51 锅炉炉膛压力测量装置堵管的原因及改进方法.doc

2007年全国发电厂热工自动化专业会议论文集

锅炉炉膛取压装置堵灰原因分析及改进

雍绍平
（宁夏大坝发电有限责任公司宁夏青铜峡751607）

摘要：大坝发电有限责任公司#4机组炉膛压力测量装置在锅炉安装时存在测量装置安装不合理，运行中频繁堵灰。造成检修维护工作量大，且影响锅炉的安全运行。为此，通过对测量装置的安装位置及安装方式的分析和改进，消除了机组运行中炉膛压力测量装置经常堵灰的缺陷，保证了锅炉安全稳定运行。
关键词：锅炉；压力；测量装置

大坝发电有限责任公司4×300MW机组配套安装的1025t/h锅炉均为B&WB公司设计制造亚临界中间再热单汽包自然循环炉，型号为B&WB—1025/18.3－M。配套5台中速磨煤机，前后墙对冲燃烧布置的负压炉，采用钢架紧身密封结构。配套安装了上海汽轮机厂生产的300MW汽轮机和发电机，热控系统采用的是Bailey公司的INFI-90系统，其中#4机组于1997年投产发电。

1炉膛压力测量系统的安装位置及测点分布
B
B
A
A
炉膛
α
1
2
3
4
5
6
图1炉膛压力取样装置的安装方式
1－水冷壁2－Ф45取压管3－防堵罐
4－引压管5－水冷壁鳍片6－鳍片缝隙
机组运行中，炉膛压力控压范围为(-50—+20)Kpa，正常情况下要维持微负压方式运行，因此对炉膛压力测点位置的选择，应能真实反映炉膛内的燃燃烧工况。若测点过高，则负压偏大，测点过低，距火焰中心近，则压力不稳定，甚至出现正压。#4炉炉膛压力测点位置取自锅炉两侧喷燃室火焰上部，锅炉设计标高54米处，真实地反映了炉膛内部的真实情况。
炉膛压力测量系统设计安装了14套测量仪表，其中3台变送器的信号引入CCS系统，用于吸风机投自动控制回路，1台变送器的信号用于集控室盘装表显示监视。在燃烧稳定的情况下，为了保证测量信号稳定性，减少脉动压力对吸风机投自动回路的影响，变送器测量系统全部利用引压管将炉内负压信号引到了炉18米平台的变送器内。另外安装的10台压力控制器的信号引入BMS系统，分别用于对炉膛压力高/低信号的报警、锅炉主燃料跳闸(MFT)保护和跳闸送风机/吸风机联锁。为了能实时准确地快速响应炉内压力的变化，炉膛压力控制器全部安装在取样罐同层的开关柜内。14套测量仪表的取样管路从8个取样测量装置引出。炉膛左右两侧各安装了4套取样测量装置。

2测量装置存在的问题与分析
#4炉膛压力取样装置安装方式如右图所示，机组投产运行后，#4炉偶尔有堵灰的现象，每次从引压管反吹后各测量仪表都能正常传送信号，真实反映炉膛内压力。但从2003年开始，堵灰的频次增多，达到了周每2－3次，甚至一天1次的严重程度。2004年6月,#4机组停机大修，经对炉膛压力取样装置从如图所示的A-A截面切开及管路安装方式两方面分析，该装置主要存在以下缺陷：
(1).原设计安装时从炉膛水冷壁焊出来的取样管为外径Φ45、内径Φ35的管子，管径太小。
(2).取样管与炉墙垂直面的夹角α小于45º，不利于积灰依靠自身的重量回落到炉膛内部。防堵罐内的积灰下落后大量地积集在取样装置内。
2
1
(3).从取样管接到防堵罐有一段为弯管，这一段由于夹角α过小，当防堵罐内的积灰下落到取样管弯头部位时，易在弯头部位积累堆积，堵塞防堵罐。这一点也从A-A截面切开后得到验证。
(4).锅炉水冷壁管的间隙为15mm，取样管焊接在两根水冷壁的中间。当从A-A截面切开取样管后，发现取样管端部已完全被堵塞，堵塞物主要是大粒的炉渣和从防堵罐内脱落的铁片及积灰。将这些堵塞物清理后，发现所割开的水冷壁管鳍片缝隙为5mm，如图1所示，因此端部开口过小是造成取样装置堵灰的主要原因。

3改进的技术方案与实施
图2炉膛吹灰器预留孔图示
1－水冷壁2－吹灰器预留孔
针对炉膛压力取样装置存在的以上问题，结合现场设备安装情况，决定先对CCS系统的炉膛压力A变送器取样装置按如下技术方案进行改进：
R=30
116mm
60mm

图3堵板
(1).取消原焊接在水冷壁缝隙间的炉膛压力取样装置，从图1所示的A－A断面进行切割，并加工了一个Φ45的圆盘与切口进行焊接，将原取样管从外部封堵。
(2).利用与取样装置处于同一水平标高位置的吹灰枪预留孔改进安装方式，吹灰枪预留孔如图2所示。该预留孔外径为Φ120mm，内径为Φ116mm，长为200mm的一段圆管。将预留孔内的防火堵料清理干净，为了将新的取样管能插入炉膛内部，将预留孔圆管割除了180mm长，与炉墙相连部分只保留20mm的长度。
(3).按图3所示尺寸加工一块直径为Φ115mm，厚度为10mm的堵板,将堵板堵焊在吹灰器预留孔上。

(4).采用长度为8500mm，外径为60mm，内径为50mm的无缝管代替Φ45的取样管，将Φ60的取样