燃?xì)鉄崴仩t改造剖析

本文以某礦區(qū)A 熱電廠為例，剖析對(duì)比現(xiàn)有層燃鍋爐技術(shù)改造和新建煤粉鍋爐的可行性。

熱源廠現(xiàn)狀

A 熱電廠現(xiàn)有3 × 35 t /h ( WGC35 /3. 82 － 5) 層燃爐，燃?xì)鉄崴仩t，帶2 臺(tái)6000 kW 凝結(jié)式發(fā)電機(jī)組，全年運(yùn)行。非采暖季鍋爐發(fā)電2 用1 備，3爐輪流檢修，采暖季鍋爐熱電聯(lián)產(chǎn)3 臺(tái)同啟。燃?xì)鉄崴仩t1993 年起陸續(xù)投運(yùn)，燃?xì)鉄崴仩t選型，目前熱負(fù)荷250000 m2，未來將增至450000 m2，供暖周期8 個(gè)月，全年用煤量12 × 104 ～ 13 × 104 t。除塵現(xiàn)為兩級(jí)電除塵，出口煙塵實(shí)測(cè)值120 ～ 130 mg /m3。脫硫選用原煤加生石灰( 9. 5 kg /t 煤) 爐前干法脫硫，出口SO2質(zhì)量濃度400 ～ 500 mg /m3。無脫硝設(shè)備。

熱源廠廠房為雙層安置，主體修建為框架結(jié)構(gòu)，鍋爐間標(biāo)高約24 m，除塵器室外安置，廠房房頂為輕型鋼房頂。熱源廠部分占地上積約1500 m2，熱源廠堆煤場(chǎng)占地約為800 m2，熱源廠廠區(qū)總占地上積約為3500 m2。

燃?xì)鉄崴仩t計(jì)劃比選

計(jì)劃1: 層燃鍋爐結(jié)構(gòu)改造、尾部加裝除塵+ 脫硫+ 脫硝。

計(jì)劃2: 現(xiàn)有熱源廠修建利舊，改建為設(shè)計(jì)3 ×40 t /h( 2 用1 備) 搞效煤粉鍋爐。改造后為滿意現(xiàn)狀供熱負(fù)荷和環(huán)保排放:

計(jì)劃1 現(xiàn)有燃?xì)鉄崴仩t尾部在現(xiàn)有兩級(jí)電除塵后添加一級(jí)布袋除塵，并加裝脫硫脫硝裝置。鍋爐共3 臺(tái)( 2 用1 備) 。計(jì)劃2 現(xiàn)有鍋爐房修建和煙囪利舊，燃?xì)鉄崴仩t選型，水系統(tǒng)設(shè)備增容、鍋爐及其余輔機(jī)更新為煤粉鍋爐專用，鍋爐共3 臺(tái)( 2 用1 備) 。

燃?xì)鉄崴仩t

燃?xì)鉄崴仩t屬危險(xiǎn)性大、能耗高的特種設(shè)備，是保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)開展的嚴(yán)峻基礎(chǔ)設(shè)施。近年來，鍋爐向著更大容量、更高蒸汽參數(shù)的方向開展，而在高溫耐熱鋼煉制與規(guī)劃選型、出產(chǎn)制作、鍋爐規(guī)劃及運(yùn)轉(zhuǎn)監(jiān)控等關(guān)鍵技能問題上沒有獲得實(shí)質(zhì)性突破，導(dǎo)致鍋爐事端頻發(fā)，鍋爐安全搞效運(yùn)轉(zhuǎn)面臨著嚴(yán)峻應(yīng)戰(zhàn)。出產(chǎn)實(shí)踐標(biāo)明: 鍋爐一旦發(fā)作事端，往往造成嚴(yán)峻人員傷; 常伴有大范圍破壞、嚴(yán)峻火災(zāi)和環(huán)境污染; 產(chǎn)業(yè)損失慘重，社會(huì)影響惡劣。鍋爐事端不斷發(fā)作的底子原因是鍋爐安全運(yùn)轉(zhuǎn)存在以下5 個(gè)方面的共性技能問題: ( 1)高溫耐熱鋼的煉制與出產(chǎn)關(guān)鍵技能沒有獲得實(shí)質(zhì)性打破; ( 2) 傳統(tǒng)規(guī)劃選型技能不能滿足高溫耐熱鋼靜確選型的需求; ( 3) 燃?xì)鉄崴仩t耐熱資料在出產(chǎn)制作進(jìn)程中的焊接、彎制、熱處理關(guān)鍵技能不能滿足新資料使用的需求;?

( 4) 缺少搞效率離線檢測(cè)、高可靠性在線監(jiān)測(cè)、安全評(píng)估方法及裝置; ( 5) 缺乏燃?xì)鉄崴仩t安全搞效的鍋爐和燃燒器結(jié)構(gòu)的整體優(yōu)化規(guī)劃技能。咱們面臨的應(yīng)戰(zhàn)是怎么完成這些共性技能問題的嚴(yán)峻打破，保證鍋爐長(zhǎng)周期安全搞效運(yùn)轉(zhuǎn)。但由于燃?xì)鉄崴仩t安全搞效運(yùn)轉(zhuǎn)觸及動(dòng)力工程及工程熱物理、資料科學(xué)及工程以及丈量操控等多學(xué)科問題穿插，機(jī)理復(fù)雜，難度大; 并且鍋爐安全運(yùn)轉(zhuǎn)觸及鍋爐資料、規(guī)劃、制作和運(yùn)轉(zhuǎn)等依次關(guān)聯(lián)的進(jìn)程操控，其多進(jìn)程彼此耦合。因而，傳統(tǒng)燃?xì)鉄崴仩t的根據(jù)單一學(xué)科、單一進(jìn)程的鍋爐安全搞效運(yùn)轉(zhuǎn)保障技能無法克服復(fù)雜服役環(huán)境和資料耦合導(dǎo)致鍋爐失效的技能難題，這也一直是國(guó)內(nèi)外動(dòng)力工程及工程熱物理和資料科學(xué)與工程范疇的技能前沿和應(yīng)戰(zhàn)。

燃?xì)鉄崴仩t出產(chǎn)制作過程中的新問題

焊接在鍋爐受壓部件出產(chǎn)中占制作作業(yè)量的60%，任何資料若不具有杰出的焊接功能則不能用作鍋爐資料，燃?xì)鉄崴仩t選型，焊接是鍋爐制作中的中心制作技術(shù)，鍋爐的膜式水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器、集箱等受壓部件都必須經(jīng)焊接完結(jié)。

燃?xì)鉄崴仩t膜式水冷壁拼排管屏開裂問題

近年來，隨著鍋爐向更大容量、更高蒸汽參數(shù)的快速發(fā)展，鍋爐制作中運(yùn)用的資料強(qiáng)度和環(huán)境運(yùn)用溫度逐漸進(jìn)步，電站鍋爐膜式水冷壁用資料從過去運(yùn)用的A187 等碳鋼逐漸向合金鋼———12Cr1MoV，T23，T24 和T91 過渡，這些資料作為膜式水冷壁資料在焊接過程中相繼發(fā)作了焊接裂紋開裂，這些問題嚴(yán)峻限制著超臨界、超超臨界機(jī)組的技能進(jìn)步。

燃?xì)鉄崴仩t

如T23 在焊接和運(yùn)轉(zhuǎn)過程中發(fā)作了橫向和縱向開裂。操控和避免膜式水冷壁拼排管屏發(fā)作開裂的難題十分復(fù)雜，需處理以下問題: ( 1) 研討管材、扁鋼和焊接資料在焊接熱循環(huán)效果下的致脆要素發(fā)生機(jī)制，提出消除焊接熱循環(huán)效果下拼排裂紋致脆要素的焊接冶金、材料優(yōu)化準(zhǔn)則; ( 2) 處理資料、結(jié)構(gòu)尺寸、焊接辦法、燃?xì)鉄崴仩t熱處理及拼排設(shè)備等多方面要素對(duì)焊接冶金和殘余應(yīng)力發(fā)生的效果過程和規(guī)則; ( 3) 在熱彈塑形力學(xué)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用大型有限元ANSYS 剖析軟件，剖析模仿焊接接頭的焊接溫度場(chǎng)和焊接剩余應(yīng)力場(chǎng)的散布情況，提出降低焊接剩余應(yīng)力的環(huán)

燃?xì)鉄崴仩t歸納功能打破是耐熱鋼研討方向

電站鍋爐耐熱資料的研討開發(fā)作業(yè)具有很強(qiáng)的歸納性，既有科學(xué)研討內(nèi)容，也有技能和工程的應(yīng)用基礎(chǔ)研討內(nèi)容?？茖W(xué)研討主要側(cè)重于理論和機(jī)理研討，如資料冶金和合金化原理; 技能研討主要側(cè)重于資料力學(xué)功能和評(píng)價(jià)辦法研討，如資料物理功能，常溫、高溫力學(xué)功能，燃?xì)鉄崴仩t持久強(qiáng)度功能研究等; 科學(xué)和技能研討主要針對(duì)原資料; 工程技能研討主要側(cè)重于資料運(yùn)用功能的研討，包含資料加工、制作、運(yùn)轉(zhuǎn)過程中資料功能以及根據(jù)資料的安全評(píng)定、燃?xì)鉄崴仩t壽數(shù)猜測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技能，如資料在焊接熱循環(huán)效果下表現(xiàn)出來的焊縫的接合功能，材料抗高溫腐蝕功能，抗蒸汽氧化功能，是資料科學(xué)與技能的應(yīng)用研討，只有歸納功能完善后才能確保發(fā)電機(jī)組和電站鍋爐根據(jù)資料安全的全體技能進(jìn)步。

燃?xì)鉄崴仩t

濰坊三本機(jī)械科技有限公司座落于風(fēng)景秀麗的山東臨朐，是專業(yè)從事鍋爐生產(chǎn)、產(chǎn)品研發(fā)、工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)及設(shè)備安裝調(diào)試于一體的產(chǎn)業(yè)體系，公司主要產(chǎn)品有各種常壓熱水鍋爐、燃煤、燃油、燃?xì)鉄崴仩t、洗浴爐、開水爐，鑄鐵管式爐、有機(jī)熱載體系列鍋爐、各種型號(hào)熱風(fēng)爐、各類換熱器及換熱機(jī)組等。本廠采用先進(jìn)的軟件設(shè)計(jì)、精湛的制造工藝、完善的檢測(cè)手段，嚴(yán)格執(zhí)行鍋爐壓力容器質(zhì)量保證體系。產(chǎn)品在環(huán)保、安全、節(jié)能等技術(shù)指標(biāo)方面均符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。本廠擁有一批日益進(jìn)取的專業(yè)技術(shù)人員，開發(fā)了多個(gè)品種的實(shí)用型環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品，自投放市場(chǎng)以來，成為同類行業(yè)中深受客戶歡迎和信賴的產(chǎn)品，產(chǎn)品遍布全國(guó)各地。公司始終堅(jiān)持以質(zhì)量求生存，以信譽(yù)求發(fā)展的管理原則，為用戶提供及時(shí)、快捷、完善的服務(wù)，并將一如既往地持續(xù)完善質(zhì)量管理體系，不斷滿足廣大客戶需求。