鍋爐除塵器積灰分析及解決方法

申請免費試用、咨詢電話：400-8352-114

【摘要】通過對塔什店火電廠7號爐除塵器積灰原因分析、探討，確定了治理方案，并于2000年實施治理，后來又進行了完善，使#7爐除塵器積灰問題得到了徹底解決，有效地避免積灰給機組帶來的不利影響，保證機組長周期運行。
【關鍵詞】除塵器、積灰、文丘里煙道、最優(yōu)尺寸、擴張角、煙氣流速、改造
一、前言
我廠#7鍋爐除塵器為MCS-3400型麻石濕式除塵器，自安裝運行后，內(nèi)部積灰嚴重。積灰部位在除塵器進口、切向過渡段以及進入除塵器水膜處1/3段，形成積灰高度2米左右，且除塵器底部也形成了大量積灰。積灰問題破壞了除塵器筒內(nèi)的動力場，除塵器阻力增大，引風出力下降，影響了鍋爐的經(jīng)濟性。同時，大量積灰使清灰工作勞動強度加大。該問題已成為鍋爐運行、檢修的一個突出問題。經(jīng)長觀察、測量、分析，該除塵器每次積灰情況大致相同，而且無論如何調(diào)整水量，積灰情況也沒有改變，檢修人員對可能造成積灰的其它因素進行了多次查找、檢修，積灰情況也未得到改善。最后，確定除塵器進口文丘里煙道尺寸誤差過大，不符合最優(yōu)尺寸，造成積灰問題。因此，我們著手對文丘里煙道出口（即除塵器主筒進口）尺寸進行了改造。
二、分析、計算及解決辦法
下面是我廠矩形文氏煙道的俯視示意圖，由漸縮管、喉部及漸擴管組成。含塵氣流進入漸縮管，氣流速度逐漸增加，在喉部氣流速度最高，氣流在漸擴管內(nèi)速度逐漸降低，靜壓得到一定的恢復，所以流速的降使除塵器很容易積灰。未改造前文氏煙道各部分尺寸測量為：漸縮部分L1=1.8m A1=1.6m、漸縮段進口高度H1=2m；漸擴部分L2=4.2m、A2=1.0m，漸擴段高度H2=1.65m；喉部長度L0=0.05m，喉部寬度A0=0.5m，喉部高度H0=1.5m。從空氣動力的角度分析，文氏管各部分尺寸存在最優(yōu)尺寸的選擇。所以必須對原文氏煙道各部分尺寸進行校核。
 1、校核時，按鍋爐滿負荷單臺文氏煙道處理煙氣量情況進行，并以當量直徑的方法計算。因喉部長度極短，可認為無喉部長度L0。實際測量喉部流速v0=48m/s，單臺處理煙氣量Q0=128304m3/h。喉部截面：0.5×1.5=0.75m2，當量直徑Φ0=0.98m；漸縮段進口截面：A1 H1=1.6×2=3.2m2，當量直徑Φ1=2.02m；漸擴段出口截面：A2 H2=1.0×1.7=1.7m2，當量直徑Φ2=1.47m。所以，對文氏煙道最優(yōu)尺寸校核情況如下：
（1）喉部當量直徑 = 
實測漸縮管擴張角 =30°，漸縮管的長度 按入口當量直徑 及喉部當量直徑 確定：
（2）  
實測漸擴段的擴張角α2=10°，漸擴段煙道長度 根據(jù)出口直徑 及喉部當量直徑 確定：
（3）  
2、從以上對文氏煙道的校核計算可以看到：漸縮段長度 為1.95m、喉部的尺寸當量直徑 為0.977m，漸擴段煙道長度 為2.5m。而實測漸縮段長度L1=1.8m，喉部當量直徑Φ0=0.98m，漸擴段長度L2=4.2m。所以，漸縮段、喉部實測尺寸與最優(yōu)尺寸校核誤差很小，能夠滿足最優(yōu)尺寸的選擇要求。漸擴段校核長度與實測長度相差1.4m，不能滿足其最優(yōu)尺寸的選擇要求。為了滿足文氏煙道漸擴段實測長度為最優(yōu)尺寸，必須減小漸擴段出口尺寸，即減小漸擴段擴張角α2和出口當量直徑Φ2，并換算為矩形煙道尺寸，其高度不變，只減小寬度值，以滿足最優(yōu)尺寸要求。具體減小數(shù)值 （擴張角）、 （出口當量直徑）及漸擴段出口寬度 確定情況如下：
漸擴段擴張角一般取為 =6°--7°，根據(jù)漸擴段最優(yōu)選擇式，出口當量直徑 可由擴張角 、喉部當量直徑 及漸擴段長度L2確定。
 =6°漸擴段出口當量直徑： =  1.3m。
所以漸擴段出口截面應為：( /2)2π=(1.3/2)2×3.14=1.32m2。
 以矩形文氏煙道漸擴部分出口高度不變條件下，計算其寬度 =1.32/1.7=0.776m。
因此，實測寬度為1m，其寬度差值為ΔA=0.224m。
3、根據(jù)以上分析、計算，在#7鍋爐大修中，將除塵器文氏煙道漸擴部分出口處的寬度由原1000mm縮小為776mm。具體方法是從文氏煙內(nèi)側沿喉部至漸擴部分出口處縮小擴張角到6°，并確保出口寬度為776mm。縮口所使用的框架為100mm的扁鐵，模板為厚度3mm的鋼板?？s口框架、模板做好后，其內(nèi)部澆灌混凝土形成一體，對解決#7爐除塵器積灰問題的改造完工。從改造的實質(zhì)看：主要在于增大了文氏煙道漸擴部分出口處的煙氣流速。改造后在同一工況滿負荷狀況下，漸擴部分出口處煙氣流速27m/s，改造前該處的煙氣流速為21m/s，提高了6m/s。從積灰狀況看，未改造前漸擴部分出口處煙氣流速低也是造成積灰的原因所在。
三、結束語
通過對#7鍋爐除塵器的改造和完善，徹底解決的除塵器積灰嚴重問題。我們可以看到，從2000年改造后至今基本無積灰現(xiàn)象發(fā)生，除塵器內(nèi)部空氣動力場、除塵效果得到了良好的改善，除塵效率提高至94.9%，確保了#7鍋爐長周期運行,同時也解決了除塵器內(nèi)部大量挖灰的強體力勞動的問題。