循环流化床锅炉旋风分离器返料器安装施工探讨谢晓刚（神华神东电力公司郭家湾电厂）摘要：循环流化床（Circulating Fluidized Bed，简称CFB）锅炉效率高，煤种适应性广，洁净燃烧，已被大家所接受。

但由于安装过程的一些问题使得在实际运行中，经常发生返料器引起的各种问题。

现就高温旋风分离器下部的返料器在运行中出现的一些问题，结合理论和实践经验进行探讨。

关键词：循环流化床分离器安装施工前言循环流化床(CFB)锅炉的燃烧特点是节约能源，减少对大气的污染，是我国热能动力发展的方向。

在CFB锅炉中，分离器的效率高的情况下，循环倍率高，可以提高燃烧效率，增强传热效果，但也确定了炉内烟气中固体颗粒的浓度。

流化床锅炉的燃烧方式和性质决定了锅炉内衬的工作状况，要长期地经受带煤粒子的高温烟气高速冲刷，并且要在一定的工作年限内保持正常运转而不损坏。

而实际情况是，分离器反料器在运行中经常存在一些问题，特别是试运初期，很容易发生堵灰等问题，这对整个热力机组不利，造成较大经济损失。

解决好CFB锅炉分离器和反料器的问题，是进一步提高流化床运行的关键。

而这些问题在安装过程就埋下了隐患，为了能更好的保证运行，根据运行经验结合安装施工进行一下探讨：1、分离器中心筒安装（结构参数问题），分离器效率降低，返料量不够分离器的中心同时分离器的关键部件，对于分离器的性能来说是很重要的，中心筒的插入长度、直径都直接影响着分离效率，当插入长度太长时，风力起的效率高，可是当超过一个特定值时，他对后面的影响就又一次增大了，而当插入长度不够时，分离效率偏低，返料量降低，锅炉炉膛出口温度降低，气温偏低，床温偏高，严重时锅炉负荷降低。

在施工时一定要严格按照设计参数进行安装施工，确保分离器的运行效率。

2、浇注料膨胀缝隙不合理，密封效果不好，致使外钢板烧红及漏灰、漏风，破坏压力平衡由于浇注料的膨胀系数与钢材膨胀系数不一致，施工中需科学地设置膨胀缝，防止浇注料在烘炉中发生网状裂纹和贯穿性的裂纹。

在返料器的安装过程中，内衬的浇筑或砌筑是十分关键的、重要的环节，对返料器的安全运行至关重要，已浇筑为例来说，在浇筑的过程中，浇注料分块间隔浇注，分块处每一块之间都要留有膨胀缝，现在的膨胀缝一般是倒“Z”型如图1所示，这样的膨胀缝在运行过程中热烟气很容易就穿透浇注料，热烟气中携带着高温的灰渣进入缝隙中，直接进入到中间夹层中，夹层中的硅酸铝保温材料和轻型浇注料，在高温下很容易得就损坏或隔热效果不好将热量很快就传递出去，使得外部钢板受热，在停炉冷却后再一次启动后再一次出现热烟气穿透，时间长了，漏入夹层的灰渣就会破坏夹层中的硅酸铝保温材料和轻型浇注料，高温烟气和携带的灰渣将直接接触外部的钢板，导致外部钢板烧红，在目前的施工中为了节省工时，大多都对膨胀缝是这样施工的，运行后很快就出现局部的钢板烧红现象，出现这样的情况后，停炉检查又不能发现问题，浇注料也没有损坏，检修也不好检修，浇注料的施工是一块一块的，每块之间都是这样的膨胀缝，如果要改变就要把整个的浇筑料全部重新浇筑，所以发生这种情况一般都是维持运行，等有机会处理，其实也就是等问题扩大后在处理，这样返料器一直处于带病运行，而且增加了热损失，使得厂房内温度增高，并且外部钢板长期处于高温下市的材质发生变化。

如果将膨胀缝的施工改为反“Z”型如图2所示这样在运行过程中，热烟气携带灰渣进入水平缝隙后还要向上让后再水平才能穿透浇注料进入夹层中的硅酸铝保温材料和轻型浇注料，就很难沿膨胀缝直接穿透浇注料而使外部受热，在停炉后的再次启动后，立缝中的灰渣将对热烟气的穿透起到了阻挡的作用，这样对夹层中的硅酸铝保温材料和轻型浇注料就不易损坏，也就不易烧红外部钢板了。

3、磷酸铝耐磨砖砌筑注意事项对于反料器内使用磷酸铝耐磨砖砌筑的来说，一定要注意砖的质量和砌筑方法。

砌筑前，将磷酸铝耐磨砖、高强度微珠保温砖进行抽样检测，合格后才能用于砌巍检测试验必须到国家规定的检测单位或科研所。

进行选砖，用过砖机按不同几何尺寸测定，分类、分级堆放管理，砌筑时同一种几何尺寸的一道用，不得乱甩几何尺寸不标准的用切砖机和磨砖机加工。

磷酸铝耐磨砖，用ZYC一701胶泥砌筑；墙体砌筑完后，表面再用ZYC一701胶泥涂抹和勾缝，这样烘炉和运行后胶泥与磷酸铝耐磨砖同性材料烧结成为一个牢固整体。

砌筑时灰缝不得超过1．5～2ram之内。

高强度微珠保温砖也用ZYC一701胶泥砌筑，灰缝控制在1．5～2ram之内。

硅酸铝纤维毡与耐火砖砌筑，采用ZYC磷酸集料涂砌；若磷酸铝纤维毡在铁皮或钢上，则用相同的碱性胶泥砌筑。

若锅炉制造厂有专门要求或修改，按要求和修改施工。

部分胶泥供货厂家配方保密或配合比例不清，在施工时，按厂家产品要求或请厂家派代表现场指导施工。

磷酸铝混凝土施工。

按设计要求，先焊勾钉或不锈钢网。

按厂家提供的级配混合料现场搅拌、振捣，施工时必须提取试块，按时测定强度等技术参数。

4、保证返料器各处尺寸在施工过程中，要保证返料器各处的尺寸，特别要注意返料器尺寸中的A、B两个尺寸(见图3)，以防偏大或偏小。

由于各地的煤质不同，其颗粒度的大小也不同，特别是低位发热量较低且小颗粒所占比例较大的无烟煤，运行时循环灰量比较大。

锅炉运行一定时间后，尺寸A因磨损而不断减小，要经常检查耐火砖的损坏情况，避免尺寸A的数值为零或负值。

这样将会导致呈正压的炉膛密相区热烟气反窜进入旋风分离器内，破坏旋风分离器的工作条件，使返料被迫中止。

在安装时，尺寸B过小会使返料阻力增大，过大则会影响返料器位置的物料充满度，均不利于返料，应严格按图纸施工。

图3 U 型返料器5、浇注料施工过程注意事项首先，要保证旋风分离器内壁光滑，在施工过程中，若因模板之间的不光滑过渡造成旋风分离器内壁不光滑，施工后应采取措施保证内壁光滑，在直段和锥段结合处也要保证光滑过渡，浇注料施工后严禁二次施工进行修补抹面找平。

其次，要保证返料器和旋风分离器之间密封良好，如果密封不严，则会破坏炉膛、旋风分离器及返料器之间的压力平衡，造成返料间断或不返料，导致旋风分离器因堵灰而结焦。

施工过程中，在保证整个锅炉密封的同时，要更加注意旋风分离器和返料器之间的密封。

不要在旋风分离器上随意开一些检修孔和观察孔，开孔过多会影响旋风分离器的性能，也会导致旋风分离器因密封不严而漏风。

第三、在浇注料中使用的抓钉及钢筋一定要使用合格的满足温度要求的耐热钢筋和构件，如果不能达到要求在运行过程中，由于高温使钢筋抓钉碳化将导致浇注料出现坍塌事故影响整个机组的运行。

6、膨胀节的安装注意事项膨胀节的安装在整个返料系统是很重要的一部分。

对于一般的绝热返料器来说有两个大的膨胀节，一个是分离器至返料器德立腿上的，一个是返料器至炉膛的写出料管上的，这两个膨胀节的安装首先要考虑它们的膨胀方向，在立腿上的膨胀节由于运行过程中下部是固定的，上部是悬吊的分离器，在运行过程中分离器的膨胀由于重量的原因向下，而下部的返料装置有钢架支撑，固定不动，返料器的膨胀则是向上的，这时的膨胀节的作用则是吸收分离器和返料器两个方向的膨胀，如果不能吸收这两者的膨胀，则使得膨胀产生的力的应力点集中到了立腿与返料器水平段的连接处，这样将使得焊缝开裂，产生漏灰现象。

所以在安装这个膨胀节时一定要将膨胀节释放开后进行安装，运行后膨胀节收缩，这样起到他的作用。

另一个膨胀节在返料器的下料管上，直接和炉膛连接，运行过程中炉膛的膨胀是向下的，而料腿是固定的，这时的膨胀节则是起到了缓解下料管对炉膛水冷壁的拉力，如果不能这样则运行过程中下料管与炉膛连接处焊缝很容易开裂，使得炉膛内的灰渣外漏，影响运行。

所以在安装这个膨胀节时的做法恰恰与立腿上的膨胀节的做法相反，而是要将膨胀节压缩然后安装，运行后其自由膨胀。

对于带有水冷套的返料器来说，除了有两个大的膨胀节外，还有水冷套进出水管的小的膨胀节，两个大的膨胀节的安装和上面的方法一样，而进出水管上膨胀节的安装一定要考虑它们的膨胀方向和料腿的膨胀方向然后对膨胀节进行安装，以避免运行后料腿的漏灰。

对于分离器出口膨胀节的安装来说，一定要考虑到分离器和尾部竖井的膨胀方向及膨胀量的不同，选用合适的膨胀节，再合适的安装位置安装，避免运行后撕裂漏风，造成磨损，发生尾部受热面爆管事故。

7、烘炉过程注意事项，在烘炉的过程中特别是锅炉的起停过程中，不注意锅炉各部位的膨胀情况，对锅炉有浇注料的部位和没浇注料的部位的膨胀系数考虑不周，以至于出现升温过快，使得各部位的膨胀不均匀，造成各部位膨胀产生的应力相互作用，致使焊缝开裂或浇注料出现贯穿性裂缝造成漏灰，严重时造成泄漏。

所以在锅炉的烘炉过程中，一定要注意温度的变化，严格的按照升温曲线的要求去操作，避免升温过快造成的影响，保证锅炉的安全使用。

通过烘炉机的布置，优化投入烘炉机的次序和时间，据耐火材料的部位、锅炉结构特点、浇注料型式、部件容积进行分散布置，根据各个部件温升情况，各处烘炉机可分时投入，提高热量的利用率，对热量进行有效分配，避免热量浪费。

二是控制各部件的温升速度，温度场均匀。

各部件的温升按照设计曲线进行，避免温度的骤升骤降，有利于耐火材料性能的稳定和水分的排出。

炉内烟气充满度好，温度场均匀，各部件耐火材料温升步调一致，有利于水分的统一排出。

由于合理分配和充分利用了能量，烘炉费用得到有效的控制，时间也大大缩短。

热烟烘炉技术可以进行高温烘炉，保证了冷渣器和床下燃烧器的耐火材料在吹管、试运前性能已经稳定。

热烟烘炉同时注意以下几点：防止斜腿、回料阀提温快，分离器温度速度慢问题。

可根据不同位置烘炉要求，更换不同出力油枪雾化片，来控制温升速度和温度的上限。

比如冷渣器、回料斜腿和回料阀处在烘炉初应更换为小流量油枪来控制温升速度。

同时可通过调整油压和风量来控制温度的变化。

回料口不密封严密也可解决该问题。

由于分离器容积非常大，在分离器入口布置两台烘炉机，根本无法将分离器温度提起来，若将立腿的烘炉机入口管布置在分离器锥体处，便解决分离器提温慢的问题。

结束语循环流化床锅炉的特点就是分离器和反料器，而它们稳定的性能是锅炉长期可靠运行的重要保证，它们的安装、施工是保证锅炉性能的关键，只有将这个工作做好做细方能保证其使用寿命，为锅炉长期运行提供条件，是锅炉运行达到了满意的效果参考文献：1、锅炉浇注料施工及烘炉工艺探讨作者刘永谢晓刚：神华神东电力公司郭家湾电厂生产准备部锅炉主管，Email：xiexiaogang@。