循環流化床鍋爐輸送、松動風管堵塞原因分析及處理

摘 要：分析了羅茨風機的輸送、松動風管堵塞的原因，指出風管與返料風室相連部分安裝不合理之處。根據現場實際施工難度情況最終采取了將風管移至返料風室對側的方法來控制管內漏灰嚴重的現象。經運行實踐，有效防止了輸送、松動風管堵塞的問題，鍋爐運行穩定。

關鍵詞：返料堵塞；故障；檢修

1 返料風機概述

某熱電廠新建兩臺75t/h中溫中壓生物質環流化床鍋爐。鍋爐由無錫華光鍋爐廠有限公司制造，型號是WG-75/3.82每臺鍋爐配兩臺變頻式返料風機（羅茨風機），由江蘇金通靈流體機械科技股份有限公司制造，轉速為1470r/min，流量為8.92m3/min，全壓49KPa。物料循環系統是循環流化床鍋爐的關鍵部件，直接影響鍋爐安全經濟運行，運行中返料器正常工作是實現物料循環的關鍵，鍋爐要達到其額定出力就必須保證爐膛稀相區物料的濃度，因此循環灰量的多少決定著鍋爐帶負荷的能力。也就是說返料風機出力的多少直接影響著鍋爐燃料的利用率，同時，返料風機可以帶走爐膛中料層的熱量防止料層因超溫引起的結焦現象，因此返料風機在很大程度上改善了鍋爐的燃燒效率。對于循環流化床鍋爐來說，如果任一返料器突然停止工作，都將會造成循環物料量不足，鍋爐汽溫、汽壓急劇下降，床溫難以控制，危及正常運行，如再處理不當，后果嚴重。一旦返料器運行異常，如堵灰、結焦等，則只有停爐壓火處理，嚴重地影響著鍋爐連續安全運行。

2 輸送、松動風管堵塞原因分析

2.1 操作員的技術素質問題

電廠運行人員的素質較高可以遇見和避免不必要的啟停設備次數，從而更好地提高效益。設備按照合理順序起停，可避免很多不必要的管道堵塞，該爐壓火后經檢查，風管里積滿了灰，造成了管道的堵塞，引起了風機等設備一系列故障。

2.2 風管連接設計不當

輸送、松動風管與返料風室連接部分設計有問題，如圖1。輸送、松動風管與風室連接水平段距離幾乎沒有，僅僅用一個彎頭連接（而且彎頭的直徑明顯小于風管直徑，很容易產生節流），這樣風室內落入的灰很容易漏入風管，造成風管的堵塞。由于是新機組，所以不考慮風帽磨損。此次故障的主要原因就是安裝設計問題。

3 防止風管發生堵塞的措施

3.1 提高運轉員的技術素質和生產管理

3.1.1 嚴格控制爐膛差壓在合理范圍內，對于無錫華光鍋爐廠生產的WG-75/3.82型循環流化床鍋爐的爐膛差壓控制不應超過850Pa。

3.1.2 每日定期放出一定量的循環灰，以放出返料器內部的沉積物，防止流化不正常。

3.1.3 每班定期對返料小室進行放灰。

3.1.4 加強運行調整，嚴格控制返料溫度，防止出現高溫結焦。

3.1.5 要經常檢查旋風分離器內耐熱防磨材料是否脫落，堵塞返料器，此次檢查沒有脫落。

3.1.6 運行人員一定要注意的是，當發生返料系統堵塞時，如通過增加返料風壓和風量并加強放灰仍無法處理時，鍋爐應立即壓火，以防時間延長，造成返料系統積灰嚴重和另一側發生二次燃燒而結焦，使事故擴大，處理困難。

3.2 將輸送、松動風管進行改進（一）

如圖2，由于受現場條件的制約（有橫梁擋著），將輸送、松動風管與返料風室連接水平段向上提升一個角度（約11度），并采用直徑稍大于風管直徑的彎頭，以消除節流，這樣做雖然可以有效地防止灰倒流入風管，但是卻增加了局部阻力，降低了返料風機風出力。

3.3 將輸送、松動風管進行改進（二）

如圖3，因為安裝的問題，想延長水平段的距離是不可能了，需要把風管調整到風室的對側，在返料風室的對側就可以延長水平段的距離了，因為考慮施工的難度，所以建議廠家采取這種方案，但是沿程和局部阻力都增加了不少，最佳的辦法是直徑在原有的基礎上沿長水平段的距離（190mm）。

圖2 圖3

4 理論支持

風管內空氣流動阻力有兩種，一種是由于空氣本身的粘滯性及其與管壁間的摩擦而產生的沿程能量損失，稱為沿程阻力；另一種是空氣流經風管種的管件及設備時，由于流速的大小和方向變化以及產生渦流造成的比較集中地能量損失，成為局部阻力。

a.計算一個彎頭增加的局部阻力ΔPm1

Z=ξν2ρ/2=？孜■ρ=0.17×■×1.29=2.98（m）

ΔPm1=ρgZ=1.29×10×2.9=38.4（Pa）

b.改進（二）里增加的沿程阻力損失ΔPm2

Re=νD/μ （μ是運動粘度）

=■×0.06/14.8×10-6

=7094

λ=1.42（log10Re·D/精糙度）-2=1.42（log107094·0.06/0.12）=0.384

ΔPm2=λν2ρL/2D

=0.384×■×2×1.29×1.28/2×0.06

=185（Pa）

改進（二）共增加的阻力ΔPm

ΔPm=185+2×38.4=261.8（Pa）

故改進（二）增加的阻力遠大于改進一的阻力，但現場情況必須選擇改進（二），因此理論和實踐的差別就是這樣，源于理論的基礎必須要以現場情況而定。

5 結束語

返料風機變頻突然會故障，是因為風管內沉積了大量的灰無法及時排出，造成了風機電流升的很快，但變頻卻加不上去，為此，提出合理化的整改方案，防止風管內積灰，有效地提高了返料風機的運行安全性和鍋爐熱效率。

參考文獻

[1]朱立明，柯葵.流體力學[M].同濟大學出版社，2009年8月1日.

作者簡介：姜仲明（1968-），男，1993年畢業于黑龍江商學院，工程師。