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北仑公司全国首创600MW机组锅炉整体接长技术

技术创新
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发布日期:2018年4月2日

3月28日下午,北仑第一发电有限公司一期机组综合升级改造现场,1号锅炉21米层标高炉膛被拦腰截断,重达586吨的冷灰斗水冷壁整体下放2米,并安全就位。至此,北仑公司一举成为国内火电领域首家成功实施600MW机组锅炉整体接长技术的火电企业,为推动火电行业绿色发展、高质量发展添上了浓墨重彩的一笔。  

北仑公司1号锅炉由美国ABB、CE公司(美国燃烧工程公司)生产,是亚临界一次再热强制循环汽包锅炉,于1990年投运。锅炉炉膛较后期同类型锅炉炉膛矮小,存在煤种适应性差、炉膛易结渣、汽壁温偏差大、调节困难等一系列问题。为顺应火电企业提质增效、转型升级的要求,北仑公司大胆提出对原有锅炉进行接长改造,而此次同步进行的底渣斗干出渣改造,为锅炉接长腾出了空间。  

锅炉整体接长是指将锅炉炉膛拦腰截断,下部冷灰斗整体下放,在中间增焊水冷壁连接,以此增加炉膛高度。炉膛高度增加后,可以提高煤种适应性,延长煤粉颗粒燃烧停留时间,降低飞灰含碳量,有利于降低燃烧器NOx生成,对提高机组经济性、优化环保指标都有积极的作用。  

1号锅炉冷灰斗水冷壁左右宽19.6米、前后深16.8米,四周1094根水冷壁管依次排列,不但体积大、质量重,而且自身强度弱、稳定性差。受其所处位置和不规则外形所限,内部承力点、应力分布、膨胀分布都非常复杂。在哪里截断,整体下放采用“倒吊法”还是“顺吊法”,如何确保吊装整体不变形,水冷壁是“利旧”还是换新等等,都是此次改造需要重点考虑的问题。另外,水冷壁接长2米,焊接接长焊口达到2188只,工作量巨大。  

为此,北仑公司成立锅炉改造工作小组,反复勘查研讨,逐一破题,最终确立吊装改造方案:为不破坏冷灰斗水冷壁原先应力结构,选用“顺吊法”,采取4只200吨液压千斤顶炉顶布置;为克服整体下放过程中扰度影响,设计吊点从288个增至488个;为应对拦腰截断后冷灰斗整体因自重下落产生的瞬间冲击力,炉顶又增装100吨结构支撑;为防止吊装过程中变形,对冷灰斗外围、炉内都进行了加固。  

为确保万无一失,北仑公司专门委托科研单位,对炉内吊装框架的强度进行有限元计算分析。邀请浙江大学结构方面专家、上海锅炉厂、浙江火电、江苏火电等相关领域专家,反复对方案进行研讨,并得到一致肯定。专家团认为,此整体吊装及改造方法在国内尚属首次,国外也未有耳闻。  

经过近1年的精心准备,最终实现于3月28日吊装作业一次成功。目前,增焊水冷壁工作正有序推进。此次冷灰斗整体下放接长的顺利实施,填补了国内600MW机组锅炉整体接长技术的空白,节省采购费用近600万元,为今后该机组丰富配煤掺烧、降低燃料成本奠定了扎实基础。(信息来源:中国国电网 励圆)

 

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