130t/hCFB锅炉安装技术

(内蒙古第二电力建设工程有限责任公司，内蒙古 呼和浩特 010000)
摘 要：文章针对济南锅炉厂生产的130t/hCFB锅炉炉膛密封、旋风筒的组合吊装及其他主要部件的安装等主要施工工艺和技术措施与普通煤粉锅炉的安装的区别，及其在设计、制造中存在的问
题提出了技术改进措施。
关键词：CFB锅炉；安装；技术
中图分类号：TK226  文献标识码：A  文章编号：1007—6921(2008)12—0070—02 

CFB锅炉是近年来国内外能源市场发展迅速的高效、低污染洁净煤燃烧技术。其主要特点在于燃料及脱硫剂经多次循环，反复进行低温燃烧和脱硫反应，炉内湍流运动强烈，能够在燃烧过程中有效地控制NOx和SO2产生、排放，提高脱硫效率。不仅具有与煤粉炉相近的燃烧效率，同时具有燃料适应广、负荷调节性能好、幅度大等优点，因此在世界范围内受到重视，是目前商业化程度最好的清洁煤燃烧技术之一。

目前，国内投入运行或正在制造中的CFB锅炉容量大多在75t/h～220t/h之间，我国自主设计、制造的CFB锅炉最大容量已达到480t/h。内蒙古电二建是较早涉足锅炉安装的施工企业，先后安装了7台CFB锅炉，这方面已经积累了一定的经验。现以我公司安装过的神华大漠发电公司国产130t／hCFB锅炉为例，对国产75t／h～130t／hCFB锅炉安装，作如下的总结和探讨：
1 工程概况

神华大漠发电公司机组安装工程是采用劣质煤和煤矸石为燃料的环保节能工程。锅炉机组由中国科学院热物理研究所研制、济南锅炉厂设计制造的型号为YG130/3.82MPaCFB-M锅炉2台，该机组安装工程由内蒙古电二建承建。

YG130/3.82MPaCFB锅炉设计技术先进、工艺高、施工难度大，内蒙古第二电力建设工程有限责任公司在总结CFB锅炉的施工经验的基础上，组织专业人员编制了科学合理的施工组织设计及具有针对性的技术措施；并且在施工过程中，不断探索新技术、新工艺在施工中的应用，严格执行质量体系标准，推行程序化管理，严格质量控制。经过参战各方的不懈努力，确保了该机组按期投入生产运行，圆满实现了合同约定目标。
2 CFB锅炉的特点及主要施工技术措施
2.1 130t/hCFB锅炉设计参数及结构特点
2.1.1 主要设计参数：
额定蒸发量：130t/h
     额定蒸汽压力:3.82MPa
     过热蒸汽温度:450℃
     给水温度:170℃
     排烟温度:140℃
     热风温度:150℃
     锅炉设计效率:89.92%
脱硫效率：87%
设计燃料:17 180kJ/kg
     燃料消耗量:22 043kg/h 
2.1.2 结构特点。130t/hCFB锅炉采用钢焊接结构，锅筒通过两套悬吊装置悬挂于钢架上。炉膛为膜式水冷壁结构，炉膛底部设有水冷布风板(即流化床)；炉中布置2台带有自然循环水冷套的旋风分离筒、“U”型返料装置；旋风筒出口及尾部设有炉顶包敷管，设Ⅱ级过热器、中间为Ⅰ级喷水减温器、尾部设Ⅱ级省煤器和一、二空气预热器等。该型锅炉与常规煤粉锅炉的汽水系统基本相同，其主要不同点集中在燃烧系统，包括流态化燃烧室、气固分离装置和返料装置，具有燃料适应性广、燃烧效率高、清洁燃烧和负荷调节比大等独特优点。与同类型锅炉相比，锅炉炉膛密封、旋风筒及返料器的组合安装等在安装施工技术难度较大。
2.2 主要施工技术措施
2.2.1 锅炉炉膛密封。CFB锅炉设计为正压燃烧，且炉膛内烟气压力高，燃烧颗粒大(≤13mm)，流速高，对炉膛的磨损很大。炉膛密封不严势必造成煤粉、烟气泄漏、破坏动力场、承压部件磨损爆管等事故。因此，对炉膛密封是质量管理的重点，根据CFB锅炉施工的经验和该锅炉特点,采取了以下措施：①在受热面管排组合或安装时，应尽可能避免切割鳍片。②密封焊缝双面焊，减少密封间隙过大。局部焊接困难的焊缝，采用单面加强焊，保证焊缝的表面工艺。③加大检验力度，每道焊缝，不论是组合焊缝还是安装焊缝都必须严格进行渗煤油试验和检查。并通过整体风压试验再次对锅炉密封情况进行全面检查。
2.2.2 旋风筒的组合和吊装。该炉设计2台带有自然循环水冷套的旋风分离筒，作用是物料分离。布置在锅炉中间，左右对称，上下有圆环型联箱。筒体上部向炉前鼓出，形成两个2.1m×4.0m的长方形接口，与炉膛出口连接。旋风筒内部设有中心筒(内胆)焊接在旋风筒上部的挂钩悬挂在旋风筒中心，材质为不锈钢。
2.2.2.1 旋风筒的组合。旋风筒厂家散件运输供货，每个筒体分两半，上部筒体18片弧型钢板和下部锥体16片弧型钢板分批供货，中心筒(内胆)单件供货。现场支设拔杆进行筒体的组合焊接，由于组合空间小，焊接困难，焊缝特别长(8.9m)，为保证焊口质量，减小焊接变形，采取如下施工方法：①先将弧型钢板利用支设好的拔杆立放在预先配置好的支架上，拼成筒体，找正并固定。②选择合适位置先点焊，以筒体中心为对称点，焊接时采用双人里外对称焊，防止焊接变形，保证焊接质量。
2.2.2.2 旋风筒的吊装。旋风筒分两半在地面组合、焊接后，利用吊车先吊装就位下部锥体，再吊装就位上部筒体，完成空中就位组合焊接工作。旋风筒为体积庞大的圆筒形状，起吊旋转困难，起吊作业时控制操作平稳，尽可能避免碰撞造成筒体变形，杜绝人身伤害。

旋风筒由筒体外部8个支座固定于钢架上。就位找正时确保安装标高、位置及与炉膛出口的接口角度符合设计要求，否则将影响到返料器、水平烟道、炉膛出口水冷壁、汽水连通管道等设备的安装及锅炉的正常可靠运行。支座安装必须平整受力均匀，防止因安装不平产生的附加力使各支撑之间负荷分配不均而损坏旋风筒。
旋风筒组合、焊接和安装找正合格后，进行中心筒(内胆)安装，中心筒由上口的16个挂钩挂于旋风筒内部。为避免因设备制造误差，使挂钩连接不上或受力不均，吊装前先安装4个挂钩(四角对称)，保证内胆中心与旋风筒中心同心，吊装找正后再安装其余挂钩。
2.3 主要技术改进措施
2.3.1 流化床落渣管和冷渣机之间加设疏通门。流化床落渣管和冷渣机之间原设计直接法兰螺栓连接，运行时由于落渣管(不锈钢管)堵渣或结渣，造成落渣不畅，冷渣机不能正常除渣。经过分析将落渣管和冷渣机之间加设疏通门，落渣管堵渣或结渣时，打开疏通门，用不锈钢筋伸入管内进行疏通，经过实验，消除
了由于落渣不畅冷渣机不能正常除渣的缺陷，并保证了锅炉正常运行。
2.3.2 高压流化风机出口风管的改进。因高压流化风机共2台，一备一用，分别布置在炉左炉右，风管也对称布置，但启动单台风机时，供给2台返料风室的密封风量将不均匀，松动风和返料风在两风室中作用不同步，锅炉不能正常运行。

对此问题进行了现场改造，在对称布置的风管中间各加装一个闸板风门，起到调节、控制作用。经试运检验，消除了以上缺陷，且安全可靠。
2.3.3 引风机轴承温度过高超标缺陷的处理。引风机是包头风机厂配套的130t/hCFB锅炉的主要辅机，在试运初期引风机运转正常，随负荷增加轴承温度过高超标，经多方技术人员检查、测试，发现引风机轴承加工工艺差、表面粗糙造成轴承运转一段时间后温度过高超标。将原轴承更换为由厂家提高加工工艺后制造的
轴承，温度超标消除，引风机运转平稳，保证了锅炉的可靠运行。

根据以上施工措施和技术改进措施，圆满完成了该CFB锅炉安装及试运工作。
3 效果与评价
3.1 试运经济技术指标

神华大漠发电公司1#机组中130t/hCFB锅炉于2006年4月16日8时进入168小时整套试运(按合同约定)，4月23日顺利结束。在“168”整套试运期间，各项经济技术指标如下：①机组运行平均负荷率105%；②锅炉及其他专业分项工程合格率100%、优良率95%；③锅炉炉膛严密性达到设计要求,运行环境清洁；④炉墙浇注经过试运及一年多的运行考验，炉内各部位不同类型规格的浇注料牢固可靠，无脱落、龟裂等缺陷，表面质量良好。
通过各方积极配合、共同努力，1#、2#机组以优良指标于2006年7月14日顺利通过竣工验收。
3.2 质量评价

机组及锅炉的顺利投产的实现了设计制造和安装等不同阶段的预期目标，机组安装质量得到了监理单位、技术监督部门首肯,总体评价如下：符合初设审批原则，施工图设计优良，主要设计参数符合有关规定，能够满足热电厂运行要求。本工程CFB锅炉等主要设备质量良好，各项技术参数均达到厂家铭牌要求，运行平稳。安装工程质量优良、工艺良好，投入系统完善。本工程动态调试质量良好，阶段性调试符合《典型大纲》和《验标》的优良标准，机组整套试运综合主要指标达优良标准，安装调试过程中未发生任何重大设备和人身事故。
4 建议

国产130t/hCFB锅炉的经过试运行的检验，在设计制造、安装调试和运行生产等方面积累了经验，并使该型锅炉得到了完善和改进。建议对以下几个方面加以改进：

两台点火器外筒壁应加设热工测温装置，以便在投煤前更好地控制油枪点火温度，避免高温损坏点火器。
高压流化风机共2台，一备一用，应该集中紧凑布置在炉前或炉后的锅炉中心线位置，这样风管对称布置即使单台启动风机时，也不会发生供给2台返料风室的密封风量不均匀，松动风、返料风在两风室中作用不同步的现象。

改进冷渣机与落渣管的连接方式、冷渣机进渣口构造，防止高温炉渣的泄漏。
5 施工技术攻关项目

针对130t/h锅炉设计的重点部位，内蒙古第二电力建设工程有限责任公司成立QC小组对重要施工问题进行技术攻关并取得成绩。点火器抗热震浇注料的施工质量控制；高压流化风机配风调节与控制；锅炉密封问题质量攻关；旋风筒组合与安装；旋风筒及中心筒吊装工艺。