【摘要】本文根據(jù)鍋爐再熱器減溫水量大、高再爆管、管屏膨脹受阻、脫銷入口煙溫低等問題進(jìn)行分析，提出了相應(yīng)的改造方案。

【關(guān)鍵詞】再熱器；旁路；方案

引言

某電廠2×600MW鍋爐為一次中間再熱、超臨界壓力變壓運行帶內(nèi)置式再循環(huán)泵啟動系統(tǒng)的本生直流鍋爐，單爐膛、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼架、全懸吊結(jié)構(gòu)、π型布置，鍋爐為露天布置。鍋爐設(shè)計和校核煤種為煙煤。在燃用目前煤質(zhì)的情況下，再熱器存在大量噴水，并且這種噴水是在再熱器側(cè)擋板開度很小的情況下發(fā)生的，高再管頂棚位置爆管、管屏膨脹受阻、水平煙道積灰、脫硝裝置低負(fù)荷時，達(dá)不到投運的煙氣溫度。本文針對上述問題，提出了相應(yīng)的解決方案。

一、再熱器問題

1、再熱器減溫水量大

根據(jù)調(diào)研及電廠的運行畫面，在燃用目前煤質(zhì)的情況下，再熱器存在大量噴水，并且這種噴水是在再熱器側(cè)擋板開度很小的情況下發(fā)生的，見再熱器運行畫面截圖。因此對目前的燃用煤質(zhì)來講，再熱器的面積偏大。以下是電廠提供的部分運行畫面數(shù)據(jù)：

（1）機組在554.1MW的負(fù)荷下時，機組的燃煤煤量為253.6t/h；

（2）機組在555.0MW的負(fù)荷下時，機組的燃煤煤量為252.2t/h；

（3）機組在554.3MW的負(fù)荷下時，機組的燃煤煤量為254.7t/h；

根據(jù)設(shè)計煤的熱力計算顯示，機組在600MW（TRL工況）負(fù)荷下，機組的燃煤量為212.7t/h，而現(xiàn)場運行在555MW負(fù)荷時，燃煤量已經(jīng)達(dá)到了252 t/h?？梢姡瑢嶋H燃用的煤質(zhì)比設(shè)計煤質(zhì)變差，由此可以推測實際運行中可能摻燒了一定比例的褐煤。因為摻燒了一定比例的褐煤，所以鍋爐的燃煤量及煙氣量比設(shè)計值增大很多，造成以對流換熱為主的再熱器的吸熱量比設(shè)計值偏大，如此極易造成再熱器的超溫及噴水，現(xiàn)場的運行數(shù)據(jù)也正符合這一點。

2、再熱器其它問題

（1）高溫再熱器靠近頂棚處異種鋼接頭處（φ51mm×4mm、T91/TP347H）位置在頂棚管以下，處于爐內(nèi)的位置，多次發(fā)生泄漏；

（2）高溫再熱器管屏固定造成膨脹受阻；（3）水平煙道存在積灰現(xiàn)象；

3、再熱器改造目標(biāo)

根據(jù)本工程運行存在的問題，考慮到本工程實際燃煤與設(shè)計煤種存在一定的偏差，本工程高溫再熱器受熱面改造按照減少噴水及提高再熱器側(cè)擋板開度進(jìn)行考慮。為了降低再熱器的噴水，提高機組的經(jīng)濟性，另外改善或避免再熱器的超溫現(xiàn)象，所以本工程的高溫再熱器面積需要進(jìn)行調(diào)整。

（1）減少高溫再熱器的面積，提高內(nèi)圈管的高度，把高溫再熱器下部的吹灰器下移，加強高溫再熱器底部的吹灰效果。（2）通過把高溫再熱器出口段靠近頂棚處異種鋼接頭處（φ51mm×4mm、T91/TP347H）的位置挪到頂棚管以上，避免此處發(fā)生爆管泄漏。（3）通過把吊掛管屏處的結(jié)構(gòu)挪到頂棚管以上，避免此處因為膨脹受阻引起的鰭片拉裂。

4、再熱器改造方案

（1）為保證再熱器系統(tǒng)的可調(diào)性，以盡量不改動低再，著重從高再部件改動入手為原則制定改造方案，減少高溫再熱器20%的受熱面積，即減少內(nèi)圈管段的布置量，具體詳見下圖。同時調(diào)整外圈管屏的材料分段，保證管屏材料的安全。經(jīng)壁溫核算，低溫再熱器的材料滿足安全運行的要求，可不進(jìn)行改動。建議內(nèi)圈換下的TP347H材料直管和T91材料直管仍可用于外圈管屏，減少改造成本。

（2）出口段改造：將管屏出口段TP347H與T91的換材點布置在頂棚管以上。

（3）建議吊掛進(jìn)行改造：對于頂部彎頭布置在爐內(nèi)的結(jié)構(gòu)，我公司在個別工程中出現(xiàn)了鰭片拉裂的情況，導(dǎo)致整屏的布置和支吊存在問題，因此在后續(xù)的新工程和改造工程中，我們都建議對此處的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造。更改高溫再熱器的吊掛方式，采用管屏穿出頂棚后支吊，避免管屏原固定鰭片拉裂，同時需對吊桿等進(jìn)行調(diào)整，如下圖所示。

（4）高溫再熱器內(nèi)圈管的高度提升以后，可以把原高溫再熱器最下部的吹灰器下移800mm，加強高溫再熱器底部的吹灰效果，減少或避免水平煙道的積灰。

二、低負(fù)荷時脫硝裝置入口煙溫低

1、脫硝入口煙溫選擇

脫硝入口煙氣溫度控制目的主要是為了防止氨鹽沉積、防止催化劑燒損失效、保證催化劑活性、減少NH3的逃逸等。煙氣溫度太高容易使催化劑燒損失效，溫度太低有會降低催化劑的活性。因此，隨著負(fù)荷的變化，控制脫硝入口的煙氣溫度在催化劑反應(yīng)的合理范圍內(nèi)。根據(jù)電廠所選用的催化劑活性范圍內(nèi)對于煙氣溫度的要求及脫硝系統(tǒng)控制要求，脫硝入口煙氣溫度按不小于310℃時，同時考慮對于催化劑最高溫度的要求，脫硝入口煙氣溫度控制在310～400℃范圍內(nèi)比較適合。

2、改造方案

本方案保證在240MW工況以上脫硝入口煙氣溫度可提高到310℃及以上，使鍋爐運行工況在240MW工況到600MW工況下脫硝裝置可以安全投運。根據(jù)現(xiàn)有的布置方案及尾部煙氣溫度分布情況，保證在低負(fù)荷工況下脫硝裝置能安全、穩(wěn)定運行。通過尾部加裝煙氣旁路的方式可以提高低負(fù)荷脫硝入口煙氣溫度，相當(dāng)于抽取的高溫?zé)煔馀c原脫硝入口的煙氣進(jìn)行混合后提高脫硝入口的煙氣溫度。根據(jù)電廠目前鍋爐的實際情況，將對抽煙口標(biāo)高經(jīng)行合理選擇，抽煙口選取在后煙道轉(zhuǎn)向室。使其處于水平過熱器入口的后煙道壁。抽煙口設(shè)計合理，將尾部煙道后墻部分管子鰭片切割，煙氣從管子之間穿過。

三、結(jié)論

1、調(diào)整高溫再熱器受熱面后，尾部前、后煙道的煙氣分配更為均勻，尾部豎井前、后煙道擋板的開度更合理，更好的滿足機組調(diào)溫要求。2、再熱器減少面積改造后，如煤源發(fā)生變化，重新燃用熱值高的好煙煤，則鍋爐存在再熱器汽溫不容易達(dá)到額定參數(shù)的風(fēng)險，建議電廠根據(jù)日后燃用煤質(zhì)情況決定。3、建議電廠在運行時，尾部煙道調(diào)節(jié)擋板和煙氣旁路調(diào)節(jié)擋板綜合調(diào)節(jié)，當(dāng)旁路煙道調(diào)節(jié)擋板全開時，SCR入口煙氣溫度如還未達(dá)到預(yù)期值，在兼顧保證再熱器氣溫的前提下，適當(dāng)調(diào)節(jié)尾部煙道調(diào)節(jié)擋板的開度，使更多的熱煙氣經(jīng)過旁路煙道，從而達(dá)到提高SCR入口煙溫的目的。

作者簡介

唐健，工程師，畢業(yè)于遼寧工程技術(shù)大學(xué)，從事鍋爐安裝服務(wù)工作。