公司名称:西安市沣东新城方圆烟气道加工
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联系人:刘经理
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烟道风门在烟道中用于调节介质流量(如:一、二次风比例),烟气流量(再循环烟气管道)、磨煤机通风量和热风温度等。风门可使系统某一管路介质全部流通/截断或介质流量随控制而变化。对于直径较小的风门,它具有截流及调节介质流量两个功能,对于直径很大的风门,其线性可调性不太明显,主要应用它的截流功能。烟道风门正是通过这样的原理,在每个角落里起着非常重要的作用。长期以来,我公司所使用的烟道风门为较大型矩形风门,铸造方风门及钢制方风门两种。用于电厂锅炉烟风道系统中调节工质流量或直接截断工质流动,在系统中可起到调节及隔断双重作用。
方风门采用原电力部74典道标准,叶片为铸造结构,故具有高温时无变形挠曲,不会产生开关不灵,驱动不足等故障;钢制方风门系方风门的改进型,是我公司吸收国外先进技术设计制作的新型产品,由于铸造型风门存在密封性差,叶片两端轴承很难保证同心,驱动力矩过大等原因,故可用钢制风门代替它。钢制风门的轴承采用球面万向型、密封件为可调节薄片型,故具有较小的驱动力矩及密封性高等特点。
风门规格中尺寸为管道外部截面尺寸,叶片长度L方向为水平面内尺寸,相邻叶片平行启闭。方风门有单轴、双轴、三轴、四轴和五轴等五种型式,规格有300*400~2000*2400等66种。 风门的位置允许水平布置和垂直布置,使用介质温度不得超过400度。方风门主轴前轴承的轴承颈上,供装设蜗轮箱用。风门本体装设有保证挡板开时挡钉。
烟道风门靠机械力传动来保证。机械力由烟风道的流量压力温度以及轴承和连杆的结构来确定。确定驱动力时需考虑转动力矩的作用,只有克服这一力矩才能使挡板调节时转动自如。风门靠机械力传动工作,在使用过程中产生了诸多麻烦与不便,通过长期的使用和总结经验,将其归纳下来,主要有以下两点
这种风门在使用过程中靠摇臂传递力量,但是在传递过程中往往由于风力作用,阻力较大,导致摇臂与轴滑脱,力的传递失效,从而使风叶无法开启或关闭。这在使用过程中造成了很多麻烦,不能有效的在烟道进行排除。
这种风门比较特殊,安装位置一般在2米以上高空,风门出现问题时无法快速及时的处理,检修也相当困难。
现在各大铝冶炼行业中对于这种故障的处理往往是将轴与摇臂焊死,焊死后才能可靠传递力,将风门打开或关闭。但焊死以后的风门轴与轴承配合的位置出现问题就没办法检修,只能将风门拆除,这样工作量大而繁琐。
面对上述问题的困扰,为了避免这一现象,我们尝试了很多方法来解决,但最终能实现的就是利用机械中结构的形状来解决问题,也就是将风叶轴与摇臂接触的部位由圆接触改为方接触,这样传递力就比较可靠,可以有效的传递,使风叶正常开启和关闭,而且维修起来相对比较简单。同时也可以大大节省设备检修时间,提高检修效率。下图即为风门改造前后的配合方式
有了成功的例子后,我们统计了公司烟道风门的数量。我公司共有八台排烟道风门,我们对所配的八个风门均做了改动,改完后使用效果良好,没有出现过风门开闭困难现象。经过改造后的风门,不仅在发电厂风道、烟道中有效做截流或调节介质流量用,而且在其它行业中的风道、烟道。改造后的风门可使系统某一管路介质有效的全部流通/截断或介质流量随控制而变化.最终从根本上解决了烟道风门在使用过程中遇到的难题,同时也延长了风门的使用寿命,为公司节约了成本。
风门改造的成功,也带给我们更多的精神动力。我们决心通过自身管理的不断加强,通过全体员工的共同努力,为公司创造更多的价值!质量是企业的生命,我公司得以继承发展,并赋于新的含义,落实到每一件小事,精益求精,优质高效,这才是对公司的的最好保障。
烟气系统管网
引增合一改造后,新引风机设计全压(热态情况下)基本在8000Pa~10000Pa(甚至更高),与此对应风机进口压力一般在5500Pa~6500Pa左右;出口压力一般在1800Pa~4500Pa左右。按照设计规定,燃煤机组烟风系统设计承压为:-6000Pa~+6000Pa。若环保改造完成后,引风机进口压力小于6000Pa的,炉膛至除尘器出口之间管网强度能够满足要求,无需加固处理;若大于6000Pa的,则主要需要校核除尘器管道设计承压情况。
脱硫系统
按照设计规定要求,脱硫系统管道承压均按照-2000Pa~+2000Pa来进行设计。若脱硫系统无GGH设备且不进行其他改造,即使引、增合一改造后,脱硫系统管网承压均能满足运行要求,基本无安全隐患。但就目前燃煤机组而言,在考虑湿式除尘器、脱硫增容提效改造等情况下,脱硫系统总阻力均大于2000Pa。故,引增合一改造完成后,引风机出口压力由原来的微正/负压变化为+2000Pa,甚至以上。因此,在引增合一改造时,引风机出口至脱硫系统入口之间的烟道一般均需进行加固改造。
3 混凝土烟道加固方案讨论
3.1 加固方案
对于混凝土烟道的加固,一般有以下三种方案。
方案一:将原混凝土烟道顶部拆除,侧面及底部保留。重新设计钢烟道,新设钢烟道放置于原有烟道底部上。由于增加的纲烟道较重,其梁柱需加固。
方案二:采用粘结钢板和增加烟道侧壁截面进行加固。四周用扁钢包十字箍,部分梁柱加固,并对混凝土烟道侧壁采用加大截面办法加固,外包钢筋混凝土。
方案三:采用碳纤维布加固法加固进行加固。
3.2 加固方案比较
方案1的优缺点为:钢结构烟道具有密闭性好,施工制作方便等优点;但造价高,拆除原混凝土烟道工程量大,整体施工工期较长。
方案2具有施工工期短、拆除工作量小、施工难度小、投资费用省等优点。
方案3的自重轻,使用强度高,具有优良柔韧性,满足各种构件表面(桥梁、隧洞、板、梁、柱、通风桶、管道、墙体等),并具有抗碱性和抗化学腐蚀性,贮存期长;容许操作时间限长,抗高温、抗蠕变、耐磨损、且抗震性能良好。该方案的唯一不足是造价成本过高。
4 混凝土烟道改造实例
4.1 改造背景与必要性
某电厂2台330MW燃煤机组为20世纪80年代投产机组,引风机至烟囱之间水平烟道为混凝土结构,设计承压为-2000Pa~+2000Pa。在机组增加脱硝装置、取消脱硫旁路烟道并实施引增合一改造中,通过前期试验测试及常年运行数据统计得出,改造完成后,在330MW工况时,引风机出口压力将达到4000Pa左右。
此部分烟道原设计为钢筋混凝土箱型结构,箱型尺寸为5000mm X 9240mm,顶(底)板200mm厚,侧板250mm厚。混凝土强度等级为C25,受力钢筋为二级钢(φ16@100),经校核计算,此钢筋混凝土烟道不能满足4000Pa的压力,并且混凝土烟道有部分裂缝漏气。因此,必须对原烟道进行加固处理或更换为钢烟道。
4.2 改造方案的确定
考虑到工程现场实际情况、施工工期(本次停炉检修时间仅为35天)投资概算等因素,若采用方案一,经设计新烟道总长33938mm,计算耗钢量大约为80t,梁柱需加固。此方案工程造价高,拆除原混凝土烟道工程量大,整体施工工期长。若采用方案三,则投资过大。因此本工程确定采用对原钢筋混凝土烟道进行加固处理的方案。即采用粘结钢板和增加烟道侧壁截面进行加固。四周用扁钢-100X4@800包十字箍,部分梁柱加固,并对混凝土烟道侧壁采用加大截面法加固,外包80mm厚C35钢筋混凝土。
4.3 具体实施方案
混凝土烟道侧壁采用加大截面法加固,外包80mm厚C35钢筋混凝土,做法见图集《混凝土结构加固改造构造图(上册)》(06SG311-1-2-25)。
在原烟道外壁混凝土结构处,凿去建筑面层及原混凝土结构钢筋保护层,使表面凹凸差≥4mm,然后用水冲干净。浇筑混凝土前涂刷混凝土界面剂一道,随涂随浇。混凝土界面剂选用P类I型,各性能要求详见《混凝土界面处理剂》(JC/T 907-2002)。所有新增混凝土与旧混凝土连接处植筋均采用A级植筋胶。
4.4 改后效果
机组引风机、增压风机二合一改造及烟道加固改造于2014年3月份完成。经近2年的运行表明,在风机出口压力常年维持在4000Pa左右的情况下,现有混凝土烟道未出现顶板、侧板、底板开裂和壁板表面脱落等现象,运行情况良好。
混凝土烟道承压不足为例,根据电厂实际情况,对比分析不同加固方案。最终确定了施工工期短、投资费用低、可靠性高的烟道加固方案,实施后达到了设计目的。为电厂解决此类问题提供了典型、真实案例,所提出解决此类问题的方法和思路。具有实际的指导和参考意义。