范 賢

（華電新疆準(zhǔn)東五彩灣發(fā)電有限公司，新疆 昌吉 831700）

1 概述

某電廠的350MW超臨界項(xiàng)目為空冷供熱機(jī)組，鍋爐為超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行螺旋管圈直流爐，單爐膛、一次中間再熱、采用前后墻對(duì)沖燃燒方式、平衡通風(fēng)、緊身封閉、固態(tài)排渣和全鋼懸吊結(jié)構(gòu)Π型鍋爐。鍋爐燃用新疆高鈉煤，其存在非常嚴(yán)重的結(jié)渣和沾污特性，根據(jù)電廠反饋的信息，鍋爐存在結(jié)焦、空預(yù)器堵塞和磨煤機(jī)干燥出力不夠，濃縮器磨損以及低溫再熱器超溫等問題。

2 機(jī)組運(yùn)行情況

鍋爐實(shí)際運(yùn)行中采取了摻配低鈉煤的方案，從實(shí)際運(yùn)行來看，摻配低鈉煤后，入爐煤中的結(jié)渣和沾污特性得到降低，但是結(jié)渣和沾污的特性仍然嚴(yán)重。從鍋爐試運(yùn)行及性能考核時(shí)的運(yùn)行情況分析，燃燒新疆準(zhǔn)東煤對(duì)鍋爐運(yùn)行帶來較大的影響，引起爐膛結(jié)渣和受熱面沾污，進(jìn)而影響受熱面的傳熱。造成的主要后果是：

（1）水冷壁吸熱量減少。

（2）大屏、高過吸熱量減少。

（3）高再在沾污后，引起傳熱能力的下降，但是由于爐膛出口煙氣溫度升高（爐膛、大屏、高過等吸熱降低），高再吸熱反而能維持更高。

（4）低再吸熱較多，同時(shí)冷再入口蒸汽溫度不穩(wěn)定。

（5）主蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度不能達(dá)到設(shè)計(jì)值。

（6）煙氣擋板對(duì)煙氣份額的調(diào)節(jié)性能變?nèi)酢?/p>

3 原因分析

從運(yùn)行參數(shù)的角度分析，低再出口壁溫測(cè)點(diǎn)4達(dá)到557.2℃，已經(jīng)超過了壁溫報(bào)警設(shè)定值。從低再出口汽溫的角度分析，低再出口汽溫已經(jīng)達(dá)到522.41/516.45℃，而設(shè)計(jì)值僅為474℃，因此，可以確定，低再超溫主要是低再出口汽溫過高而導(dǎo)致。

從圖形上可以看出，運(yùn)行偏差（壁溫值與汽溫值的差值）均較小，但是由于低再出口汽溫整體偏高較多（達(dá)到接近50℃），因此，整體提高了低再出口的溫度水平，造成低再超溫。一般而言，低再吸熱過多時(shí)，通過調(diào)節(jié)擋板減少低再的吸熱量，而從鍋爐試運(yùn)行到性能考核時(shí)，隨著運(yùn)行時(shí)間的推進(jìn)，低再側(cè)擋板在逐步關(guān)小，且低再側(cè)擋板關(guān)小后，再熱器仍然有一定量的噴水，說明長(zhǎng)時(shí)間燃燒新疆高鈉煤后，受熱面結(jié)渣和沾污后引起受熱面?zhèn)鳠崮芰χ鸩降南陆?，從而?dǎo)致鍋爐受熱面吸熱分配發(fā)生較大變化。

4 改造方案

4.1 低溫再熱器超溫分析及改造思路

根據(jù)前期分析，低溫再熱器超溫主要由于低再出口汽溫整體偏高較多（達(dá)到接近50℃），因此，整體提高了低再出口的溫度水平，造成低再超溫。根本原因在于燃用新疆高鈉煤后，爐膛、屏過、高過等結(jié)渣沾污后，爐膛出口煙氣溫度升高后（升高較多后），導(dǎo)致受熱面入口煙氣溫度升高和通過低再側(cè)的煙氣量高于設(shè)計(jì)值等。

本文改造的主要思路是提高擋板的調(diào)節(jié)能力，同時(shí)，降低低再側(cè)的受熱面積。

4.2 擋板調(diào)節(jié)性能恢復(fù)方案

由于機(jī)組長(zhǎng)期運(yùn)后，受熱面出現(xiàn)沾污、積灰等問題，引起了煙氣阻力的增加，導(dǎo)致低再側(cè)擋板無法進(jìn)一步關(guān)小來調(diào)節(jié)再熱器、過熱器側(cè)煙氣分配，因此，進(jìn)行擋板調(diào)節(jié)性能恢復(fù)。

（1）停爐清灰工作鍋爐停爐后，清理鍋爐受熱面積灰、結(jié)渣，保持受熱面清潔，特別是尾部受熱面及H型鰭片省煤器。

（2）檢查尾部吹灰器是否存在吹灰死區(qū)，特別是省煤器吹灰器，是否存在爐膛中心線處某一段死區(qū)。

（3）調(diào)節(jié)擋板面積縮?。ǖ驮俑脑爝\(yùn)行后，根據(jù)運(yùn)行的情況擇機(jī)進(jìn)行，同時(shí)，主要防止發(fā)生擋板磨損的問題）。

低溫再熱器側(cè)擋板由4對(duì)擋板（共計(jì)8片）組成，固定兩片擋板，去掉鉸鏈機(jī)構(gòu)，有效降低低再側(cè)擋板煙氣流通面積25%，并且提高擋板阻力從而提高擋板調(diào)節(jié)能力（預(yù)計(jì)擋板流通面積降低后，煙氣阻力會(huì)提升50～100Pa）。

低溫再熱器改造初步方案的原低溫再熱器由四部分組成，分別為垂直段，水平上組，中組，下組，材料由12Cr1MoVG、15CrMoG、SA-210C組成。結(jié)合實(shí)際低再材質(zhì)的分布，減少再熱器面積，因此，僅考慮減少最下組SA-210C材質(zhì)部分，此部分區(qū)域考慮增加省煤器，以彌補(bǔ)面積降低煙氣溫度升高的問題。

5 改造方案效果

（1）按上述方案減少低溫再熱面積后，低溫再熱器煙氣份額在目前分配不變情況下，預(yù)計(jì)低再出口蒸汽溫度可降低～10℃，出口壁溫水平降低12℃。

（2）取消低再下組，修改低再中組，有效降低低再出口溫升～10℃，同時(shí)，低再出口的壁溫偏差有一定幅度降低；進(jìn)入脫硝裝置煙氣溫度進(jìn)一步降低，滿負(fù)荷降低9℃，50%THA工況降低11℃，30%BMCR工況降低13℃，滿足脫硝投運(yùn)300℃的要求。

6 改造方案對(duì)比

方案一：不移集箱方案，低溫再熱管需要穿過省煤器管，兩管之間的空間小，其造成維護(hù)和檢修困難。方案二：移集箱方案，經(jīng)核算集箱上移后，仍能夠滿足強(qiáng)度要求。但是改動(dòng)低再入口管道，其根據(jù)管系應(yīng)力核算結(jié)果進(jìn)行管系加固。

根據(jù)準(zhǔn)東煤沾污積灰特性，推薦采用方案二：移動(dòng)集箱方案，避免管受熱面太密，積灰嚴(yán)重等問題。

7 結(jié)論和建議

改進(jìn)方案降低了低溫再熱器的面積，并增加了省煤器面積，其均能達(dá)到一定的降溫效果。目前該電廠鍋爐剛完成低氮燃燒器地改造，在爐膛燃燒工況發(fā)生變化后，對(duì)爐膛和受熱面?zhèn)鳠岚l(fā)生的變化還有一定的不確定性，因此，后續(xù)受熱面改造造成的影響還需要進(jìn)一部討論。