H型鳍片管式省煤器在410t/h燃煤锅炉中的应用

　　大庆石化公司热电厂5号锅炉为HG-410/9.8-MQ14型单汽包、自然循环、倒U型布置炉,其下级省煤器为光管式省煤器,规格d32 mm×4 mm,材质20G,错列布置。自1996年12月投运以来,该省煤器管排堵灰、积灰严重,影响了烟速的均匀性,造成管子表面磨损严重,泄漏频繁,平均每年非计划停炉8~10次。有的管子表面多处磨损,已无法修复,在检修过程中只能将泄漏管子从联箱根部处割断堵死。这样就造成省煤器传热面积减少,排烟温度高达158℃。为解决5号锅炉排烟温度过高和省煤器管子磨损问题,2007年10月该厂在设备大修改造中将5号炉下级省煤器更换为H型鳍片管省煤器。H型鳍片管是把两片中间有圆弧的钢片对称地与光管焊接在一起而成(图1),其具有以下优点:

　　(1)磨损主要是灰粒对管子的冲击和切削作用。在管子周围与水平线成30°部位磨损最严重,S1/d=S2/d=2时,此处磨损量为平均值的3倍。错列布置由于气流方向改变,第2排磨损最严重。S1/d=S2/d=2时第2排磨损量是第1排的2倍,其后各排磨损量比第1排一般高30%~40%。顺列布置第1排与错列布置第1排相同,以后各排由于气流冲击不到管子磨损较轻。

　　H型鳍片管省煤器采用顺列布置,H型鳍片把空间分成若干小的区域,对气流有均流作用,与采用错列布置的光管省煤器、螺旋肋片省煤器、纵向鳍片省煤器相比,在其它条件相同情况下寿命高3~4倍。

　　(2)管子错列布置容易冲刷管子,背面积灰较少,而顺列布置的管子由于气流不容易冲刷管子背面,其积灰比错列布置管子多。H型鳍片由于鳍片焊在管子不易积灰的两侧,两边形成笔直通道,气流方向不改变,鳍片不易积灰。另外,H型鳍片中间留有4~10mm间隙,可引导气流吹扫管子鳍片积灰,吹灰效果较好。

　　(3)管组紧凑,总体重量轻,可降低悬吊系统载荷以及省煤器和锅炉整体造价。

　　(4)烟气侧阻力减少,引风机运行费用降低。

　　(5)焊口减少,可靠性提高。H型鳍片管省煤器管子规格为d38 mm×4.5mm,鳍片尺寸(宽×高)为80 mm×180 mm,鳍片厚3mm,鳍片节距25 mm。管子为顺列布置,横向节距90mm,纵向节距92 mm,管子有效长度为9 680 mm,符合锅炉原炉膛尺寸要求。

　　省煤器基管管材采用高压管,鳍片材料采用酸洗碳钢板;管子在进行鳍片焊前,表面应进行抛光或喷丸处理;弯头和直管对接焊口采用全氩焊,100%无损探伤;省煤器管排制作完成后100%通球检验,并按规定进行常规超水压试验;鳍片管为整根定尺管,中间无对接焊口。H型鳍片管省煤器利用原支撑梁,支撑板采用16mm厚的钢板,材料为Q345-B;省煤器的最上排加装梳形防磨罩,其材料为SUS304,厚度为1.5 mm;省煤器管组与烟道前后墙及两侧墙间均布置烟气阻流隔板,隔板材料为Q345-B,厚度为6 mm。省煤器换热面积约为7 000 m2,烟气流通截面为25.91 m2,工质流通截面为0.111 m2,符合该厂锅炉原有设计性能保证。