福建省福能龙安热电有限公司福建福鼎355208
摘要:针对循环流化床锅炉床温测量所用热电偶的使用寿命短,耗费物力、人力大的情况,通过实践摸索,分析了热电偶磨损、烧坏的原因,采取相应的改进措施,在同等使用条件下,大大提高了热电偶的使用寿命。
关键词:循环流化床;床温;耐磨
1引言
福建晋江热电有限公司现有二台260t/h锅炉,为东方锅炉厂的高温返料循环流化床锅炉(CFB),型号:DG-260-9.81/540-1。点火燃烧时使用轻柴油。脱硫方式为向炉内投入石灰石。自2006年投产以来就出现床温热电偶容易损坏的情况,严重影响锅炉安全运行。同时由于频繁更换热电偶,耗费大量的人力、物力。
2分析原因
按照原设计,床温热电偶布置如图(一),均匀分布在炉膛内部,3*4总共12支K分度热电偶(装配式,K分度,测温范围0~1000℃,保护套管材质不锈钢1Cr18Ni9Ti),每支都是从炉膛底部穿过风室(布风板),再进入炉膛密相区。这样的好处很显然:照顾到炉膛内部各区域的温度测量;热电偶不从侧面进入炉膛,避免了水冷壁让管。
在投产调试期间,热电偶使用寿命非常短,不到一个月。后更换为耐磨热耐磨热电偶,使用时间有所延长,但依然只有三个月左右。而且在更换热电偶时非常费劲,因为部分热电偶由于高温变形、融化,很难取出。全部更换12支热电偶,将耗时近一周时间。
经分析,造成热电偶损坏的原因主要有如下几个方面:
(1)点火燃烧时使用轻柴油,风室内部温度最高超过1000℃,火焰直接喷射到热电偶套管上。由于K分度热电偶工作温度高于1000℃,铬合金会发生择优氧化,引起的热电动势不稳定;不锈钢套管氧化的非常厉害,外层脱落。
(2)锅炉正常燃烧时温度床温在900~1000℃,入炉煤颗粒度在0~8mm。锅炉燃烧煤种不同,含硫量差异大,采用炉内脱硫,石灰石颗粒度0~1mm。由于CFB锅炉内进行固体燃料的循环燃烧,流动的物料对热电偶磨损、腐蚀都很厉害。
(3)热电偶周围均匀分布着风帽,从风帽吹出的风带着固体颗粒直接作用在热电偶保护套管上(如图二),不断冲刷,通常在热电偶使用一段时间后可以看到明显的的风流冲刷痕迹。
3解决措施
根据前述分析,如果通过更改热电偶的安装位置,从四周水冷壁上水平面进入炉膛,可以避免风室内的恶劣环境和风帽出风对热电偶套管的直接冲刷,从而延长热电偶的使用寿命。但是由于热电偶能够进入炉膛的长度有限(太长容易弯折),炉膛布风板上方中部的温度就不能有效测量,如果这里局部结焦等情况将不能通过温度测量反映出来。所以仍然按照原有的测量布置方式,改进的方式如下(图三):
(1)在风室内:这一段热电偶加装不锈钢保护套管①,套管外壁均匀焊接V型销钉(以便耐磨浇注料更好附着),在套管外侧再增加耐磨浇筑料。这样可以避免在锅炉点火燃烧柴油的过程,高温直接作用在热电偶套管上,保证风室内这一段热电偶不氧化变形。停炉后,这部分只需要做检查修补耐磨浇筑料等简单维护工作。
(2)在炉膛内:热电偶突出布风板部分,加装2520不锈钢耐磨套管(盲管,壁厚10毫米)②,该套管内径比热电偶保护套管外径大一毫米,直接套在热电偶上面,不需焊接到布风板和热电偶上。
(3)在耐磨套管②的外面靠近风帽附近,再加一段相同材质的耐磨套管③(壁厚10毫米),应付风帽出风的冲刷。同样这段管不需要焊接,在锅炉运行一段时间后,可以旋转一定角度,将没有受损的部分对准风帽出风口,延长使用时间。
4结论
经过上述改进后,热电偶使用寿命大大延长,而且投入费用较低。从实际使用效果来看,热电偶的使用寿命可以延长到2年。并且维护工作量大大降低,热电偶、耐磨套管的更换都非常方便,通常只需要更换热电偶芯,就可以继续保证测量。
作者简介:游云,男,出生日期:76年10月,97年7月毕业于成都航空工业学校电子测量专业,现就职福建省福能龙安热电有限公司生技部