1997年開始組建年產(chǎn)18萬t合成氨、30萬t尿素及3萬t精甲醇的中氮肥裝置。與其配套的動力設(shè)備為4臺75 t循環(huán)流化床鍋爐，為系統(tǒng)中的空氣壓縮機、原料氣壓縮機及冰機提供蒸汽透平拖動汽源。1998年5月，鍋爐相繼投入運行，經(jīng)過一年時間的使用，暴露出許多問題，其中給煤機膨脹節(jié)部位的竄漏尤為突出，無法根治。后經(jīng)技術(shù)改造，在此部位杜絕了泄漏現(xiàn)象，同時完全能夠滿足鍋爐正常運行需要。
1、原給煤機膨脹節(jié)裝置存在的缺陷
    循環(huán)流化床鍋爐是一種高效、節(jié)能、低污染的環(huán)保型鍋爐。因它對媒質(zhì)的適應(yīng)性較強，熱效率高、操作簡單、轉(zhuǎn)動設(shè)備少等優(yōu)點，深受廣大用戶的青睬。但由于其在我國只有十幾年的開發(fā)研制過程，在設(shè)計上還存在著一定的不足。我廠4臺鍋爐是循環(huán)流化床鍋爐第一代試制產(chǎn)品，該鍋爐給煤機與爐體采用方形波紋膨脹節(jié)做為膨脹差值補償結(jié)構(gòu)。示意圖如圖1所示，富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的木屑生物質(zhì)顆粒燃料。
    給煤機由支架固定在7m平臺上，為剛性結(jié)構(gòu)，末端與爐體橫梁用鋼板焊接固定。在鍋爐熱負(fù)荷狀態(tài)下，此處爐體的熱膨脹為三維膨脹，膨脹所產(chǎn)生的應(yīng)力全部集中在膨脹節(jié)上，造成應(yīng)力集中。落煤口處熱膨脹垂直位移實測平均值多達(dá)90 mm，而該膨脹節(jié)冷態(tài)復(fù)原后總高僅有270mm，熱負(fù)荷下需拉伸至360mm方能滿足膨脹要求。故在實際運行中，膨脹節(jié)波紋部位焊口因應(yīng)力集中常常被拉裂，導(dǎo)致竄漏，漏煤漏火現(xiàn)象嚴(yán)重。經(jīng)補焊處理后，再次啟停爐時，該部位又被拉裂。多次啟停爐后，已無法補焊處理，只能任其竄漏或外涂耐火料臨時堵一堵，無法從根本解決問題。
    根據(jù)使用中頻繁發(fā)生的泄漏點和對其結(jié)構(gòu)的分析，我們認(rèn)為該設(shè)計主要存在以下缺點：①因受安裝空間的限制，該膨脹節(jié)波紋累加長度過小，滿足不了爐體實際膨脹量的要求。②該方形波紋膨脹節(jié)內(nèi)套管與下煤管之間沒有錯位量，膨脹拉伸后產(chǎn)生間隙，導(dǎo)致煤直接進入波紋節(jié)內(nèi)，冷爐過程中膨脹節(jié)無法復(fù)位，波紋節(jié)受力后在薄弱部位產(chǎn)生裂縫。③方形波紋膨脹節(jié)在尖角處受力后產(chǎn)生應(yīng)力集中，不適用于受熱狀態(tài)下三維膨脹受力的要求。
2、改造內(nèi)容
    根據(jù)對泄露點的研究和結(jié)構(gòu)受力的分析，我們對整個膨脹節(jié)裝置進行了全面改造，具體如下：①改變膨脹節(jié)的結(jié)構(gòu)形式，由原來的方形波紋膨脹節(jié)改為圓筒形填料式補償器；②根據(jù)爐體實際垂直膨脹量及下煤管上斜口的高度，適當(dāng)增加了內(nèi)套管的長度，以防膨脹后內(nèi)外套管產(chǎn)生脫離；③參照爐體熱膨脹系統(tǒng)圖，內(nèi)外套管加工時環(huán)向保留8~10毫米間隙．防止?fàn)t體橫向膨脹時，構(gòu)件擠壓變形，引起泄漏；④密
封部位采用12mm x12mm石棉盤根做密封材料，并用填料壓蓋預(yù)緊，可根據(jù)需要臨時更換填料。改造后的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。
3、結(jié)語
    在正確的理論分析和充分的準(zhǔn)備之后，改造于1999年5月開始，在4臺爐相繼檢修期間，歷時3個月對12臺給煤機膨脹節(jié)進行了改造安裝。管理人員在熟悉設(shè)備的基礎(chǔ)上，認(rèn)真研究工藝完成設(shè)備改造任務(wù)，取得了很好的效果。設(shè)備改造和維護有時并不需要高深的理論和復(fù)雜的技術(shù)，只要熟悉設(shè)備、了解工藝、積累經(jīng)驗、深入分析就不難解決一些具體問題。
    到目前為止，12臺給煤機膨脹節(jié)經(jīng)改造后未發(fā)生一起泄漏現(xiàn)象，如按改造前的漏煤量統(tǒng)計計算：改造后每月可節(jié)約原煤4噸，按每噸0.02萬元計，改造后3年的效益為365x3x4x0.02=87.6萬元，如按長遠(yuǎn)利益及影響生產(chǎn)力方面算，其效益將更加可觀。