锅炉炉底水封破坏的危害与改造

锅炉炉底水封破坏的危害与改造

刘龙

刘龙

陕西北元化工集团股份有限公司热电分公司陕西榆林神木锦界719319

摘要：针对锅炉炉底水封槽内悬挂密封板变形产生漏风间隙，大量冷空气抽入炉底直接影响了锅炉内部燃烧工况，导致火焰中心上移，燃烧不充分，同时水封槽处常年冒汽对水冷壁下联箱排污管腐蚀严重，造成水封槽破坏，炉膛负压不稳，燃烧恶化甚至灭火，排烟温度急剧上升，高负荷时过热器管壁严重超温等严重后果，针对这一现象，并结合某热电厂125MW机组，锅炉炉底水封在实际运行过程存在的问题，提出合理的改造：由传统的“侵入式水密封”改造为“迷宫式进口合金特氟龙密封”，通过此项目的改造避免了漏风、漏灰现象的发生，同时降低了排烟温度，减少循环水消耗，大大减少对水冷壁下联箱排污管腐蚀，避免炉底密封出现漏风故障造成限负荷、停炉事故，提高机组运行安全性，同时可降低设备维护工作量，节约维护费。

关键词：炉底水封；危害；改造

引言

近年来，随着社会经济的不断发展。资源的充分利用和节能降耗已成为热点话题。电厂主要是为人们提供日常生活所需的能源，因此，在电厂锅炉运行中实现节能降耗非常有必要，提高电厂的经济性、稳定性也成为各个电厂追求的主线，改造炉底密封的严密性也是其关键部分。

一、锅炉炉底水封系统简述

某热电厂的锅炉是由华西能源工业股份有限公司于2009年制造的4*480T/H高温、高压、自然循环∏型布置、单汽包室内布置、紧身封闭、四角切圆燃烧、固态排渣的电站锅炉，用于化工供热并配125MW汽轮发电机机组，其水封包括炉底水封和捞渣机水封两部分，具体是侵入式水密封装置结构，渣斗与锅炉下联箱下部水封槽之间采用凹槽浸入式水密封装置，水封槽补水量大。炉底水封的作用保证炉膛下部动静结合处的严密性，防止空气漏入使得火焰中心上移，造成管壁超温[2]。由于水冷壁是悬吊与炉顶的，它的长度随着温度的变化而热胀冷缩，位于它下部的灰渣斗是固定的，而灰渣斗与水冷壁下联箱的相对位置是变化的，运行时既保证水冷壁有向下膨胀的间隙，又保证冷风不从间隙处漏入，水封槽装在灰渣斗的顶部，水冷壁下联箱下部装有钢板，并插入水封槽的水中，钢板随着下联箱移动但始终不会离开水面[3]，这一方面保证了水冷壁的自由膨胀，又保证了膨胀过程中的良好密封；捞渣机水封的作用保持液压关断门与捞渣机槽体结合处的严密性，维持炉膛正常负压，防止冷空气漏入，并收集和冷却炉渣。锅炉水封的严密性严重影响炉膛的效率，以及机组的各项指标。

二、锅炉炉底水封破坏的危害

炉底水封由于检修维护不及时，检修不完善，炉底水封槽内大量的炉渣、积泥等杂物未及时清除，造成水封钢板槽腐蚀、变形严重，失去炉底水封的作用，造成炉底漏风，严重影响锅炉的安全运行。运行中的锅炉，良好的风、粉配比及风量平衡是燃烧调整的主要手段，而炉底水封遭到破坏，会在水封槽内悬挂密封板变形产生漏风间隙，大量冷空气抽入炉底直接影响了锅炉内部燃烧工况，导致火焰中心上移，燃烧不充分影响锅炉效率。结合某热电厂125MW锅炉炉底水封，水封槽内部积灰较严重，影响锅炉下伸膨胀，水封槽悬挂板变形，部分区域不能形成完全水封，水封槽处常年冒汽对水冷壁下联箱排污管腐蚀严重。具体危害表现：1、负压不稳定，燃烧恶化甚至灭火；2、火焰中心上移，炉膛烟温上升，高负荷时，过热器管壁严重超温；3、风量平衡、风粉配比遭到严重破坏[1]。

三、锅炉炉底水封破坏后的处置措施

（一）燃烧调整上的措施

1、改变炉膛配风，减少上层磨的出力，降低火焰的中心高度，加强蒸汽吹灰，同时，对炉底进行检查并恢复水封；

2、改变吹灰方式，降低吹灰的次数，在吹灰前调整好锅炉燃烧；

3、运行人员随时监视火焰电视和火检信号，确保锅炉燃烧稳定；

（二）汽温上的调整措施

1、提高减温水压力，开启减温水调节门，增加减温水流量；

2、降低锅炉的总风量，当炉膛水封破坏时，从冷灰斗进入炉膛的风量并没有记入总风量里面，实际风量大于炉膛的总风量，使过热器汽温迅速上升；

3、降低机组的负荷，由于锅炉过热器一般是对流式换热器，负荷越高汽温越高；

四、锅炉炉底改造方法及内容

由传统的“侵入式水密封装置”改造为“迷宫式进口合金特费龙密封”，它能在所有运行和事故条件下都能吸收全部连接设备的轴向和径向位移。并且能承受可能发生的最大设计正压和负压加上1000Pa余量的压力。即当锅炉突然灭火或送风机全部跳闸，引风机出现瞬间最大出力时，改造范围内的锅炉底部所有密封原件不产生永久变形。对锅炉底部水冷壁与渣井耐火层没有影响，满足使用大修周期的要求。

通过同类电厂锅炉炉底密封进行现场查看，并与相关技术人员进行交流，了解到迷宫式进口合金特费龙密封更加严密、可靠、耐用。结合某电厂锅炉运行状况进行充分讨论，决定将其原来侵入式水密封装置改为迷宫式进口合金特费龙密封，改造后密封效果较好。改为迷宫式进口合金特费龙密封，克服了现场环境灰、渣对锅炉炉底密封的影响。众所周知，侵入式水密封装置，其冷却水槽的冷却对其金属膨胀非常关键，可是由于我们现场的实际环境，不能很好地保证冷却水槽内冷却水的正常运行，经常出现水槽集灰、集渣，造成水流堵塞。而非金属膨胀炉底密封，膨胀节蒙皮采用氟橡胶玻纤布、不锈钢丝网和硅氟橡胶复合而成，具有耐烟气腐蚀的特性。与高温空气或烟气接触面设有隔热层（防尘罩），隔热层既起隔热作用，也起防止烟气中灰尘进入补偿器内部的作用，能满足承受烟气和空气的高温及烟气的腐蚀和磨损的要求。非金属软连接材料采用进口耐高温耐腐蚀合金膜与碳纤维，苯基乙烯基夹丝布，软连接装置内部填充高温硅酸铝毡等同质量材料，能有效的起到隔热消震的作用，高质量的纤维织物隔热层具有吸声、隔绝震动传递的功能，能有效地减小锅炉因点火启动产生的热膨胀引起的震动与炉内燃烧的噪音。非金属膨胀节导流板起到防止介质中粉尘磨损膨胀节的作用，也防止灰尘沉积在非金属膨胀节沟纹处，非金属膨胀节与法兰连接结合面是100%气密性，使锅炉炉底密封更加严密、耐用。

五、锅炉改造后的效果

（一）技术经济效益分析

更换后可保证可靠运行，大大减少对水冷壁下联箱排污管腐蚀，避免炉底密封出现漏风故障造成限负荷、停炉事故，提高机组运行安全性，同时可降低设备维护工作量，节约维护费。

（二）推广应用前景、存在的问题和下步的改进方法

结合某电厂锅炉炉底密封改造的经验和效果，迷宫式进口合金特费龙密封技术已经非常成熟，适合火电机组使用，后续随着技术的成熟有待进一步提高和推广。

结束语

经过锅炉炉底技术改造后，能够随时保证锅炉水封系统的严密性，而且操作方便安全，与水冷壁排污管系统完全独立，排除了隐患，保证了机组的安全稳定运行。

参考文献：

[1]王海强，陈旭，蒲文魁炉底水封的破坏对锅炉运行的危害及防治措施，青海电力，2010，29（2）

[2]吴龙海，锅炉炉底水封槽堵塞原因分析及解决措施，论述，2015，220

[3]胡兰海，梁秋祥，刑军，#1炉底水封密封插板系统改造，河北电力技术，2001，3（20）