產(chǎn)品詳情
延長生物質(zhì)燃燒機噴嘴使用壽命的有效措施
關于生物質(zhì)燃燒機噴嘴的使用壽命,總是成為電廠耽憂的一個問題,有必要提出來認真加以考慮,如何通過實踐,使產(chǎn)品可靠性得到進一步提高.根據(jù)現(xiàn)場了解的情況,作者認為,要延長噴嘴使用期限,使用戶和制造廠雙方都感到滿意.必須從噴嘴的材料質(zhì)量和運行方法等各方面作出改進,才能達到理想的使用效果。
概述
合理選用生物質(zhì)燃燒機的噴嘴材料,一般并不存在多大問題,然而,如果對材質(zhì)使用不當或運行方式欠佳,卻會影響鍋爐在運行方面的可靠和經(jīng)濟性能。過去,上海鍋爐廠質(zhì)量訪間小組到電廠去征求用戶意見時,往碰到的總是噴嘴燒壞問題,因此,有必要及時進行一次認真的總結(jié)性考慮,以期這一普遍出現(xiàn)的缺陷,早日獲得解決。據(jù)了解,單純將高硅耐熱球墨鑄鐵RQT一5.5改為C2r0Nil4iSZ耐熱不銹鋼不能根本消除噴嘴燒壞現(xiàn)象。早先設計生物質(zhì)燃燒機時選用的噴嘴材料是立足國內(nèi)來源豐富、價格便宜、抗氧化性能較好的高硅耐熱球墨鑄鐵RQT一5.5,其最高工作溫度為950OC,后來改為耐熱不銹鋼板ICr18NigTi或CrZONi14S論,但是,使用效果并不十分理想。實際上,耐熱不銹鋼板1Cl8NigTi的抗氧化性能還不如前述球墨鑄鐵,因為它的最高工作溫度僅為85o0C,而電廠在檢修時,通常由于Cr20Ni14SiZ板材不易獲得,就以IC1r8NigTi代用,以致使用時間不長,即被燒壞。
有關C2r0Nil斗512的這種耐熱不銹鋼板,不僅價格昂貴,供應緊俏,它的抗氧化性能也只稍優(yōu)于RQT一5.5,最高工作溫度為105o0C。這樣它仍然經(jīng)受不住爐膛熾熱火焰的長期輻射,特別是上部的一、二、三次風噴嘴,燒壞情況尤為嚴重。某電廠曾測得無空氣冷卻時,停用噴嘴的端部最高溫度要超過110o0C,在通風冷卻后,端部溫度即顯著下降。由此可見,要提高噴嘴使用壽命,必須從下述多方面進行改進。提高噴嘴使用壽命的具體措施1.首先應從選擇材料的性能方面著手。這里可根據(jù)兩種不同要求考慮:(1)就二次風噴嘴而言,只要材料的抗氧化性能好(包括制造工藝性),能長期經(jīng)受爐膛的高溫輻射就行。例如:閡行電廠的400噸/時鍋爐和姚孟電廠的100噸/時鍋爐,生物質(zhì)燃燒機上二次風噴嘴的材料均為高硅耐熱球墨鑄鐵RQT一5.5,臺州電廠的400噸/時鍋爐和諫壁電廠的1000噸/時鍋爐二次風噴嘴則是Cr20Nil4iSZ耐熱不銹鋼板焊成的,在正常運轉(zhuǎn)情況下,它們一般都可使用二年左右。(2)對于生物質(zhì)燃燒機的一次風噴嘴,不僅要求能經(jīng)受高溫,而且,由于在一次風噴嘴內(nèi)流動的是高速的氣粉混合物,它的導向隔板和上、下底板,就將不斷遭受速度25米/秒左右煤粉的沖刷。因此,所用材料除抗高溫外,尚須耐磨蝕。圖1所示為臺州電廠400護生物質(zhì)燃燒機不可缺少的有效措施之一。爐內(nèi)燃燒時的實際氣流旋流直徑既不宜過大,也不宜太小,因為過小的氣流旋渦將影響燃燒穩(wěn)定性,并造成出口氣流在離噴口不遠處相互碰撞而折回到噴口的現(xiàn)象(見圖2),使噴嘴迅速燒壞,特別是當氣體流量分配不均勻時,火焰即沖向出口動量較小的噴嘴,引起不良后果。噸/時鍋爐生物質(zhì)燃燒機上的一次風噴嘴導向隔板(材料是Cr20Ni14is)z運行一年后磨損的情。寶山鋼廠自備電站1160噸/時鍋爐生物質(zhì)燃燒機一次風噴嘴磨損程度,據(jù)說比上述情況還要嚴重,噴嘴導向沿板與上、下底板運行不到一年就被磨穿不久前,日本三菱公司已將此隔板材料改為在高級耐熱不銹鋼板上堆焊耐磨材料。最近獲悉,美國燃燒工程公司也將隔板改為在耐熱不銹鋼板上堆焊鉻鎢鉆合金材料(stody)。上海鍋爐廠正準備試用一種新型的導向隔板材料,它將具有一般鋼板的熱、鍛、焊接與機械加工特性,同時又具備耐磨蝕及抗高溫氧化的性能。作為過渡性的措施,.打算先用高鉻鑄鐵(不同于以往的化學成分和機械性能)。然后,根據(jù)實際使用效果,再采取下一步方案。2.為了、不使噴嘴過早損壞,運行中必須有一定的冷卻風量通入。據(jù)實測記錄,未通冷卻風的噴嘴端部溫度大于110o0C。美國燃燒工程公司對此亦曾提高下述規(guī)定,即停用噴嘴必須通入10%左右的風量作為冷卻之用。該項措施對延長噴嘴使用壽命,至為重要,千萬不可忽視。3.正確組織爐內(nèi)空氣動力場,也是保護燃燒器不可缺少的有效措施之一。爐內(nèi)燃燒時的實際氣流旋流直徑既不宜過大,也不宜太小,因為過小的氣流旋渦將影響燃燒穩(wěn)定性,并造成出口氣流在離噴口不遠處相互碰撞而折回到噴口的現(xiàn)象(見圖2),使噴嘴迅速燒壞,特別是當氣體流量分配不均勻時,火焰即沖向出口動量較小的噴嘴,引起不良后果
4.對于燃用結(jié)焦(或結(jié)渣)性較強的煤質(zhì)除上述幾點外,尚須注意控制著火點,應使煤粉在離開噴口稍遠處著火,如至少500~800毫米。否則,噴口結(jié)焦將破壞氣流的正常運動軌跡,促使爐內(nèi)空氣動力工況惡化,最終導致燒壞噴嘴。5.嘴的使用壽命與其所處的爐膛溫度水平(即燃燒熱強度)也有關系。爐膛熱負荷高,爐內(nèi)溫度水平也就高。特別是燃燒器中心標高以上的空間,一般燃燒都非常劇烈,以距離燃燒器頂部標高以上2~3米范圍內(nèi)的溫度為最高。所以燃燒器上部的噴嘴包括一、二、三次風噴嘴,停用時更需通風冷卻。從電廠小修時需要更換的多是這部分噴嘴的事實,完全足以說明通風冷卻的重要性。茲列舉以下數(shù)例,以供電廠運行參考:諫壁電廠8號爐(100噸/時)的燃燒器噴嘴雖已改用耐高溫的Cr20Ni14SiZ不銹鋼板,但由于未經(jīng)熱好調(diào)試,著火點離噴口較近,尤其上部兩個一次風噴嘴停用時又未通入冷卻風,致使噴嘴運行不到一年就被燒壞。運行人員反映,還不如同容量7號爐的高硅耐熱球墨鑄鐵RQT一5.5噴嘴使用時間長久。姚孟電廠1、號爐(100噸/時)的噴嘴都是高硅耐熱球墨鑄鐵所造,1號爐的一次風噴嘴雖未設周界風,但卻與帶周界風的2號爐燃燒器運行情況相同。后來通過調(diào)試將1號爐上易出現(xiàn)火焰貼壁的2、4、5、7四組燃燒器(見圖3)中的二次風出口速度提高,爐內(nèi)空氣動力場即顯著獲得改善,不僅火焰貼壁現(xiàn)象基本消除,氣流旋渦直徑縮小,而且爐膛結(jié)焦(渣)和噴嘴燒壞程度也相應減輕。一次風噴嘴使用時間可延長到一年以上,即使將二次風噴嘴從一次大修維持到下一大修期,亦只需進行部分更換即可。
在臺州電廠的400噸/時鍋爐上,燒燃器中的三次風和上部二次風噴嘴均系采用Cr20NI4isZ耐熱不銹鋼板制造,但由于不使用三次風(即制粉系統(tǒng)中經(jīng)粗、細分離器后的空氣)時,噴嘴未通風冷卻,不久都被燒壞,如圖4及圖5所示。此外,關于個別球墨鑄鐵噴嘴上出現(xiàn)裂紋只要在鑄造時,嚴格檢查鑄造工藝規(guī)程。正常情況下,將不難使噴嘴質(zhì)量得到保證
關于生物質(zhì)燃燒機噴嘴的使用壽命,總是成為電廠耽憂的一個問題,有必要提出來認真加以考慮,如何通過實踐,使產(chǎn)品可靠性得到進一步提高.根據(jù)現(xiàn)場了解的情況,作者認為,要延長噴嘴使用期限,使用戶和制造廠雙方都感到滿意.必須從噴嘴的材料質(zhì)量和運行方法等各方面作出改進,才能達到理想的使用效果。
概述
合理選用生物質(zhì)燃燒機的噴嘴材料,一般并不存在多大問題,然而,如果對材質(zhì)使用不當或運行方式欠佳,卻會影響鍋爐在運行方面的可靠和經(jīng)濟性能。過去,上海鍋爐廠質(zhì)量訪間小組到電廠去征求用戶意見時,往碰到的總是噴嘴燒壞問題,因此,有必要及時進行一次認真的總結(jié)性考慮,以期這一普遍出現(xiàn)的缺陷,早日獲得解決。據(jù)了解,單純將高硅耐熱球墨鑄鐵RQT一5.5改為C2r0Nil4iSZ耐熱不銹鋼不能根本消除噴嘴燒壞現(xiàn)象。早先設計生物質(zhì)燃燒機時選用的噴嘴材料是立足國內(nèi)來源豐富、價格便宜、抗氧化性能較好的高硅耐熱球墨鑄鐵RQT一5.5,其最高工作溫度為950OC,后來改為耐熱不銹鋼板ICr18NigTi或CrZONi14S論,但是,使用效果并不十分理想。實際上,耐熱不銹鋼板1Cl8NigTi的抗氧化性能還不如前述球墨鑄鐵,因為它的最高工作溫度僅為85o0C,而電廠在檢修時,通常由于Cr20Ni14SiZ板材不易獲得,就以IC1r8NigTi代用,以致使用時間不長,即被燒壞。
有關C2r0Nil斗512的這種耐熱不銹鋼板,不僅價格昂貴,供應緊俏,它的抗氧化性能也只稍優(yōu)于RQT一5.5,最高工作溫度為105o0C。這樣它仍然經(jīng)受不住爐膛熾熱火焰的長期輻射,特別是上部的一、二、三次風噴嘴,燒壞情況尤為嚴重。某電廠曾測得無空氣冷卻時,停用噴嘴的端部最高溫度要超過110o0C,在通風冷卻后,端部溫度即顯著下降。由此可見,要提高噴嘴使用壽命,必須從下述多方面進行改進。提高噴嘴使用壽命的具體措施1.首先應從選擇材料的性能方面著手。這里可根據(jù)兩種不同要求考慮:(1)就二次風噴嘴而言,只要材料的抗氧化性能好(包括制造工藝性),能長期經(jīng)受爐膛的高溫輻射就行。例如:閡行電廠的400噸/時鍋爐和姚孟電廠的100噸/時鍋爐,生物質(zhì)燃燒機上二次風噴嘴的材料均為高硅耐熱球墨鑄鐵RQT一5.5,臺州電廠的400噸/時鍋爐和諫壁電廠的1000噸/時鍋爐二次風噴嘴則是Cr20Nil4iSZ耐熱不銹鋼板焊成的,在正常運轉(zhuǎn)情況下,它們一般都可使用二年左右。(2)對于生物質(zhì)燃燒機的一次風噴嘴,不僅要求能經(jīng)受高溫,而且,由于在一次風噴嘴內(nèi)流動的是高速的氣粉混合物,它的導向隔板和上、下底板,就將不斷遭受速度25米/秒左右煤粉的沖刷。因此,所用材料除抗高溫外,尚須耐磨蝕。圖1所示為臺州電廠400護生物質(zhì)燃燒機不可缺少的有效措施之一。爐內(nèi)燃燒時的實際氣流旋流直徑既不宜過大,也不宜太小,因為過小的氣流旋渦將影響燃燒穩(wěn)定性,并造成出口氣流在離噴口不遠處相互碰撞而折回到噴口的現(xiàn)象(見圖2),使噴嘴迅速燒壞,特別是當氣體流量分配不均勻時,火焰即沖向出口動量較小的噴嘴,引起不良后果。噸/時鍋爐生物質(zhì)燃燒機上的一次風噴嘴導向隔板(材料是Cr20Ni14is)z運行一年后磨損的情。寶山鋼廠自備電站1160噸/時鍋爐生物質(zhì)燃燒機一次風噴嘴磨損程度,據(jù)說比上述情況還要嚴重,噴嘴導向沿板與上、下底板運行不到一年就被磨穿不久前,日本三菱公司已將此隔板材料改為在高級耐熱不銹鋼板上堆焊耐磨材料。最近獲悉,美國燃燒工程公司也將隔板改為在耐熱不銹鋼板上堆焊鉻鎢鉆合金材料(stody)。上海鍋爐廠正準備試用一種新型的導向隔板材料,它將具有一般鋼板的熱、鍛、焊接與機械加工特性,同時又具備耐磨蝕及抗高溫氧化的性能。作為過渡性的措施,.打算先用高鉻鑄鐵(不同于以往的化學成分和機械性能)。然后,根據(jù)實際使用效果,再采取下一步方案。2.為了、不使噴嘴過早損壞,運行中必須有一定的冷卻風量通入。據(jù)實測記錄,未通冷卻風的噴嘴端部溫度大于110o0C。美國燃燒工程公司對此亦曾提高下述規(guī)定,即停用噴嘴必須通入10%左右的風量作為冷卻之用。該項措施對延長噴嘴使用壽命,至為重要,千萬不可忽視。3.正確組織爐內(nèi)空氣動力場,也是保護燃燒器不可缺少的有效措施之一。爐內(nèi)燃燒時的實際氣流旋流直徑既不宜過大,也不宜太小,因為過小的氣流旋渦將影響燃燒穩(wěn)定性,并造成出口氣流在離噴口不遠處相互碰撞而折回到噴口的現(xiàn)象(見圖2),使噴嘴迅速燒壞,特別是當氣體流量分配不均勻時,火焰即沖向出口動量較小的噴嘴,引起不良后果
4.對于燃用結(jié)焦(或結(jié)渣)性較強的煤質(zhì)除上述幾點外,尚須注意控制著火點,應使煤粉在離開噴口稍遠處著火,如至少500~800毫米。否則,噴口結(jié)焦將破壞氣流的正常運動軌跡,促使爐內(nèi)空氣動力工況惡化,最終導致燒壞噴嘴。5.嘴的使用壽命與其所處的爐膛溫度水平(即燃燒熱強度)也有關系。爐膛熱負荷高,爐內(nèi)溫度水平也就高。特別是燃燒器中心標高以上的空間,一般燃燒都非常劇烈,以距離燃燒器頂部標高以上2~3米范圍內(nèi)的溫度為最高。所以燃燒器上部的噴嘴包括一、二、三次風噴嘴,停用時更需通風冷卻。從電廠小修時需要更換的多是這部分噴嘴的事實,完全足以說明通風冷卻的重要性。茲列舉以下數(shù)例,以供電廠運行參考:諫壁電廠8號爐(100噸/時)的燃燒器噴嘴雖已改用耐高溫的Cr20Ni14SiZ不銹鋼板,但由于未經(jīng)熱好調(diào)試,著火點離噴口較近,尤其上部兩個一次風噴嘴停用時又未通入冷卻風,致使噴嘴運行不到一年就被燒壞。運行人員反映,還不如同容量7號爐的高硅耐熱球墨鑄鐵RQT一5.5噴嘴使用時間長久。姚孟電廠1、號爐(100噸/時)的噴嘴都是高硅耐熱球墨鑄鐵所造,1號爐的一次風噴嘴雖未設周界風,但卻與帶周界風的2號爐燃燒器運行情況相同。后來通過調(diào)試將1號爐上易出現(xiàn)火焰貼壁的2、4、5、7四組燃燒器(見圖3)中的二次風出口速度提高,爐內(nèi)空氣動力場即顯著獲得改善,不僅火焰貼壁現(xiàn)象基本消除,氣流旋渦直徑縮小,而且爐膛結(jié)焦(渣)和噴嘴燒壞程度也相應減輕。一次風噴嘴使用時間可延長到一年以上,即使將二次風噴嘴從一次大修維持到下一大修期,亦只需進行部分更換即可。
在臺州電廠的400噸/時鍋爐上,燒燃器中的三次風和上部二次風噴嘴均系采用Cr20NI4isZ耐熱不銹鋼板制造,但由于不使用三次風(即制粉系統(tǒng)中經(jīng)粗、細分離器后的空氣)時,噴嘴未通風冷卻,不久都被燒壞,如圖4及圖5所示。此外,關于個別球墨鑄鐵噴嘴上出現(xiàn)裂紋只要在鑄造時,嚴格檢查鑄造工藝規(guī)程。正常情況下,將不難使噴嘴質(zhì)量得到保證
結(jié)束語綜上所述,選擇適宜的噴嘴材料性能固然重要,但要提高噴嘴使用壽命,還須從運行、調(diào)試等多方面作出改進相互配合實施,才能取得理想的使用效果。目前,上鍋廠正在考慮使用一種價格較低、容易獲得而抗氧化性能又優(yōu)于C5r0Ni14isZ的新型材料。待試制成功,并經(jīng)過實踐考驗后,將及早應用到產(chǎn)品上去,以改變現(xiàn)有狀況。除此以外,對一次風噴嘴的導向隔板材料,也擬將進行深入研究,希望能同時解決要求耐磨、耐溫的這一難題。
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