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案例展示
锅炉引风机效能提升技术
发布时间:2018-01-26  阅读: 688次

一、设备简介

引风机是火电厂锅炉燃烧系统的重要辅助设备(见图1),它负责把锅炉燃料燃烧后产生的含尘烟气排入大气中去。锅炉引风机输送的介质为烟气,最高温度一般不超过250℃。在引风机前都会加装除尘效率不低于85%的除尘装置,目的是降低进入风机的烟气含尘量,用以提高风机的使用寿命。


二、问题背景

目前,无论烟气除尘设备是电除尘器、干式除尘器或是水膜除尘器,引风机叶轮叶片上都存在一定程度的积灰,尤其是水膜除尘器更为严重。

积灰的存在导致转子质量不平衡而产生振动,会造成轴承或叶轮等零部件损坏。往往由于引风机大量积灰造成设备不能正常运行,严重影响锅炉的安全生产。废气流通过叶轮时,大量的微细粉尘在叶片的非工作面前缘和后缘区域以及叶片工作面的后缘靠近叶轮后盘附近发生碰撞而沉积下来(见图2),加上高温下粉尘黏结性较大,提高了沉积机率。引风机叶轮积灰的产生和积灰的粘附强度受到许多因素的影响,归纳起来主要有以下几个方面:

(1) 燃料中灰分的特性:由于黏质尘粒高速撞击叶片的前缘,沉淀物就形成坚硬牢固的且不易挥发的块状物。只要烟气中有碱金属氧化物的存在,它总会促进沉淀物的形成;

(2) 烟气的含尘浓度:当锅炉除尘后烟气的含尘浓度增加,粉尘颗粒与叶片非工作面的前缘和后缘的碰撞次数增多,沉积下来的可能性会加大;

(3) 含尘气体的湿度:除尘后烟气湿度增加,特别是烟气中夹带水滴,由于水的亲和力使灰尘颗粒在叶片上的附着力增加,粉尘在叶片上的积聚的速度加快,因而加快引风机叶片积灰;


三、设备问题解决手段

针对风机积灰问题,目前传统有效的解决方法可分为两种,一种是前期控制,从根本上解决风机积灰问题;一种是积灰至一定程度后人工清理。

防止引风机积灰前期控制方法

(1) 提高麻石水膜除尘器的分离效率,减少粉尘和水滴进入引风机的机会,从根本上解决积灰振动问题。但由于水蒸汽会发生凝结,同时也受水质、除尘器现有结构及运行人员习惯操作方式等因素的影响,一般很难实现;

(2) 提高除尘器后烟气的温度,使烟气温度高于水蒸汽的露点,防止在叶片上积灰,但无论是使用烟气旁路加温还是使用蒸汽加温,都需要对系统进行较大的改动,这种办法既受现场设备场地的限制,又受烟气带水量的影响,投资也比较大,实际效果也不理想;

(3) 允许少量粉尘及水分进入引风机,然后在风机内加装喷嘴清扫转子上的积灰,避免引风机的振动,这种方法设备简单,需要改造引风机,使用效果完全取决于设计是否合理。 

引风机积灰后的清理方法

当风机叶轮积灰达到一定程度,我们需要对积灰进行清理。并根据风机运行状态制定详细清灰周期。比较常用的清理方式有手工机械清理、高压水冲洗等方式。将积灰清理后还要做动平衡后才能再次投入使用。无论采用哪种方式,大多都是临时保全的一种,并没有对积灰的产生有任何的改善。

高分子复合材料技术

叶轮防积灰涂层是近几年国际上比较推崇的一种全新的维护模式。其原理就是在叶轮表面喷涂一层耐磨防粘涂层(见图3),能够有效延缓积灰现象产生,使设备维护的间隔时间延长十几倍乃至更长时间。

福世蓝水基环氧有机硅涂层是一种两层的水基涂层,能够防止由气流携带的灰尘或颗粒材料对组件或金属表面造成摩擦磨损,并且该涂层是一种耐热的不粘涂层,能够吸收移动粒子的能量来避免部件磨损。图层拥有防粘的特性,能提高灰尘流动性,从而防止灰尘和粉末的粘附。采用该涂层可减少设备噪声,延长维修时间间隔,提高设备综合使用效率,降低维修维护成本。


四、福世蓝水基环氧有机硅涂层的现场应用

材料性能评估

福世蓝水基环氧有机硅涂层保护涂层能够耐化学侵蚀、高温和物理应力。涂层的致密层(底漆层)防止基材的腐蚀和污染。抗性(即不粘性)主要是由第二层提供的,两层材料有不同的特点。可防止化学侵蚀和金属表面的磨损,该涂层必须具备以下4个特点:

抗性:涂层本身不能被侵蚀介质所破坏(露点下的气体或液体)。

致密性:涂层不能使侵蚀介质渗透进去。

弹性:温度变化时,金属表面会扩张和收缩,因此涂层必须能够适应它,即使发生机械应力也要保持紧密型。不具备紧密型会导致裂缝(无紧密型)。

不影响基材导热:烟气中经常含有灰尘和腐蚀性化学品灰尘,会在叶轮上形成一层厚厚的积灰,会影响叶轮基体的导热效率。福世蓝水基环氧有机硅涂层保护涂层能防止灰尘粘附在基材上,具有自清洁效果,结合了保护和不粘属性。0.3mm厚度的涂层不会影响导热率(见图4)。


涂层施工步骤

Ø 表面处理:使用该涂层前需对部件表面进行表面处理,采用喷砂方式进行,喷砂等级 SA2.5.

Ø 表面清理:喷砂结束后,使用酒精对叶轮表面进行冲洗,必须做到无灰尘 油脂等异物。

Ø 材料喷涂:该涂层为两层水基涂层,采用喷枪进行喷涂。先喷涂底漆,喷涂厚度30-40μm。固化两小时后喷涂不粘涂层,厚度0.2-0.3mm,固化12小时后可使用(固化时间与室温有关,温度越高固化越快)。

应用图片信息


五、总结:

通过采用福世蓝水基环氧有机硅涂层性对叶轮风机防积灰的涂层保护后,可以有效减少清灰频率及停机时间,缩减企业维修维护综合费用。其较低的成本和简单的施工步骤,也将成为企业解决积灰严重问题的重要技术手段。另外提高风机的运行效率,对于降低企业的生产运行成本有十分显著的成效。


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