循环流化床锅炉分离器中心筒改造
李 胜，钱自雄，魏建新
大唐红河发电有限责任公司，云南开远 ６６１６００
作者简介： 李胜（１９７１），男，河北省张家口市人，设备部部长助理、技师、助理工程师，从事火电机组检修、维护、点检管理。犈犿犪犻犾： ｌｓｇｚｑ１２３４５６＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ
某电厂２×３００ＭＷ机组的ＨＧ１０２５／１７．５Ｌ．ＨＭ３７型、亚临界参数、一次中间再热、单汽包、自然循环、平衡通风循环流化床（ＣＦＢ）锅炉采用单炉膛、裤衩型双布风板、带外置床式结构，燃烧室蒸发受热面采用膜式水冷壁并加延伸墙式全密封水冷壁，炉膛宽度１５．０５１ｍ，深度１４．７０３ｍ，高度３５．５ｍ。锅炉顶部燃烧室出口有４个内径为８．３ｍ的绝热式上排气高温旋风分离器，每个分离器内部安装有１个分离器中心筒，其主要作用是将大量高温固体物料从气流中分离出来送回燃烧室，以维持燃烧室的快速流化状态，保证燃料和脱硫剂多次循环、反复燃烧和反应，达到理想的燃烧效率和脱硫效率。
２００８年小修中发现２号锅炉分离器中心筒变形严重，其中有２台分离器中心筒悬挂装置已脱开，中心筒与分离器出口处耐火砖全部脱落，在锅炉运行２个月后停炉检查发现该中心筒已脱落至回料阀处。２００９年对分离器中心筒进行了重点检查，发现其余分离器中心筒存在同样问题。
分离器中心筒原设计如图１所示。分离器筒体采用８ｍｍ厚Ｓ３１０卷板制作，在分离器顶部按圆周方向均匀焊有２０个悬挂板，中心筒上部焊有２０个挂钩中心筒可自由地悬挂在分离器顶部。挂钩与悬挂板之间留有一定的间隙，以保证分离器在受热后的膨胀。中心筒与分离器顶部接口处采用耐火砖密封。此结构有以下缺点：
（１）分离器中心筒在分离器内部受到热膨胀力与热烟气的推力后，分离器顶部密封耐火砖会逐渐脱落，造成中心筒密封不良，而且耐火砖脱落后还会造成回料阀堵塞，外置床内部回料量减少，受热面换热量减少。
（２）分离器内部烟气温度可达１０００℃以上，会使中心筒本体产生变形
。
图１ 分离器中心筒原设计
（３）在高温作用下中心筒本体膨胀量较大，而且受到烟气的推力影响，会使中心筒在起停炉时前后移动，造成挂钩根部受到较强的剪切力，如起停炉次数较多，会使中心筒挂钩往复拉伸，长期运行后中心筒挂钩根部将会产生断裂，最终导致中心筒脱落。
针对中心筒筒体变形、挂钩断裂及密封砖脱落等问题，提出了以下改造方案（图２）：
（１）中心筒采用Ｓ３１０铸钢板制作，在中心筒筒身上加装３圈筋板，筋板最上部宽度为２０ｍｍ，下部２圈宽为１５ｍｍ，可起到支撑加固作用。
（２）为了支撑整个中心筒的自重，在每个悬挂板上焊接一个支撑架，在支撑架上安装一个直径大于中心筒直径的圆环，采用自由吊装方式，中心筒可直接吊挂在圆环上，筒体离圆环外缘的距离为５５ｍｍ，可保证筒体受热后在任意方向上自由膨胀。支撑架处装有８个防转卡板，防止中心筒在烟气推动下转动。
（３）在中心筒顶部与分离器接口处安装密封承重圆环，并用耐磨可塑料进行密封，耐火材料与筒体留出５２ｍｍ间隙，当筒体膨胀时，不会受耐火材料的挤压而变形。
分离器中心筒改造后，不仅有效地增强了分离器的分离效果，还减少了尾部烟道的飞灰排量，烟尘排放浓度下降约５０ｍｇ／ｍ３。
（下转第９６页）
由表１可见，
Ａ相套管介损变化趋势明显，从０．０１％逐渐增大到０．７３％，２００８年的介损数据已接近《电力设备预防性试验规程》（ＤＬ／Ｔ５９６—１９９６）中规定的上限值０．８％，Ｃ相套管介损值与Ａ相套管的情况相似，故判断２只套管绝缘均呈下降趋势。
因此，故障是由于套管的绝缘劣化严重造成，套管内部绝缘薄弱的部位首先发生局部放电，
使油分解形成气泡或气隙。随着放电量的增大，
故障点逐步扩大，电容型套管内的绝缘纸及金属薄膜被逐层击穿，使套管绝缘耐电强度下降。变压器升高座（地电位）是带电导体与地电位距离最近且电场强度最高，当套管绝缘强度下降至无法承受工作场强时，套管导电管会对升高座放电，形成对地短路，产生强大的短路电流，因此在升高座对应短路的位置留下严重短路烧损痕迹。同时，在大电流的作用下，套管内绝缘油会突然气化膨胀，
导致套管爆炸。３ 故障预防措施
（１
）及时检查套管顶部密封圈，若密封圈劣化则应立刻更换。在日常巡视中应确保套管顶部接线柱与导引线的紧固连接，否则会造成连接处发热，发热除引起打火外还会加速密封圈的老化。
（２）根据《电力设备预防性试验规程》（ＤＬ／Ｔ
５９６—１９９６），２２０ｋＶ套管预防性试验周期不能超过３
年，但绝缘数据出现异常时，应缩短试验周期，跟踪监督异常数据的发展趋势。
（３
）发现电气设备绝缘性能有下降趋势时，应对运行中的变压器套管温度变化进行跟踪，若出现局部温度异常应及时停机处理。
（４）加强对电气设备介损值的监控，发生明显变化时，需查明原因。（５
）应定期审核电气试验数据，并与历史数据对比，若发现绝缘下降，应追踪绝缘变化情况，并最终解决。
（６）加强设备运行管理，巡视时重点关注套管油位有无异常，套管外绝缘是否完整、有无破损及裂纹、有无异物附着、有无严重脏污、有无放电痕迹或放电声，
发现情况应及时处理檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼
。
（上接第９３页
）
图２ 檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼分离器中心筒改造设计
（上接第９４页） （
５）网络变量无法通信导致延迟并网 机组起动且汽轮机升速至３０００ｒ／ｍｉｎ准备并网时，电气系统未接收到并网信号，无法并网，导致机组推迟并网１０ｍｉｎ
。分析发现，各个控制站之间的数据以网络变量的形式进行传输，可减少物理点的使用，节约成本，但网络变量传输可靠性差，出现断线的情况。对此，重新将源信号强制为“０”和“１”各１次；重要的信号采用物理接线的方式；升级系统。
