浅谈130t/h循环流化床锅炉安装

2022-09-11

循环流化床锅炉是新一代高效、低污染清洁燃烧设备。其特征是燃料及脱硫剂经多次循环, 反复地进行低温燃烧和脱硫反应, 炉内湍流运动强烈, 不但能达到低NOX排放、高脱硫效率和与煤粉炉相近的燃烧效率, 而且具有燃料适应性广, 负荷调节性能好, 灰渣易于综合利用等优点, 因此在国内外得到了迅速推广应用。

1 工程概况

为满足春风油田排601-20区注汽井的注汽需求, 春风油田于2013年实施了130t/h燃煤注汽站建设项目, 项目选用新疆石油勘察设计研究院研发的1台130t/h循环流化床注汽锅炉作为主力注汽锅炉。该锅炉出口额定蒸汽压力14MPa, 蒸汽温度336.7℃, 蒸汽干度大于99%, 年供汽量160×104t。

2 130t流化床锅炉基本情况

2.1 设备主要结构特点

本锅炉为单锅筒、自然循环、“∏”型布置的燃煤循环流化床锅炉, 紧身封闭布置。锅炉炉膛为全膜式水冷壁悬吊的封闭结构, 采用高温旋风分离器作为分离元件。旋风筒为中部支撑结构。蒸发管束、高温省煤器、低温省煤器和空气预热器均布置在尾部竖井烟道内。该炉型具有体积较小, 结构紧凑, 循环流化效果好, 燃烧效率高的特点

2.2 施工要点

流化床锅炉能否连续正常运行, 关键在于各处耐磨材料的持久性、锅炉主要受压元件的防磨效果以及膨胀与密封情况。因此, 在安装受压元件时, 必须严格按相关规范及图纸施工, 才能保证锅炉在设计状态下稳定运行。

2.3 重点工序

该锅炉炉能否正常运行, 关键在于高温旋风分离器的分离效率、返料装置的运行情况、流化床能否正常工作。因此, 上述部件的安装是锅炉安装过程时的重点工序。

3 锅炉安装关键技术

3.1 锅炉钢结构的安装

锅炉钢结构构成:内钢架, 外钢架, 顶板, 平台扶梯, 运转层梁格, 轻型炉顶, 炉间连接件。根据锅炉厂提供的钢架图对每个零部件的几何尺寸进行复测, 确保钢结构安装精度在误差范围内。

3.1.1 钢架的安装

柱对接及组装:柱与柱的连接应严格按焊角高及尺寸进行连接。

梁与柱子安装时应注意:

(1) 检查梁的支承架标高是否与钢架要求一致, 一般为0或标高负偏差, 最大不大于-4mm。

(2) 若支承架为标高正偏差时, 应予修正后再进行梁的连接。

3.2 锅筒及锅筒内部装置的安装

130t/h流化床锅炉锅筒内径Φ1600mm, 壁厚92mm, 材料BHW35/WYJ214, 锅筒筒身长11100mm, 全长约为 (包括封头在内) 13230mm。锅筒内部装置为分段蒸发系统, 设有给水、蒸汽分离、连续排污及加药装置等。蒸汽一次汽水分离采用旋风分离器, 蒸汽二次汽水分离采用百叶窗和多孔板, 锅筒内部装置设有给水、蒸汽分离、连续排污及加药装置等。锅筒上设有光电高压磁浮液位计、电接点液位计等安装位置;锅筒正常水位在中心线下150mm处, 最高、最低水位在正常水位上下75mm处。锅筒由三个支座支撑, 中间设一个固定支座, 两边各一个活动支座支撑于钢架横梁上, 当锅筒受热时可向两端自由膨胀。

3.3 水冷系统的安装

炉膛水冷壁采用全膜式壁结构, 水冷壁管为Φ51×6, 管间距80mm;刚性梁将整个水冷壁组成刚性吊挂式结构, 并设有上、中、下三层止晃装置, 以保证炉膛运行产生 (正、负) 压力时水冷壁不会发生晃动和永久变形;水冷壁及炉墙均通过水冷壁吊挂装置悬吊于钢架的顶部板梁上, 整体向下膨胀, 无约束最大膨胀量约为145mm。

3.3.1 水冷壁组合安装

水冷壁是锅炉主要的辐射蒸发受热面, 是由上、下集箱及膜式壁管组成。前膜式壁管前分为上、中、下十二屏, 后分为上、中、下九屏, 左、右各分为上、中、下六屏组成。膜式水冷壁在运输过程中, 数次起吊可能发生变形, 在工地安装时, 须对其校正, 膜式水冷壁管屏间和管屏与集箱管接头对接时, 若有偏差, 可适当切割管屏鳍片校正对接后焊复。水冷壁由于宽度窄, 细长比大, 安装时尽量采用加固架, 防止吊装时管屏弯曲。

3.3.2 水冷屏的安装

水冷屏布置在炉膛内, 共有4屏, 每一屏分上下两部分出厂, 工地组装, 水冷屏由于宽度窄, 细长比大, 安装时尽量采用加固架, 防止吊装时管屏弯曲。安装完毕应保证水冷屏的平整度和垂直度。

3.3.3 蒸发管的安装

蒸发管管排较长, 且上下均带有密封钢板, 须安装时要注重考虑与钢结构之间的安装顺序。蒸发管与尾部护板密封处要求焊接密封钢板, 此密封钢板安装在尾部护板内侧, 故须在尾部砖墙砌筑前将其焊接完成。

3.3.4 空气预热器的安装

空气预热器是利用即将从锅炉排放的烟气余热加热送入炉内助燃空气的一种换热设备。空气预热器的组合主要是支撑框架的组合、管箱连接、管箱波形伸缩节连接及防磨装置的连接。防磨管在浇筑混凝土前要有防堵措施, 运行前应将管口封堵物清理干净。同时, 为防止胀缩节变形, 一般在起吊前应在胀缩节外侧用扁钢条进行加固, 安装完空气预热器后拆除。