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风电液态金属滑环赋能风机可靠性提升创新实践

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成果主要完成人

王晓磊、王俊杰、杨 勇、李 杰、杨新宇、杨文强、吕建波、刘乃硕

项目概况

1、成果概述 华能玉环分公司投产装机4×1000MW,锅炉为HG-2953/27.46-YM1型超超临界直流锅炉,在靠近省煤器悬吊管耳板处的低温再热器、低温过热器存在以下问题:(1)在靠近省煤器悬吊管耳板处的第1至5根管子被吹灰蒸汽吹损严重,有的甚至达到第1至8根。每次机组检修,该区域换管量高峰时竟达200-300根。(2)换管时需将管屏拉开,如拉开后管屏固定不牢而突然弹回,有造成人身伤害的风险。(3)在靠近省煤器悬吊管耳板处的管子上加装防磨瓦及其困难,在不拉开管屏的情况下,仅能在第1至2根管子上加装防磨瓦,第3至8根管子根部无法加装防磨瓦,且焊接防磨瓦时极易损伤管子。 为解决锅炉尾部受热面靠近省煤器悬吊管区域局部吹灰蒸汽吹损严重问题,2018年华能玉环分公司研发出了一种可解决锅炉尾部受热面大量局部磨损的新型防磨装置,已在2019年、2020年成功应用于1号至4号锅炉尾部受热面上,防磨效果显著,机组检修期间换管数量缩减了98%以上,2021年及以后,该区域单台锅炉换管量已不足5根,基本达到零根,预计有效防护效果可达10年及以上,有效保证了锅炉尾部受热面的安全运行。 2、成果创新点 该新型防磨装置可解决锅炉尾部受热面大量局部磨损,具有防护区域广泛、精准防磨、科学防磨、不积灰、不增加烟气阻力的特点,可替代大量防磨瓦,用微创新解决了大问题: (1)该新型防磨装置防护区域广泛:根本解决了在省煤器悬吊管处的低温再热器、低温过热器被吹灰蒸汽大量吹损严重问题,每台百万机组可解决局部吹损点二万余个,可实现该区域计划检修期间零换管量目标。 (2)该新型防磨装置可实现精准防磨:防磨装置依据吹灰蒸汽吹损锅炉尾部受热面规律、锅炉尾部左右包墙管及省煤器悬吊管的膨胀数值、长伸缩式吹灰器外管运动轨迹进行设计,可实现精准防磨。 (3)该新型防磨装置可实现科学防磨:防磨装置的水平板采用间隔孔、竖直板采用全孔设计,可减少防磨装置后方的吹灰蒸汽量及吹灰压力,依据物理学动量定理,可有效减轻受热面管子的吹灰蒸汽吹损,可实现科学防磨。 (4)该新型防磨装置不积灰、不增加烟气阻力:防磨装置的水平板的间隔孔对烟气阻碍有限,不会增加尾部烟道阻力,少量的积灰也可以被吹灰蒸汽吹走;竖直孔板,既不会增加尾部烟道阻力,也不会造成积灰。 (5)该新型防磨装置可替代大量防磨瓦:安装该新型防磨装置后,靠近省煤器悬吊管处的低温再热器、低温过热器管子不再需要安装防磨瓦,可替代防磨瓦二万余块。 3、成果安全效益和经济效益 华能玉环分公司成功应用该新型防磨装置后,取得了良好的安全效益和经济效益。 安全效益:(1)省煤器悬吊管耳板区域受热面零换管,避免了换管时管屏万一弹回造成人身伤害的风险。(2)有效提高了锅炉尾部受热面的可靠性,避免了局部吹损漏泄而造成的机组非计划停运。 经济效益:(1)华能玉环分公司每年二台机组进行计划检修,每台机组按减少换管量300根计算,每年可减少600根换管量,可节约材料费90万元、施工费90万元,合计180万元。(2)按照成果应用前每年一次非停统计,锅炉四管泄漏非停一次按4天后启动计算,由此新增利润为:损失电量4×24×100万千瓦时×75%(按75%负荷率)=7200万千瓦时,按利润0.113元/千瓦时计算,每年创造效益813万元。综合(1)、(2)项,每年经济效益在993万元。 4、成果推广价值 该可解决锅炉尾部受热面大量局部磨损的新型防磨装置,技术成熟,成功应用于实践,可在电力行业内推广应用,能解决锅炉在省煤器悬吊管耳板处的低温再热器、低温过热器被吹灰蒸汽大量局部吹损严重的共性问题。