浅析沉淀池出水水质不合格的原因及应对措施
1概述
对于原水预处理采用混凝沉淀、过滤处理的工艺,原水预处理的核心混凝沉淀设备出水水质的好坏,对于后续系统是否能够安全、稳定、经济的运行至关重要。而微涡絮凝反应沉淀池(简称沉淀池),由于处理效率较高且出水水质稳定,对原水水质和处理水量的变化适应性较强、操作运行较方便等特点而得到了较为广泛的应用。
通常沉淀池的出水悬浮物含量控制≦10mg/L或控制浊度≦3NTU,但在沉淀池的实际运行中,时常发生出水水质不合格或不能满负荷出力等运行情况。因此,下面将对沉淀池出水水质不合格或不能满负荷出力运行的原因进行分析,并提出相应的应对措施。
2出水不合格原因及应对措施
由于混凝沉淀处理工艺本身包含了水力流体学、化学反应等复杂的因素。因此,影响出水水质不合格的原因较多,下面从以下几方面进行分析:
2.1设计引起的原因及解决措施
通常地下水及井水胶体硅含量低、浊度含量较小,但地下水及井水有时会带入少量的黏土、砂粒(统称为胶体硅)。当对水源为地下水、井水进行预处理时,人为地把水中的黏土、砂粒归为“非活性硅”。当采用混凝沉淀工艺进行处理,水中的胶体物质太少,无法在沉淀池内形成足够的泥渣,从而导致大量矾花被带入分离区,无法自然沉降,造成出水浊度不合格。这种把黏土、砂粒归为“非活性硅”的做法是不合理的,因为胶体物质具有带电荷、存在布朗运动的特征,用过滤方法不能大量的去掉,必须采用混凝沉淀的方法加以去掉,而黏土、砂粒可采用过滤工艺进行去掉。由此可见水质稳定性较好,浊度较小的原水(地下水、井水)预处理时,可采用直流凝聚工艺,当胶体物质含量较小时,直流凝聚工艺转换为过滤工艺,可达到处理要求。
2.2原水水质变化引起的原因及解决措施
每种水处理设备能否正常稳定运行,原水水质指标是否符合设计指标是前提条件。即使沉淀池具有较大的水质适应性,水源变化、外来水(废水)、自然灾害等均可能引起沉淀池出水水质劣化。当进水水质短时间内超过设计水质时,要使出水水质达到设计要求,应降低系统出力,并加大药剂量,同时要加大排污次数;若系统出力不能满足后续系统出力时,建议适当放宽出水控制指标,减短后续过滤器的运行周期来解决。通常水质好于设计水质或浊度很低的原水是沉淀池处理的难点,北方地区采用水库水为水源(低温低浊度水)的预处理系统尤其明显。在实际运行中总会出现微小的矾花无法自然沉降而进入后续系统的情况,这对于后续处理采用膜系统的膜设备造成严重的污堵,甚至出现铝盐发生二次沉积污堵系统的情况,造成反渗入系统保安过滤器一天一换的情况。因此,对于沉淀池处理低温低浊度水的系统,首先用保证原水温度达到设计要求,另外应采用分子量更大的铁盐作为混凝剂,同时采用助凝剂辅助处理。
2.3原水流量、压力参数急剧变化引起的原因及解决措施
均匀的药剂混合、稳定的反应区流速是混凝沉淀设备出水水质的保障。当沉淀池进水取自其他设备或沉淀池进口阀门调节特性差等情况时,极易造成沉淀池内水力紊流、压力急剧变化、池体各部分流速来回波动偏离正常设计流速,从而导致沉淀池出水水质恶化。因此,设计时,应充分考虑保证沉淀池进水流量、压力稳定,运行时,系统出力以每小时10~20%额定的速率逐步增减。
2.4池体结构引起的原因及解决措施
原水在沉淀池内先后经历与药剂均匀混合、发生絮凝反应、与泥渣分离、絮凝体长大、与微小絮凝体分离等5个工作阶段。5个阶段是存在先后顺序的,并分别在有着独立功能的不同空间内完成。因此,各工作阶段是否能够顺利完成,取决于池体内水力流程、水力停留时间等参数,而这些参数在设计时就已经确定的。当沉淀池内部结构存在着缺陷,如池体短路、泥渣管路堵塞、折流板断裂、斜板面积及角度不合适等,均会导致水力流程或水力停留时间等参数不满足要求,同时产生紊乱的流场,使得部分原水在池体内不能完成5个阶段的工作流程,造成出水水质不合格。因此,需定期检查沉淀池内部加药管路、泥渣管路、折流板、斜板是否污堵与倾斜、池体是否存在短路等,以确保原水充分完成混凝沉降各工作阶段。
2.5运行因素引起的原因及解决措施
运行因素引起的沉淀池出水水质不合格的原因很多,主要包括以下几个方面:
①当生产需水量较少时,往往为了维持清水箱水位,使沉淀池低负荷运行。这样的运行方式,不仅不经济,还会可能导致出水水质恶化。这是因为沉淀池出力太小时,加药量调整的精确度难以保证;同时,由于流速低,池体内聚合泥渣活性较差,运行一段时间后容易造成翻池。因此,沉淀池应在50%额定出力以上负荷稳定运行。
②药剂浓度配制不合适。药剂的配制浓度好根据原水浊度适当调整,当原水浊度较低时,宜配制低浓度药液。
2.6其他原因引起的原因及解决措施
其他原因引起的沉淀池出水不合格的因素主要有:
①助凝剂聚丙烯酰胺PAM选择不合适。阴离子型PAM适用于浓度较高的带正电荷的无机悬浮物以及0.01~1mm悬浮颗粒;阳离子型PAM适用于带负电荷、含有机物质的悬浮物;非离子型PAM适用于有机、无机混合状态的悬浮物分离;两性离子型PAM适用于悬浮物性质及PH值变化不定的污水处理。通常沉淀池、生活水处理多选用阳离子型PAM,污泥脱水多选用阴离子型PAM。
②原水温度偏离设计范围,这对于混凝剂的水解、分离、沉降均产生较大影响。不仅影响沉淀池的处理效果,还会导致混凝剂在后续系统中流速较低处二次沉降。
③加药管、排泥管不畅。加药管不通畅使得药剂、原水不能均匀混合,使得部分原水中胶体物质不能充分发生絮凝反应;而排泥管不畅,则导致无法正常进行排泥操作。因此,为了好的调整、监测沉淀池的运行情况,在运行前,应检查加药、排泥、取样等管路通畅是必要的。
3结论及建议
由于混凝沉淀反应本身较复杂及沉淀池的水利特性,因此影响沉淀池稳定运行的因素较多。常见原因包括进水水质大副偏离设计、低温、池体结构损坏、加药与排泥管路不畅、运行操作不及时、进水流量增减变化过快等。因此要保证沉淀池出力及稳定的出水水质,建议除了定期对池体进行检修确保池体结构正常、部件正常,运行中及时调整运行参数外,还应在设计阶段充分考虑水温、原水水质等对系统的冲击。(沿海公司 吴春霞)
锅炉汽包作用及维护
一、蒸汽有关基本知识
1.饱和蒸汽 一定压力下,水沸腾时产生的蒸汽称为饱和水蒸汽或温度等于对应压力下饱和温度的蒸汽称为饱和水蒸气,即在平衡状态下,汽水混合物中的水蒸气是饱和水蒸气。
2.过热蒸汽 饱和蒸汽继续加热所产的蒸汽
3.过热度 蒸汽过热的程度称为过热度,在数值上等于过热蒸汽温度减去对应压力下的饱和蒸汽温度。
4.蒸汽主要参数 蒸汽温度、压力、锅炉容量(锅炉容量就是锅炉的蒸发量,也就是锅炉每小时所产生的蒸发量,单位有t/h和kg/s)。
二、产生蒸汽的方式
1.锅炉式 热动所从事的职业。产生的蒸汽多用作开车驱动及大功率汽轮机的驱动。
2.换热器+汽包 利用装置区内的烟气、反应气的废热加热循环水,产生蒸汽。在博源联化正常运转时的透平驱动蒸汽主要由40w、60w转化气废热加热脱盐、除氧水产生。
3.换热器式 多为釜式换热器。蒸汽品质低,温度、压力较低。
三、锅炉给水
锅炉对循环水有严格的要求,必须经过脱盐、除氧。
1、脱盐 主要去掉水中钙、镁离子及沉降物,避免结垢。因为结垢会影响锅炉传热效率和热循环。结垢严重时会导致炉管、水路堵塞,引发停炉和锅炉爆炸等事故。
制取脱盐水的方法主要有以下三种:
(1)蒸馏法,使含盐的水加热蒸发,将蒸气冷凝即得脱盐水;
(2)离子交换法,使含盐的水通过装有泡沸石或离子交换剂的交换柱(见离子交换),钙、镁等离子留在交换柱上,滤过的水为脱盐水;
(3)电渗析法,借离子交换膜对离子的选择透过性,在外加电场作用下,使两种离子交换膜之间的水中的阳、阴离子,分别通过交换膜向阴、阳两极集中。于是膜间区成为淡水区,膜外为浓水区,从淡水区引出的水即为脱盐水。
(4)加药沉淀,常见的药剂有磷酸三钠、苛性钠、碳酸钠。
2、除氧
氧是锅炉给水系统的主要腐蚀性物质,给水系统中的氧应当迅速得到清除,否则它会腐蚀锅炉的给水系统和部件,腐蚀性物质氧化铁会进入锅炉内,沉积或附着在锅炉管壁和受热面上,形成难溶而传热不良的铁垢,腐蚀的铁垢会造成管道内壁出现点坑,阻力系数增加。管道腐蚀严重时,甚至会发生管道爆炸事故。国家规定蒸发量大于等于2吨每小时的蒸汽锅炉和水温大于等于95℃的热水锅炉都必须除氧。 除氧方法:多采用热力加化学除氧
(1)热力除氧
热力除氧一般有大气式热力除氧和喷射式热力除氧。原理是将锅炉给水加热至沸点,使氧的溶解度减小,水中氧不断逸出,再将水面上产生的氧气连同水蒸汽道排除,这样能除掉水中各种气体(包括游离志CO2,N2)。在除氧罐顶部配有汽水分离装置,有旋风分离式,也有类系于除沫器一层层堆叠起的丝网。热力除氧是目前应用最多的一种除氧方法。
(2)真空除氧
这是一种中温除氧技术。相对热力除氧技术来说,它的加热条件有所改善,锅炉房自耗汽量减少,但热力除氧的大部分缺点仍存在。真空除氧的高位布置,对运行管理喷射泵、加压泵等关键设备的要求比热力除氧更高。低位布置也需要一定的高度差,而且对喷射泵、加压泵等关键设备的运行管理要求也很高,另外还增加了换热设备和循环水箱。真空除氧能利用低品位余热,可用射流加热器加热软化水,又能分级及低位安装,除氧可靠,运行稳定,操作简单,适用范围广。
(3)化学除氧
a.钢屑除氧。水经过钢屑过滤器,钢屑被氧化,把水中的溶解氧除去。这种方法有独立式和附设式两种。此法水温要求大于70℃,以80~90℃温度效果好,温度20~30℃除氧效果最差。即用钢屑要求压紧,越紧越好,水中含氧量越大,要求水流速降低。因为钢屑除氧自应用以来技术改进和提高不大,除氧效果也不太可靠,一般用在对给水品质要求不高的小型锅炉房,或者作为热力网补给水,以及高压锅炉热力除氧后的补充除氧,一般作辅助措施。
b.亚硫酸钠除氧。这是一种炉内加药除氧法。一般使用亚硫酸钠作为除氧剂。通常,其加药量要比理论值大。温度愈高,反应时间愈短,除氧效果愈好。当锅炉水pH=6时,效果好,若pH增加则除氧效果下降。加入铜、钴、锰、锡等作催化剂,可提高除氧效果。该方法投资低、安全,操作也较为简单。但此法加药量不易控制,除氧效果不可靠,无法保证选标。另外,还会增加锅炉水含盐量,导致排污量增加、浪费热量,很不经济。该方法一般用在小型锅炉房和些对水质要求较高的热力系统中,作为辅助除氧方式。
c.联氨除氧(联氨化学式N2H4,又名肼)。目前,此法多用作热力除氧后的辅
助措施,以达到彻底清除水中的残留氧,并不增加锅炉水的含盐量。当压力大于
6.3Mpa时,亚硫酸钠要分解成腐蚀性很强的二氧化硫和硫化氢。因此,高压锅炉多采用联氨除氧,联氨与氧反应生成氮和水,有利于阻碍锅炉的进一步腐蚀。因联氨有毒,容易挥发,不能用于饮用水锅炉和生活用水锅炉除氧。许多锅炉使用单位正限制或不再使用此法。
(4)解析除氧
解析除氧是近年来兴起的一种比较先进的技术。其工作原理是将不含氧的气体与要除氧的给水强烈混合接触,使溶解在水中的氧解析到气体中去,如此循环而使给水达到脱氧的目的。
三、换热器+汽包式蒸汽发生器简介
1.换热器(相当于锅炉)循环水主要吸热的场所,通常管程走高温烟气、反应气
2.汽包作用
(1)汽包与换热器之间由上升管和下降管连接,形成汽包自身的水循环。汽包水循环是对流热循环。锅炉产生的热水(蒸汽)由上升管进入汽包,热的水质量轻往上走的过程中将热量进行交换,部分水转化为气态;汽包冷水在重力作用下经下降管补充至锅炉。水在虹吸作用下在汽包与锅炉间的循环就是汽包的自循环。蒸汽上升量与水下降量是正相关的。若借助泵将锅炉水直接打至汽包,维持汽包的液位,这种方式叫强制循环。
与此同时汽包接受循环给水泵的给水,以及向过热器输送饱和蒸汽,或直接输出蒸汽,因此,汽包是是工质加热、蒸发、过热三过程的连接枢纽,保证锅炉正常的水循环。
(2)汽包内部有汽水分离装置和连续排污装置,保证锅炉蒸汽品质。
(3)有一定水量,具有一定蓄热能力,在锅炉工况发生变化时,能减缓汽压的变化速度,起到稳定汽压的作用
(4)汽包上有压力表、水位计、事故放水、安全阀等设备,保证锅炉安全运行。
(5) 汽包是一个平衡容器,提供水冷壁汽水混合物流动所需的压力。
3.汽包结构
汽水分离器:低压蒸汽,采用水下孔板+丝网或波纹板的形式即可。中压蒸汽一级分离为旋风分离,二级为钢丝网或百叶窗加均匀汽孔板。高压蒸汽(大于等于10mpa)则需要增加蒸汽清洗,或者盐端分离等技术。
旋风分离器由简体、引入管、项帽、溢流环、简底导叶和底板等部件组成。其工作原理及工作过程是:较高流速的汽水混合物,经引入管切向进入简体而产生旋转运动,在离心力的作用下,将水滴抛向筒壁,使汽水初步分离。分离出来的水通过筒底四周导叶,流人汽包水容积中。饱和蒸汽在筒体内向上流动,进入顶帽的波形板间隙中曲折流动,在离心力和惯性力的作用下,小水滴被抛到波形板上,在附着力作用下形成水膜下流,经简壁流入汽包水容积,使汽水进—步分离,而饱和蒸汽从顶帽上方或四周引入汽包蒸汽空间。
沿汽包长度在两侧装设若干旋风分离器,每个旋风分离器筒体顶部配置有百页窗(波形板)分离器,它们的主要作用是将由上升管引入的汽水混合物进行汽和水的初步分离。在汽包内的中上部,水平装没蒸汽清洗孔板,其上有清洁给水层,当蒸汽穿过水层时,便将溶于蒸汽或携带的部分盐分转溶于水中,以降低蒸汽的含盐。靠近汽包的顶部设有多孔板,均匀汽包内上升蒸汽流,并将蒸汽中的水分进一步分离出来。汽包中心线以下150mm左右设有事故放水管口;正常水位线下约200mm处设有连续排污管口,再下面布置加药管。下降管入口处还装设了十字挡板.以避免下降管口产生漩涡斗造成下降管带汽。
4.汽包工作流程 (1)从锅炉来的汽水混合物经过汽包上部上升管进入汽包内部,沿着汽包内壁与弧形衬板形成的狭窄的环形通道流下,使汽水混合物以适当的流速均匀的传热给汽包内壁,这样克服了锅炉启停时汽包上下壁温差过大的困难,可以较快的启动。
(2)进入汽包的汽水混合物分别进入汽水旋风分离器,利用改变流动方向时的惯性进行惯性分离,这是汽水混合物的di一次分离。
(3)被分离出来的蒸汽仍带有不少水分,从分离器顶部进入波形板分离器,它装在旋风分离器顶部,带有部分水滴的蒸汽在波形板间的缝隙中流动,利用使水黏附在金属壁面上形成水膜往下流。
(4)二次分离后的蒸汽最后经过蒸汽清洗,利用水的密度差进行重力分离,这是三次分离。
(5)蒸汽经过三次分离后,达到了蒸汽质量标准,再由汽包顶部饱和蒸汽管引往屏式过热器。
四、汽包排污 多采用采用连续排污+定期排污。
连续排污主要用于排出汽包上部的浓缩水,主要目的是为了避免锅炉水的含盐量和含硫量过高,排污部位多设在汽包水浓缩最明显的地方,即汽包水位下200—300mm处。通常根据汽包水水质分析指标调整连续排污量。
定期排污又称间断排污,即每间隔一定时间从锅炉底部沉积的水渣、污垢、间断排污一般8 ~24小时排污一次,每次排0. 5~1分钟时间,排污率不少于1%,间断排污以频繁、短期为好,可使汽包水均匀浓缩,有利于提高蒸汽质量。
博源联化定期排污与连续排污公用一条管线,定期排污时开导淋。
五、安全阀
汽包上的安全阀为了保险起见,当锅炉容量大于0.5t时,需要安装两个安全阀,且两安全阀的整定压力不同,整定值低的是控制过热蒸汽的,高的是控制汽包压力的;一旦超压,整定值低的先起跳,以此来保证过热器不被烧坏。
安全阀须为开式阀帽,通过空气流通散热,避免弹簧等受热变形。
安全阀配有扳手,以防安全阀无法正常起跳时,人为开启安全阀泄压,避免事故发生。采用波纹管式安全阀使其平衡背压的能力有所增强,避免背压影响安全阀的起跳压力,保证安全阀可靠起跳,且能够使阀芯内件与高温腐蚀性介质相隔离
六、液位计
玻璃板液位计与远传液位计共用。常用液位计有磁翻板与双色(多用于开工锅炉汽包)液位计。
就地玻璃板式液位计在其上、下阀内装有安全钢球,当玻璃板意外损坏时,钢球在容器内液体压力的作用下,自动关闭液体外泄通道,避免液体外流。在仪表上、下阀端分别装有阻塞螺丝和排污阀,供冲洗、取样、排放残液时使用。
1.双色液位计液位计
根据浮力原理和磁性耦合作用原理工作。当被测容器中的液位升降时,液位计主导管中的浮子也随之升降,浮子内的永久磁钢通过磁耦合作用传递到现场显示盒内高精度电子感应元件,触发相应的数字电路,使LED双色发光管转换颜色,无液全红,满液全绿,红绿交界处就是容器内的实际液位,从而实现液位的现场指示,一目了然;加装限位开关实现液位报警和控制,加装变送器实现数字信号输出供显示与控制。
2磁翻板液位计
根据浮力原理和磁性耦合作用研制而成。当被测容器中的液位升降时,液位计本体管中的磁性浮子也随之升降,浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示器,驱动红、白翻柱翻转,当液位上升时翻柱由白色转变为红色,当液位下降时翻柱由红色转变为白色,指示器的红白交界处为容器内部液位的实际高度,从而实现液位清晰的指示
七、锅炉煮炉
煮炉的目的是为了清除锅炉在制造、运输、安装或修理过程中带入锅炉的杂质和油污。这些脏物的存在,不但会阻塞水管,使蒸汽品质恶化,而且它还使传热变坏,受热面容易过热烧坏,因此必须通过煮炉把它清除。
1、每吨锅炉水加入磷酸三纳2至3kg和氢氧化钠2至4kg。注意不得将固体药物直接加入锅炉内。
2、在无压状态下将上述药物配制成百分之二十的均匀溶液,在锅炉给水同时缓慢送入锅炉筒内,或用加药泵注入锅炉筒内。
3、加热升温,使锅炉内产生蒸气,蒸汽可通过空气阀或被抬起的安全阀出口排出。
4、减弱燃烧,进行排污,并保持水位或锅炉内满水。
(在配制煮沪用的药液时,工作人员应穿胶鞋,戴胶手套,系胶围裙以及戴有防护玻璃的面罩,以免被碱液灼伤。)
八、锅炉酸洗
酸洗的目的主要是除去锅炉蒸发受热面内氧化铁、铜垢、铁垢等杂质也有消除二氧化硅、水垢等作用。
酸洗是一个腐蚀内表面层的过程,分为循环酸洗和静置酸洗两种。 1.循环酸洗
把锅炉水冷壁分成数个回路,水冲洗后进行酸洗。先将水加热至40至50℃,然后采用循环式加药、加酸。即先加抑止剂,待均匀后,利用酸洗泵把酸液从另一组水冷壁的下联箱排出。为了保证有较好的酸洗效果,酸液流速应大于0.3m/m。为了不使酸洗夜流入过热器,酸洗时酸液液位应维持在汽包低处可见水位处。
2.静置酸洗
利用酸泵把酸液从下联箱注入水冷壁,并维持一定高度,浸至4h后排出。 酸洗后还应进行水洗和碱中和,使所有与酸接触过的金属表面得到碱化。(沿海公司 陈尧 )
循环流化床锅炉如何防磨损
摘要:循环流化床锅炉具有高效、低污染、调节灵活、煤种适应广、炉渣综合利用率高等特点。特别是环保方面的实用性,使得这种锅炉近年来在电站和热电联产项目上应用广泛。循环流化床锅炉与传统的煤粉炉不同,在循环流化床锅炉运行中,含有燃料、燃料灰、石灰石及其反应产物的固体床料,在“炉膛-------返料器------炉膛”这一密闭循环回路里处于不停的高温循环中;同时,在炉膛内床料在重力的作用下,不断地进行上、下往复循环运动;因此,在循环回路的相应部分及受热管件会产生一定的磨损。磨损严重影响锅炉安全运行,使得锅炉运行维护费用增加,机组利用率低,给企业带来损失。
关键词 循环流化床 防磨损
一、前言
本公司75T/H的锅炉在前一段时间水冷壁爆管,严重影响了公司的经济效益。为此,本文从检修质量和运行工艺调整两方面进行分析,并提出相应的措施,控制磨损,以提高锅炉的可靠性与经济性。
二、循环流化床锅炉炉膛磨损机理与影响因素
1、磨损的概念与形式:
在循环流化床锅炉中大颗粒燃料由于机械作用或伴有化学或电的作用,物体工作表面材料在相对运动中不断损耗的现象称为磨损。根据磨损机理不同,磨损一般可分为粘着磨损、磨料磨损、腐蚀磨损、接触疲劳磨损、冲蚀磨损、微动磨损等。流体或固体颗粒以一定的速度和角度对材料表面进行冲击所造成的磨损称为冲蚀(或冲击磨损)。冲蚀又有两种基本类型,分别叫做冲刷磨损和撞击磨损,这两种磨损的冲刷表面流失过程的微观形貌是完全不同的。冲刷磨损是颗粒相对固体表面冲击角较小,甚至接近平行,撞击磨损是指颗粒相对于固体表面冲击角度较大,或接近垂直时,以一定的速度撞击固体表面使其产生微小的塑性变性或显微裂纹。磨损又可分为两物体磨损、三物体磨损。在两物体磨损中,固体依靠自身动量撞击并冲刷壁面,在三物体磨损中,沿壁面运动的固体粒子受到粒子团的冲击,而粒子团则利用前者作为磨损介质来磨损受热面。
2、磨损的影响因素
循环流化床锅炉中煤灰颗粒对锅炉耐火材料及受热管件的磨损属于颗粒流的冲蚀,既有颗粒对炉内耐火材料的撞击,又有高浓度含灰气流对受热面表面的冲刷。冲击磨损是指由于颗粒流撞击或在表面滑动所引起的质量损失,在很大程度上取决于颗粒的尺寸、颗粒的形状、冲击速度、冲击角度、供料量、颗粒的强度及硬度等,下面简要讨论这些因素对材料磨损的影响:
⑴ 颗粒尺寸的影响:已有研究结果表明磨损程度受颗粒动能的影响,大颗粒冲击管壁的磨损能力较大。影响颗粒大小的因素有煤粒大小、石灰石颗粒大小等。
⑵ 颗粒形状的影响:一般认为带有棱角的颗粒比近似球形的颗粒更具磨蚀性,通常认为随颗粒圆度的增加磨损量减少,然而颗粒的形状并非设计人员能控制的。
⑶ 颗粒撞击表面可能性系数的影响:对表面有冲击作用的颗粒份额是决定管壁磨损程度的关键因素。颗粒对壁面的冲击行为没有定论,至今仍不能精确度量颗粒的浓度、轨迹及其停留时间。颗粒浓度由炉膛高度及尺寸、流化速度、固体物料量、颗粒的大小形状及其均匀度等共同决定,这些因素也是相互制约的。
⑷ 颗粒硬度的影响:当颗粒硬度比被磨材料的硬度低时,磨损率通常很低;当颗粒硬度接近或高于被磨材料的硬度时,磨损率会迅速增加;此时颗粒硬度再继续增加则对磨损影响不显著。颗粒的硬度由进入床层的煤粒、灰粒、石灰石颗粒等共同决定,又随煤灰组分不同而变化。对于循环流化床锅炉,必须引起注意的是床料在炉内停留一段时间后其表面会生成一膜层,其硬度要大大高于新鲜床料的硬度,因此在循环流化床中,受热面的磨损将主要取决于床料表面磨层的厚度。
⑸ 供料量:供料量的增加意味着颗粒浓度的增加,其他条件相同情况下,颗粒浓度增加冲击管壁的磨损能力随之变大,循环流化床锅炉高的循环倍率虽然可以提高燃烧效率,增强传热效果,但同时高的循环倍率也决定了烟气中高浓度的固体颗粒和严重的磨损。
⑹ 冲击速度:颗粒的流速是在设计人员所能控制的,如二次风喷嘴、床层横截面及炉膛出口通向旋风分离器处的颗粒速度等直接由设计人员控制着。沉降到管壁的颗粒冲击速度由其自身重力及炉膛高度决定,设计人员可以通过选择合适的流化速度及颗粒携带量来控制颗粒的冲击速度。
⑺ 冲击角度:通常冲刷磨损随冲击角度的减小而减少,但锅炉实际运行中的冲击角度是很难确定的,在流动模型中可以控制冲击角的大小从而减轻对磨损的影响。
除上述各影响因素外,磨损程度还与被冲击表面的材质有关,同等条件下,材质耐磨性能越好,磨损量愈小。
三、防磨措施
1、被动防磨措施
为减轻防磨,通常可以分别从降低颗粒下滑高度,降低灰浓度角度,保持受热面表面平滑,提高水冷壁表面硬度等方面来采取防磨措施。通常采用的措施有:
(1)通过加焊挡板,增加耐火平台,加焊直向和横向防磨片,加焊防磨槽可以降低颗粒下滑高度,使下行物料在下行过程中减慢速度,破坏稳定的边壁层,并能在挡板,平台上自然堆积,形成软着陆区,减缓烟气与物料对水冷壁的冲刷。
(2)通过采用改变水冷壁几何形状的方式可以保持受热面表面平滑,让管防磨可以使固体物料沿壁面平直下流,消除了易磨区。
(3)通过对易磨区水冷壁管进行防磨喷涂可以提高水冷壁表面硬度,在金属表面形成硬致密的氧化层,有效减少水冷壁管的磨损和爆管。
通过对以上被动防磨措施的分析与选择,并结合考虑成本及本厂设备实际情况,煤电公司电厂从被动防磨角度来考虑,采用喷涂和加防磨瓦,具体是在耐火防磨以上1.5m范围内采用超音速电弧防磨喷涂技术进行耐磨喷涂,尤其对水冷壁焊口等局部不规则表面上喷涂耐磨材料。通过技术论证,其喷涂材料采用目前国内比较先进的LX88A超硬耐磨电弧喷涂材料。该喷涂材料是由陶瓷硬质相与塑性向相组成的粉芯丝材,涂层硬度很高。由于电弧喷涂的喷涂速度越高,涂层化学成分和硬质相含量易调整,沉积效率高等优点以及热膨胀系数与普通低碳钢和低合金的热膨胀系数接近,可避免再热循环过程中由于热应力作用而造成涂层剥落。彻底消除水冷壁表面存在的缺陷。
2、主动防磨措施
从主动防磨角度来讲,需要调整灰浓度、风量、灰粒粒度等运行参数以降低受热面的磨损。我公司75T/H循环流化床锅炉在满负荷下的一、二次风比例6:4,炉膛出口含氧量偏高,达到了8.4%左右,且炉膛负压偏大。可以看到,由于风量过大,使得炉膛过剩空气过多,含氧量偏高,并且相应增加了炉内烟气流量,使得炉膛内烟气流速过高,造成烟气携带物料量过多,颗粒动能增加,使得循环流化床锅炉稀相区颗粒浓度偏高,造成了炉膛过渡区上部稀相区磨损较为严重。因此调整了部分运行参数,在保证锅炉出力的情况下,降低了一、二次风总量,并调整了一、二次风的比例,比例调整为5.5:4.5左右,而在控制炉膛出口含氧量在3—4%之间。降低了炉膛内烟气流速,使得磨损量大大降低。
四、防磨效果
通过从被动防磨和主动防磨两个角度来进行改进,在炉膛及尾部烟道等易磨区域都采取了相应的防磨措施,尤其对水冷壁管过渡区域进行了喷涂技术的改造,并在被动防磨的基础上对锅炉的运行进行控制降低磨损。 在炉膛过渡区采用让管技术,效果良好,并在上部喷涂了1.5m高防磨涂层。 采用了上述措施后,75t/h循环流化床锅炉基本上消除了水冷壁磨损严重的情况,长期运行没有发生爆管事故。停炉对水冷壁进行检查时仅有磨光现象。通过巴中锅检所进行检测,管壁厚度完全符合特种设备要求。
五、结 论
循环流化床锅炉中煤灰颗粒对锅炉炉膛受热面的磨损属于颗粒流的冲蚀,既有颗粒对炉内耐火材料的撞击,又有高浓度含灰气流对水冷壁表面的冲刷。磨损在很大程度上取决于颗粒的尺寸、颗粒的形状、冲击速度、冲击角度、供料量、颗粒的强度及硬度等。
通过实际观察与分析得出,本公司75t/h循环流化床锅炉由于水冷壁交界的过渡区内固体物料沿壁面下流,而已炉内向上运动的物料运动方向相反,因此在这个区域会产生涡流,而下行物料在此区域流动方向改变,对水冷壁产生冲刷,并由此引发爆管事故。
通过对磨损机理的分析与讨论,我们得出:1.在水冷壁过渡区域采用超音速电弧防磨喷涂技术进行耐磨喷涂,消除水冷壁表面缺陷。2.从运行角度调整了风量,将烟速控制在合理范围内。通过技术改造,基本上消除了水冷壁磨损严重的情况,效果良好。(沿海公司 陈波霖)
如何做好合理库存材料的管理
一、库存材料现状
经过对库存材料分析,造成库存材料有以下几个原因:基建时剩余材料;对存货库存量信息掌握不对称,库存需求的预测比实际需求量要大的多;缺少沟通,对于材料的生产周期或者供货期未进行认真对接,将常规(市场上现有)材料采购量过大,入库储存时间长,造成锈蚀无法使用;未对设备材料规格进行认真核对,就盲目采购,一个字母就有可能者造成重大库存。
二、合理库存材料的重要性
做好合理库存材料的管理,是保证生产正常进行的前提;做好合理库存材料的管理,减少资金占用,加速资金周转,提高经济效益。做好合理库存材料的管理是提高经济效益的有效途径。
三、如何做好合理库存材料的管理
规范材料采购计划。坚持从源头抓起,不断规范材料需求计划和采购计划上报审批制度,采取逐级审批,做到采购计划有依有据,避免盲目采购和无计划采购。加强三个公司总的库存材料管理,采购人员接到需用计划后,在时间内核实库存物资中是否有可使用或代用的,不足部分方可进行流转审批,安排采购。加大沟通力度,确保所购材料的准确。共同把好申报关,计划申报前要主动与各专业就进行所购材料品种、型号、规格、质量、服务方面等交流,认真倾听来自一线人员的意见,确保所购材料与生产需求一致,不充许出现新的沉库材料。
强化材料采购阳光运作。在物资采购过程中,严格执行各项规章制度,所有物资在采购网上公开招标采购,严格招、议标流程管理,所有操作在资产管理系统、采购网和合同系统中都留有历史记录,方便日后查询和采购分析,实现廉洁从业、廉洁采购。
优选供应厂商。加强对大宗物资供应商的长期购销合同履行情况的调研力度,针对合同履行情况,实行供应商的动态管理,建立供应商的准入和退出机制,选择质量可靠、具有竞争力的供应商作为新的合格供方,重新招标签订年度大宗物资长期购销合同,为提高采购质量、降低采购成本打好基础。
全面了解市场信息,提升驾驭市场的能力。加强对材料市场的调研力度,把握市场行情。同时,加强对大宗材料市场价格的监控、分析,重点做好酸、碱、柴油、石灰石、钢材等材料价格的监控工作,及时对采购价格做出调整,确保采购价格区域低,有效节约采购成本。市场经济变化快,为了更加准确地把握市场,再多几次传真询价、再多几次价格探讨、再多几次相关人员沟通、再多几次市场走访了解、再多几个供应商信息,通过比较才能掌握市场行情,建立更多、更新、更准的物资供应渠道,做到质优价廉,服务及时,满足生产所需。
严把材料入库质量验收。严格执行公司质量验收考核制度,做到货到必验,验收必须严格、认真、全面,责任到位人;抓好质量验收关,从申请开始、市场询价、与相关人员沟通选择供应商、合同签订、技术协议质量探谈、货到质量验收(必要时驻厂生产全过程跟踪质量)、安装调试中跟踪、运行中跟踪、售后服务过程跟踪,及时反馈相关质量信息,层层审核跟踪,严把设备材料质量关,保证生产安全运行。
加强库存材料分析。加大对库存的盘点工作,认真分析造成库存增加或者减少的原因;对于在库物资,全面准确掌握现有库存,充分利用库存物资,处理库存超储积压,对一些物资能利用则利用,能代用则代用,不能利用的加工改制或处理外调,必要时按质量情况适当降价处理,减少库存物资占用,提高物资利用率,实现合理的库存结构。
加大对合理库存材料数量的研究,找出合理的库存数量。理想的库存数量是零库存,但在实际工作中是不可能做到,我们可以对已经使用材料的年度消耗量进行分类研究,找出其合理的库存数量。对于绝大部分属于市场通用产品如螺丝、焊条等常用材料,完全可以零库存,随用由定点供应商送到;对于很多材料如阀门、油品、酸碱等材料,根据上月消耗情况,做出合理的库存数量;对于属于汽轮机、锅炉配件等大型配件,生产周期长,必须提前做好计划材料;对于脱硫脱硝所需石灰石、氢氧化钙、氨水等材料库存数量,根据目前已经以前消耗数量估算出合理库存数量,同时要求保证供应连续性(附:设备材料部关于电厂常用材料库存材料建议表)。
没有好的库存,在满足生产的需求的基础进行分析,得出合理的库存量。(设备材料部 杨彬) |