大唐紅河發(fā)電有限責任公司2×300 MW機組的HG - 1025／17.5 –L.HM37型循環(huán)流化床(CFB)鍋爐主要由爐膛、高溫絕熱旋風分離器、回料閥、外置換熱器和尾部對流煙道組成，爐膛寬15. 051 m，深14. 703m，高35.5 m。爐膛出口布置有4個內(nèi)徑為7.9 m的絕熱式高溫旋風分離器，每個分離器立管下布置有1個回料閥和外置換熱器，每個回料閥安裝1個錐形閥，通過調(diào)節(jié)錐形閥的開度可以控制進入外置換熱器的循環(huán)灰量。回料腿與爐膛接口處膨脹為三維膨脹且膨脹量大，設(shè)計時采用非金屬膨脹節(jié)吸收其脹差。富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
    自2006年6月機組投產(chǎn)以來，回料腿非金屬膨脹節(jié)經(jīng)常出現(xiàn)異常，多次發(fā)生非金屬膨脹節(jié)表面超溫、燒壞和泄漏等事故，造成鍋爐多次壓火、停運，影響機組負荷。
1、非金屬膨脹節(jié)破損原因
    CFB鍋爐循環(huán)倍率一般約為20倍，也即1臺鍋爐滿負荷運行時總循環(huán)灰量將達到5 000 t／h左右。當高溫灰從分離器分離下來后，一部分經(jīng)外置床降溫后返回爐膛，另一部分經(jīng)回料腿直接返回爐膛。因此，此處回料腿內(nèi)的循環(huán)灰溫度高、濃度高、沖刷磨損性強。
    為防止熱量損失，回料腿一般由d8的碳鋼板外殼內(nèi)襯保溫和耐磨耐火澆注料制成，一端通過非金屬膨脹節(jié)與水冷壁密封盒相連，另一端與回料閥相接。在鍋爐起動時，爐膛左側(cè)逐漸會向左、向前后、向下膨脹，回料腿會向右、向下和向爐膛內(nèi)側(cè)膨脹，且膨脹很不規(guī)則。
    原回料腿非金屬膨脹節(jié)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。非金屬膨脹節(jié)采用2層密封，第1層為密封盤根，第2層為蒙皮。鍋爐運行時，由于三向位移，使預留的均勻膨脹縫變得不均勻，加之密封盤根有變形和破損現(xiàn)象，第一層密封往往起不到密封效果，這樣高溫灰將直接沖人非金屬膨脹節(jié)內(nèi)部，造成非金屬膨脹節(jié)內(nèi)部保溫材料被掏空、表面超溫、蒙皮老化等問題，最終導致膨脹節(jié)蒙皮因無法承受回料腿內(nèi)部壓力而破損。
2、優(yōu)化密封結(jié)構(gòu)
    根據(jù)回料腿斜管內(nèi)循環(huán)灰的流動及管道膨脹特性，在原膨脹節(jié)的基礎(chǔ)上，改原單保溫密封結(jié)構(gòu)為雙保溫密封結(jié)構(gòu)，有效地將循環(huán)灰阻擋在由擋板和保溫棉墊組成的腔室內(nèi)。首先，在腔室內(nèi)安裝新的浮動導流板，當鍋爐負荷變化膨脹節(jié)活動端沿循環(huán)灰流動方向下移及沿鍋爐中心水平線平移時，浮動導流板會跟隨移動，可有效減少管道兩邊滑塊的間隙，從而顯著降低循環(huán)灰對保溫層的熱沖擊和沖刷淘空。其次，設(shè)置新的隔熱蒙皮，在浮動導流板和隔熱蒙皮間填充保溫棉，保溫棉用粗不銹鋼絲網(wǎng)包緊并固定在內(nèi)框架上，使保溫棉不易脫落以保護隔熱蒙皮。最后，在隔熱蒙皮與外蒙皮之間充填保溫棉，同時提高了原非金屬膨脹節(jié)金屬法蘭的高度，使內(nèi)部保溫棉大大增加。鍋爐起動后，腔室上部的保溫棉因受壓變得更密實，使其密封增強，可防止循環(huán)灰竄出。
3、調(diào)整預留間隙
    原膨脹節(jié)經(jīng)兩年多的運行，回料腿位移量較大，其冷態(tài)預留間隙達到100～150 mm左右，每次停爐后需采用填充硅酸鋁棉的方法來減小此處的漏風量，但由于膨脹節(jié)在鍋爐運行時位移量較大，加之循環(huán)灰的沖刷，填充的保溫棉很快就會脫落而起不到保溫密封作用。因此，對回料腿與爐膛接口的膨脹節(jié)兩端冷態(tài)預留膨脹間隙進行了重新調(diào)整，把冷態(tài)預留間隙調(diào)整在30 mm以下，并對該處的法蘭進行了修復和校正，使其預留間隙整體保持平整、均勻，減少了循環(huán)灰的沖刷。
4、修復耐火材料
    回料腿內(nèi)部有大量高溫循環(huán)灰通過，因此磨損性較大，一旦破損就會使高溫循環(huán)灰噴出，尤其內(nèi)部耐磨耐火材料破損較多時，就會使回料腿外護板變形，回料腿整體扭曲，同時對膨脹節(jié)處產(chǎn)生拉扯，造成非金屬膨脹節(jié)的損壞。改造時，對回料腿內(nèi)部耐磨耐火材料進行了修復，尤其是對給煤點、膨脹節(jié)兩端及爐膛人口等易損壞處進行了重點修復，保持了回料腿內(nèi)部耐磨耐火材料的完好性，從根本上杜絕了回料腿變形的可能。富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。
5、改造后效果
    2007年大修期間，分別對兩臺鍋爐8個回料腿非金屬膨脹節(jié)進行了上述改造。改造后，非金屬膨脹節(jié)表面溫度降至70℃以下，機組運行2年以來未發(fā)生超溫、燒壞和泄漏等現(xiàn)象．從根本上解決了因回料腿非金屬膨脹節(jié)泄漏而導致的機組非停問題。
    按每次處理非金屬膨脹節(jié)泄漏時鍋爐壓火10 h和非金屬膨脹節(jié)每年出現(xiàn)2～3次事故計算，公司每年損失電量600—900萬kW．h；按每度電0.03分利潤，每年間接損失18—27萬元，加上每次更換蒙皮費用3.5萬元，則每年最少節(jié)約25～37.5萬元，經(jīng)濟效益顯著。