440t/hCFB受热面改造及超温控制措施

电力18讯：    摘  要：开封火电厂#2炉是哈尔滨锅炉厂生产的440t/h等级 CFB锅炉，由于存在设计上的缺陷，在运行中频繁出现二级过热器和高温再热器管壁严重超温的情况，本文针对炉内受热面改造和运行中采取措施控制管壁超温方面，提出了自己的看法，并在运行中取得了很好的效果。

关键词：改造  壁温  控制



1  锅炉简介

开封火电厂#2锅炉系哈尔滨锅炉厂制造的440t/h循环流化床锅炉，型号HG-440/13.7-L.PM4，采用超高压中间再热机组设计，与135MW等级汽轮发电机组相匹配，可配合汽轮机定压、滑压启动和运行。锅炉采用循环流化床燃烧技术，循环物料的分离采用高温绝热旋风分离器。炉膛内部受热面布置有二级过热器、高温再热器，双面水冷壁；尾部烟道布置有三级过热器、一级过热器、低温再热器、省煤器和管式空气预热器。

主要设计参数：

过热蒸汽最大连续蒸发量：440t/h，

过热蒸汽出口汽压：13.7MPa，


过热蒸汽出口温度：540℃，

再热蒸汽流量：360t/h，

再热蒸汽出口压力：2.45MPa，

再热蒸汽出口温度：540℃，

给水温度：243℃，

排烟温度：130℃，

入炉煤质粒径：100％在直径7.0mm以下，直径在0.6mm以内的煤粒占入炉煤的50％以下，直径在0.2mm以内的煤粒占入炉煤的25％以下。

锅炉主要由炉膛、高温绝热分离器、自平衡“U”形回料阀和尾部对流烟道组成。燃烧室蒸发受热面采用膜式水冷壁，水循环采用单汽包、自然循环、单段蒸发系统。布风装置采用水冷布风板，大直径钟罩式风帽。燃烧室内布置双面一屏水冷壁来增加蒸发受热面，布置8屏屏式二级过热器和6屏屏式高温再热器，以提高过热器系统和再热器系统的辐射传热特性，使锅炉过热汽温和再热汽温具有良好的调节特性。

锅炉采用2个内径为7.36米的高温绝热分离器，布置在燃烧室与尾部对流烟道之间，每个高温绝热分离器下布置一个非机械型回料阀，回料为物料自平衡式，流化密封风用高压风机单独供给。每个回料阀对应两个回料腿，共4个回料腿，该炉配有两条给煤线，每条给煤线都有4个落煤口，分别与4个回料腿相连。尾部对流烟道中布置三级过热器、一级过热器、冷段再热器、省煤器和空气预热器。尾部烟道采用的包墙过热器为膜式壁结构，省煤器、空气预热器烟道采用护板结构。



2  #2炉受热面存在问题及改造情况

我厂#2炉于2003年3月15日通过72+24小时试运后投入商业化运营。由于该锅炉在设计、制造、安装上都存在着缺陷，以及运行经验不足等方面的原因，自投产以来频繁发生受热面爆管泄漏事故，投产至2004年大修改造共爆管10次，其中大部分泄漏部位是二级过热器及高温再热器，分析原因是二级过热器和高温再热器的受热面积过大，导致管系长期处于超温状态从而引起爆管。

经过与锅炉生产厂家、设计院以及各方面的专家共同研究，在2004年3月份#2炉大修期间对二级过热器和高温再热器进行了改造，具体实施方案如下：

2.1  高温再热器每屏29根管子，将#6屏高温再热器每屏分别把靠近炉膛中心的3根管子割除，其中#2、#3、#4、#5屏进口小联箱两侧分别加2根同等直径的小弯头，而#1、#6屏进口小联箱各加1根同等直径的管道，以增加通流面积。

2.2  为解决高温再热器出口汽温高的现象，在各屏上由前墙向炉膛中心打有阶梯形的耐火防磨保温材料，以减少高温再热器的吸热量，从而降低工质温度。

2.3  二级过热器每屏29根管子，每屏二级过热器割除4根外圈管子，即靠近炉膛中心的管子，同时和高温再热器一样，增加阶梯型耐磨耐火浇注料。

2.4  考虑到二级过热器爆管部位集中发生在二级过热器下行管屏外侧，我们将这些管子更换为T91的高耐温材质，以提高管材的耐温能力。

2.5  二级过热器进口联箱由原来的Φ159×28改为Φ219×28。考虑到静压因素影响，进汽方式由原来小联箱下端进汽改为小联箱上端进汽，管屏由原来的29根改为25根，减少4根。改造后基本消除了进汽分配不均，各管子之间的蒸汽流量平均增加11%。运行后第一根管子壁温550℃左右，较改造前650℃下降了约100℃。从第一根到第25根管子的壁温偏差在50℃范围内，较改造前壁温偏差明显降低，符合设计要求。

2.6  高温再热器进口小联箱由原来Φ159×20改为Φ219×20，管屏由原来29根改为26根，考虑到静压因素影响，进汽方式由原来小联箱下端进汽改为小联箱上端进汽。改造后的壁温由原来720℃下降至550℃，低于设计值604℃，符合设计要求。

2.7  省煤器的改造：由于高温再热器和二级过热器的面积减少，炉内受热面吸热量下降，为减少排烟损失，提高锅炉经济性，将省煤器进行了改造，由原来的172排增加了6排，总数达178排，增加面积约4%，改造