強(qiáng) 波，唐海寧

(1. 江蘇國信資產(chǎn)管理集團(tuán)，南京 210005；2. 江蘇國信揚(yáng)州發(fā)電有限責(zé)任公司，江蘇 揚(yáng)州 225131)

2014年9月，國家發(fā)改委、環(huán)保部、國家能源局三部委聯(lián)合印發(fā)了《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2014—2020年)》(發(fā)改能源[2014]2093號)。按照計劃要求，應(yīng)全面落實“節(jié)約、清潔、安全”的能源戰(zhàn)略方針，推行更嚴(yán)格能效環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，加快燃煤發(fā)電升級與改造，打造高效清潔可持續(xù)發(fā)展的煤電產(chǎn)業(yè)“升級版”，為國家能源發(fā)展和戰(zhàn)略安全夯實基礎(chǔ)。

此外，計劃明確規(guī)定“到2020年，現(xiàn)役60萬kW及以上機(jī)組(除空冷機(jī)組外)改造后平均供電標(biāo)煤耗低于300 g/kWh”。

江蘇國信揚(yáng)州發(fā)電有限責(zé)任公司3、4號機(jī)組為630 MW超臨界機(jī)組，主汽溫偏低(爐側(cè)額定值為543℃)，低于多數(shù)同容量超臨界機(jī)組約30℃ 。

THA工況下機(jī)組熱耗達(dá)到7 873 kJ/kWh，供電煤耗303.9 g/kWh，落后于同類型機(jī)組，也不能滿足寬負(fù)荷脫硝的要求。

隨著電力供求矛盾的逐步緩減，新的電源點(diǎn)不斷投運(yùn)，燃煤發(fā)電企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展將受到限制，其經(jīng)營形勢變得非常嚴(yán)峻，將面臨激烈的競爭。國信揚(yáng)電公司必須進(jìn)行綜合節(jié)能升級改造，降低機(jī)組供電煤耗，同時挖掘機(jī)組增容潛力，提升機(jī)組的市場競爭力。

1 原設(shè)備情況介紹

國信揚(yáng)電3、4號鍋爐型號為HG1956/25.4-YM，型式為單爐膛、一次再熱、平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)Π型超臨界變壓運(yùn)行直流鍋爐(見圖1)。

圖1 鍋爐受熱面布置圖

2 目前鍋爐運(yùn)行中存在的主要問題

3 改造情況

3.1 改造原則

(1)改造方案應(yīng)使改造后的鍋爐效率接近同類機(jī)組的先進(jìn)水平，并同時考慮在輔助系統(tǒng)不作重大改造的前提下機(jī)組增容改造的可行性；

(2)原則上鍋爐水冷壁不做改造；

(3)輔機(jī)系統(tǒng)作相應(yīng)的配套優(yōu)化改造；

(4)熱力系統(tǒng)接口參數(shù)基本不變；

(5)改造方案力求簡單、可靠、實用；

(6)盡量挖掘現(xiàn)有設(shè)備潛力，減少新增設(shè)備，降低工程造價；

(7)盡量采用可靠的新技術(shù)、新工藝，做到運(yùn)行維護(hù)方便，安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理。

3.2 改造方案

由于本次改造方案是將鍋爐側(cè)主汽溫由543℃提高至571℃，再熱汽溫維持不變。根據(jù)汽機(jī)熱平衡圖，主汽溫提高后，汽機(jī)高排溫度將從改造前的297℃上升至314℃。因此，改造后鍋爐過熱器系統(tǒng)吸熱量上升，而再熱器系統(tǒng)的吸熱量下降，即過熱器應(yīng)增加吸熱面積，再熱器應(yīng)減少吸熱面積。

近年來，癌癥的發(fā)病率呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢，對患者的身心健康造成嚴(yán)重影響[1]。因此若不能給予患者有效的疼痛管理措施，將會引起疼痛加劇，導(dǎo)致患者出現(xiàn)抑郁、焦慮、失眠等癥狀，導(dǎo)致患者的生活質(zhì)量顯著下降[2]。規(guī)范化的疼痛管理晚期癌癥患者康復(fù)治療中的重要措施，是對患者實施早期腸內(nèi)營養(yǎng)的前提，有利于促進(jìn)患者早期下床活動[3]。本文就規(guī)范化疼痛管理在腫瘤晚期疼痛患者中的實施與效果進(jìn)行深入分析，具體如下。

過熱器增加吸熱面積有兩種方案，方案一是增加屏過、高過的吸熱面積；方案二是增加尾部低過的吸熱面積。由于屏過及高過區(qū)域煙溫高，增加少量的吸熱面積即可以滿足過熱器參數(shù)的需要，同時可減少高再入口煙溫，有利于減少再熱器吸熱量[2]。經(jīng)核算，選擇方案一進(jìn)行過熱器系統(tǒng)的改造(見圖2)。

在綜合比較分級省煤器、煙氣旁路、水旁路等各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)后，確定采用分級省煤器的方案進(jìn)行寬負(fù)荷脫硝改造。但分級省煤器兩級省煤器的比例一旦確定，投產(chǎn)之后就不能再改變，各個負(fù)荷下脫硝裝置入口煙氣溫度都會有一定比例提高。過于追求更低負(fù)荷下脫硝，熱端省煤器面積偏小時，可能會造成滿負(fù)荷工況下脫硝裝置入口煙氣溫度超過420℃[3]，因此需計算準(zhǔn)確。

圖2 鍋爐受熱面改造方案示意圖

最終的各受熱面具體改造方案如下。

3.2.1過熱器改造方案

屏式過熱器最外圈增加兩流管圈，管子根數(shù)由原設(shè)計的28根變成30根。受熱面片數(shù)、節(jié)距維持原鍋爐設(shè)計不發(fā)生變化，受熱面積增大，受熱面布置改為平底結(jié)構(gòu)，屏式過熱器出口段進(jìn)行材料升檔為SA-213TP347H，屏式過熱器進(jìn)口段管材不變，但管子壁厚增加。屏式過熱器重新設(shè)計布置。出口段異種鋼焊口留在頂棚上部。屏式過熱器進(jìn)出口分集箱重新設(shè)計并隨屏式過熱器管屏整體出廠。

原設(shè)計中末級過熱器片數(shù)為30片，橫向節(jié)距為690 mm，管子根數(shù)為20根。本次改造對末級過熱器進(jìn)行整體更換，末級過熱器片數(shù)、節(jié)距維持改造前方案不變，末級過熱器根數(shù)變成21根。受熱面布置改成平底結(jié)構(gòu)，按照提效參數(shù)重新進(jìn)行材料分段，受熱面材料變化：入口段：Ф44.5×7.0～8.0 mm，材料SA-213T91，管組底部：Ф44.5×8～9.5 mm，材料SA-213TP347H，出口段：Ф44.5×9～10 mm，材料SA-213TP347H，出口段異種鋼焊口留在頂棚上部。末級過熱器進(jìn)口分集箱和末級過熱器出口分集箱重新設(shè)計并隨末級過熱器管屏整體出廠。

本次改造對立式低溫過熱器管組進(jìn)行整體更換。立式低溫過熱器管組片數(shù)、根數(shù)、規(guī)格、節(jié)距維持改造前方案不變。受熱面面積總體不發(fā)生變化。改造后立式低溫過熱器管組片數(shù)為95片，橫向節(jié)距為230 mm，管子根數(shù)為8根。改造后管子材質(zhì)規(guī)格為：φ57×7.5，材質(zhì)由15CrMoG升級為12Cr1MoVG。

3.2.2再熱器改造方案

本次改造對高溫再熱器進(jìn)行整體更換，高溫再熱器片數(shù)、根數(shù)、節(jié)距維持改造前方案不變, 受熱面面積減少，受熱面布置改成大U型平底結(jié)構(gòu)布置，按照提效參數(shù)重新進(jìn)行材料分段，受熱面材料變化：入口段：Ф51×(4～5) mm，材料SA-213T91，出口段：Ф51×4 mm，材料SA-213TP347H，出口段異種鋼焊口留在頂棚上部。新增加的高溫再熱器進(jìn)口分集箱隨高溫再熱器管組整體出廠，高溫再熱器出口分集箱利舊，高溫再熱器管組與高溫再熱器出口分集箱工地對接。增加高溫再熱器進(jìn)口匯集集箱，高再面積減少16.8%。

本次改造對低溫再熱器、高溫再熱器之間采用中間集箱連接混合交叉方式，立式低溫再熱器管組進(jìn)行局部改造。立式低溫再熱器受熱面管組片數(shù)、根數(shù)、節(jié)距維持改造前方案不變，受熱面面積相對減少。改造后立式低溫再熱器管組管子材質(zhì)為12Cr1MoVG。

3.2.3省煤器改造方案

拆除原鍋爐尾部煙道后煙道(過熱器側(cè))部分二級省煤器面積，然后恢復(fù)與原對接的二級省煤器進(jìn)口集箱的連接。在脫硝裝置后的尾部煙道內(nèi)新增并安裝一級省煤器。

4 改造過程及效果

江蘇國信揚(yáng)州發(fā)電有限責(zé)任公司4號機(jī)組增容提效升參數(shù)改造工程由北京巴威公司設(shè)計和制造，江蘇電建一公司施工。項目考核工期105天，實際工期101天，2017年3月10日正式開工，5月19日鍋爐具備通風(fēng)條件，5月29日水壓結(jié)束，6月11日沖管結(jié)束，6月19日正式并網(wǎng)，檢修的進(jìn)度總體控制較好。

2017年7月，4號機(jī)組順利完成168 h試運(yùn)行及改造后性能試驗工作，根據(jù)性能試驗結(jié)果，THA工況下汽機(jī)熱耗7 581 kJ/kWh，比合同規(guī)定的7 637 kJ/kWh低41 kJ/kWh，鍋爐熱效率94.45%，比合同規(guī)定的94.2%高0.25%，優(yōu)于可研報告估算的9.6 g/kWh，4號機(jī)組改造后各項性能指標(biāo)優(yōu)良，全面達(dá)到并優(yōu)于合同保證值。改造前后指標(biāo)對比表見表1。改造前后效果比較見圖3。

鍋爐改造后運(yùn)行穩(wěn)定，鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量也提高至2 068 t/h，各受熱面無超溫現(xiàn)象，一、二級過熱器減溫水量均在設(shè)計范圍內(nèi)，一、二級再熱器減溫水量均為零。分級省煤器改造也達(dá)到了預(yù)期的效果，機(jī)組啟動過程中，當(dāng)負(fù)荷達(dá)到200 MW時即可投入SCR運(yùn)行。同時，徹底根除了高再受熱面異種鋼焊縫泄漏的隱患，高再汽溫偏差、燃燒器區(qū)域結(jié)焦等問題也得到了較好地解決。

表1 改造前后指標(biāo)對比

隨著我國節(jié)能環(huán)保工作的不斷推進(jìn)，火電機(jī)組面臨越來越嚴(yán)格的競爭壓力，提高機(jī)組運(yùn)行主參數(shù)是提升機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的重要途徑。江蘇國信揚(yáng)州發(fā)電有限責(zé)任公司4號機(jī)組增容提效升參數(shù)改造項目通過對鍋爐爐內(nèi)受熱面進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，一方面滿足了機(jī)組提參數(shù)改造的需要，另一方面也解決了鍋爐改造前存在的一系列隱患，同時也滿足了機(jī)組寬負(fù)荷脫硝的要求，該機(jī)組的改造

經(jīng)驗對于同類型機(jī)組具有較好的借鑒意義。

圖3 改造前與改造后效果比較圖

參考文獻(xiàn)：

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