在一些中小型電廠鍋爐系統中,除塵器常采用文丘里一水膜除塵器,由于設計和運行中的一些問題,往往造成除塵效率低于設計值、有一些細小的粉塵隨著煙氣進入引風機中。在北方的冬季,由于氣溫比較低,隨煙氣進入引風機的水蒸汽會冷卻凝結,與粉塵混合在一起時形成粘度很大的灰漿,粘結在風機葉片及葉輪前、后盤上,形成比較堅硬的灰殼并逐漸增厚。當部分灰殼在自重和離心力共同作用下脫落時,風機轉子的平衡即被破壞,風機整體會產生振動。引風機積灰振動不僅降低機組的 經濟性,同時對機組的安全生產也會造成一定的影響,嚴重時甚至需要停爐檢修,防止引風機積灰振動成為亟待解決的研究課題。 防止引風機積灰振動的途徑有3種:其一是提高麻石水膜除塵器的分離效率,減少粉塵和水滴進入引風機的機會,從根本上解決積灰振動問題。但由于水蒸汽會發生凝結,同時也受水質、除塵器現有結構及運行人員習慣操作方式等因素的影響,一般很難實現;其二是提高除塵器后煙氣的溫度,使煙氣溫度高于水蒸汽的露點,防止在葉片上積灰,但無論是使用煙氣旁路加溫還是使用蒸汽加溫,都需要對系統進行較大的改動,這種辦法既受現場設備場地的限制,又受煙氣帶水量的影響,投資也比較大,實際效果也不理想;其三是允許少量粉塵及水分進入引風機,而采取一些措施防止在轉子上積灰,避免引風機的振動,這種方法設備簡單,引風機改動量小,只要設計合理會取得較好的效果。本文采取的噴嘴吹掃方法就屬此類方法。 吉林省洮南熱電廠有三臺75t/h的鍋爐,除塵采用水膜除塵器,引風機積灰嚴重,影響了機組的正常運行,造成巨大的經濟損失,同時由于積灰脫落造成引風機振動,還存在安全隱患。 基于上述原因,決定對引風機進行技術改造,以減輕甚至消除積灰問題。電廠采用由東北電力大學設計研制的“防止引風機積灰與振動裝置”,對鍋爐引風機進行技術改造,為了對改造的效果進行評估,分析改造前后引風機各項性能尤其是積灰和振動,進行了試驗研究工作。 1 引風機改造前概況 吉林省洮南熱電廠有三臺75t/h的鍋爐,除塵采用水膜除塵器,該除塵器除塵效率明顯低于設計指標,一些未被分離除掉的細小粉塵隨著煙氣進入引風機中。除塵器的氣、水分離裝置運行效果不好,致使一部分微小水滴被煙氣帶入風機中,水分和灰塵混合在一起時,形成粘度很大的灰漿,并粘結在風機葉片及葉輪前、后盤上,形成比較堅硬的灰殼。灰層形成的時間短、厚度大,最厚時可達30mm左右,而且在測試中我們發現積灰大多發生在葉片的非工作面上,在工作面上積灰較少。當灰層脫落時,會使風機轉子的平衡遭到破壞,軸承雙幅振動值高達0.3—0.4mm,最嚴重時達0.6—0.8mm(正常值應在0.08mm以下),造成頻繁停機進行人工清灰,嚴重時每周都要清灰2～3次,不僅在經濟上造成嚴重的損失,還在安全上造成隱患,嚴重時若不及時處理可能會造成“飛車”事故。同時也大大增加了運行人員的維護工作量。 2 防止引風機積灰振動的工作原理及采取措施 2.1 工作原理 為解決洮南熱電廠引風機積灰振動問題,引進 “防止引風機積灰振動裝置”,其工作原理為:對于機翼型葉片的風機,葉片在工作過程中存在工作面和非工作面。對于葉片的工作面,運行中不會發生積灰現象,在除塵器分離效率低時,僅會發生磨損;而對于非工作面,無論除塵器分離效果好壞,都不同程度的存在積灰,這是由于非工作面會產生一定的渦流區,致使灰塵沉積在葉片上。潮濕的粉塵剛粘附到葉片時質地比較松軟,經過一段時間后,灰中的水分逐漸蒸發形成了水泥狀堅硬的的灰殼,隨著時間的推移灰殼不斷加厚,致使灰殼的局部脫落,造成風機振動。因此,研制的積灰吹掃裝置改變風機葉片非工作面上的渦流區的流場,通過高速氣流的動量,將剛剛粘附到葉片上的松軟積灰吹掉,防止其不斷加厚,從而可以避免風機積灰振動。 2.2 采取的措施 在引風機上加裝一組噴嘴,利用引風機本身的壓頭將一部分煙氣吸入射流噴嘴組入口,然后再以很高的速度噴射到葉片的非工作面,葉輪每轉一周,葉片被依次吹掃一遍,通過氣流連續吹掃達到防止粉塵沉積加厚的效果,再循環的煙氣量可以調節。在實際安裝時,也可以將射流噴嘴組入口端引出風機,利用引風機壓頭吸取環境空氣吹掃。采用后一種形式該裝置還有清除積灰的功能,當發現引風機有積灰時可以在噴嘴組母管入口加入適量細砂,人為造成一種磨損的狀態,用高速細砂撞擊葉片上的積灰,以達到清灰、防振的目的。 2.3 噴嘴吹掃裝置的主要設計參數 2.3.1 引風機設計規范 引風機型號:Y4--73--llNo18D 轉 速:960r/min 壓 頭:2790Pa 流 量:169910m3/h 2.3.2 噴嘴出口流速 理論 計算流速:59.2m/s 實際流速:68.1 m/s 2.3.3再循環煙氣量 再循環煙氣量:0.62 m3/s 3 測試試驗的目的 洮南熱電廠引風機安裝“防止引風機積灰與振動裝置”的技術改造項目,是為了減輕甚至消除本電廠鍋爐引風機存在的積灰和振動問題,改造后性能試驗的目的就是鑒定技術改造后的效果,并對其進行分析評價。 4 引風機改造后運行及試驗效果 引風機加裝防止積灰和振動的裝置后,其積灰現象基本被消除,在改造后一年的運行期間,振動現象基本消失,經測 定振動值已降到0.02—0.04mm的正常范圍內。停機檢查發現引風機葉片上只有不到1mm的散薄粘灰,自加裝該裝置后沒有發生因積灰引起的引風機事故。 改造后新風機的其他性能測試試驗結果如下: 1)滿負荷運行時,在低速運行時擋板開度引風機甲100%,引風機乙50%,除塵器前氧量已達5%,表明風機的風量足夠,并有一定的富裕量。 2) 風機試驗過程中,引風機甲(開度100%)的風量為169340m3/h,風機全壓為2880Pa。 5 結論 通過對洮南熱電廠鍋爐引風機加裝的“防止引風機積灰和振動裝置”的測試試驗,得到如下結論: 1)加裝裝置后引風機積灰現象明顯減輕,長時間運行積灰保持在很薄的厚度,不會引起引風機的其他事故; 2)引風機振動幅度顯著降低,已經達到風機正常運行所允許的范圍; 3)改造后風機的各項性能指標仍然可以達到設計所要求的數值,沒有影響風機效能的正常發揮。 |
