的完善和实践的证明，可有效的避免哈锅分离器中心筒在以往运行中发生的各种问题缺陷。自由吊挂的安装方式在根本上解决了金属筒体因受热膨胀而引起变形的问题，如上的密封措施，即保证了耐火硅酸铝板的长期稳定性，又为筒体膨胀时留出来弹性空间。经过多次停炉检查，筒体无变形、开裂问题，密封位置无烟气短路现象，达到了本次改造的目的。

作者简介：钱自雄（1977-），男，工程师，云南陆良人，长期从事发电企业生产技术管理工作。