600MW鍋爐受熱面技術改造蘇利紅,王興(山西大學工程學院,太原030013的熱力核算結果,對鍋爐尾部煙道中低溫過熱器、低溫再熱器和省

600MW鍋爐受熱面技術改造蘇利紅,王興(山西大學工程學院,太原030013的熱力核算結果,對鍋爐尾部煙道中低溫過熱器、低溫再熱器和省煤器受熱面積進行了從頭分配,使改造后的鍋爐在運轉中可選用較抱負的汽溫調理方法,然后到達了削減減溫水量的意圖,進步了鍋爐運轉的經濟性和安全性.

維持穩定的汽溫是確保鍋爐安全和經濟運轉所有必要的.汽溫過高會使金屬許用應力下降,影響機組的安全運轉,汽溫下降則會影響機組的循環熱效率.據核算,過熱器在超溫10―20°C下長時間運轉,其壽數會縮短50%以上;而汽溫每下降10C,會使循環熱效率相應下降0.5%.運轉中一般規定汽溫違背額定值的波動不能超過-10―+5C.因而,要求鍋爐設置牢靠的調溫手法,以批改運轉要素對汽溫波動的影響1.汽溫的調理方法可以歸結為兩大類:蒸汽側調理和煙氣側調理.所謂蒸汽側調理是指經過改動蒸汽的熱焓來調理汽溫,如:向過熱器和再熱器中經過噴水減溫器噴水,下降蒸汽的熱焓,以到達調理汽溫的意圖.煙氣側調理是經過改動鍋爐內輻射受熱面和對流受熱面的吸熱量分配比例的方法來調理過熱蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度,如:調理燃燒器傾角、選用煙氣再循環、調理煙氣擋板、改動爐膛出口過量空氣系數等等2氣噴水減溫雖然具有方法簡略、見效快、調溫起伏大和運轉牢靠等長處,可是,從火電廠熱力體系經濟運轉的視點來看,噴水減溫的運用將形成機組在安全性和經濟性方面不同程度的下降.對機組安全性的影響表現為鍋爐受熱面金屬資料運用壽數下降、一起成為形成金屬資料發生嚴重缺點的潛在危險.對機組經濟性的影響首要表現為再熱器和過熱器減溫水的添加直接導致了機組供電煤耗的增大.關于亞臨界壓力發電機組,再熱器噴水相當于1臺亞臨界壓力機組附帶1臺流量等于噴水量的中壓機組,因而再熱器噴水將引起發電機組煤耗的添加.關于600MW機組,當噴水量為60訃時,煤耗約添加2.05g/kWh4.因而運轉中應選擇應用恰當的汽溫調理方法,不能徹底依靠噴水減溫調理過熱蒸汽汽溫和再熱蒸汽汽溫.

1改造前鍋爐受熱面概略寧夏某電廠裝置兩臺東方鍋爐廠生產的亞臨界天然循環鍋爐,別離于2009年3月和4月投產運轉.鍋爐的尾部分為兩個獨立的煙道,前側煙道內自上而下安置有三組低溫再熱器和一組省煤器;后側煙道安置三組低溫過熱器和組省煤器.低溫再熱器側和低溫過熱器側煙道的橫截面積別離占總煙道面積的39.2%和60.8%. 1.1過熱器體系過熱器體系由頂棚過熱器、包墻過熱器、低溫過熱器、屏式過熱器和高溫過熱器組成.從鍋筒頂部引出的飽滿蒸汽經飽滿蒸汽引出管進入頂棚進口集箱.在頂棚進口集箱,為削減蒸汽側阻力,蒸汽分兩路引出:路蒸汽由蒸汽旁路管直接引入后豎井中隔墻上集箱,另路蒸汽進入頂棚過熱器.蒸汽經頂棚過熱器加熱后進入頂棚出口集箱.從頂棚出口集箱出來的蒸汽又分兩路進入后豎井包墻下部環形集箱:路經后豎井前包墻進入后豎井包墻下部環形集箱;另路經后豎井的頂包墻、后包墻進入后豎井包墻下部環形集箱.兩路蒸汽集合后沿后豎井兩側墻向上進入后豎井側墻上集箱,再經過包墻銜接收進入后豎井中隔墻集箱.兩路蒸汽集合后經往后豎井中隔墻向下進入低溫過熱器的進口集箱.后豎井中隔墻將后豎井隔成前、后兩個煙道,后煙道安置低溫過熱器受熱面.低溫過熱器分為水平段和筆直段.水平段順列逆流安置,共分成三個管組,每組間留有必定的檢修空間.過熱蒸汽由低過出口集箱經左右兩側的兩個過熱器級減溫器進口銜接收、左右兩個過熱器級減溫器、左右兩個過熱器級減溫器出口銜接收進入前后兩個屏過進口分配集箱,再由屏過進口銜接收引入屏過進口集箱,過熱蒸汽經屏式過熱器加熱后進入屏過出口集箱,再由屏過出口銜接收別離進入前后兩個屏過出口聚集集箱.屏式過熱器位于爐膛的上方,為全輻射式受熱面.

二級減溫器安置在屏式過熱器出口集箱至高溫過熱器進口集箱的銜接收上,共兩只.高溫過熱器懸吊在爐膛折焰角上方,順列順流安置.

1.2再熱器體系再熱器體系按蒸汽流程順次分為低溫再熱器和高溫再熱器.從汽輪機高壓缸排汽口來的蒸汽從左右兩側經左右兩個低再進口安全閥管段、左右兩根低再進口導管進入位于低再進口集箱,然后進入低溫再熱器蛇形管.低溫再熱器位于后豎井的前煙道內,分為水平段和筆直段.水平段順列逆流安置,共分成三個管組,每組間留有定的檢修空間.水在低溫再熱器進入前轉向室時,每兩排管子合并成排,形成出口筆直段.蒸汽流經低溫再熱器后,直接進入高溫再熱器,經高溫再熱器加熱后進入高再出口集箱,最后由左、右側的高再出口導管經高再出口安全閥管段分左、右側兩路引出.高溫再熱器安置在水平煙道內順列逆流安置.

1.3鍋爐原設計的汽溫調理方法過熱器體系設有兩級噴水減溫器,用來調理過熱蒸汽溫度.一級減溫器安置在低溫過熱器出口集箱至屏式過熱器進口集箱的銜接收上,共兩只,鍋爐設計BMCR工況過熱器一級減溫水量49.40t/h.二級減溫器安置在屏式過熱器出口集箱至高溫過熱器進口集箱的銜接收上,共兩只,鍋爐設計BMCR工況過熱器二級減溫水量在32.93t/h.鍋爐設計BMCR工況減溫水量共計82.33t/h.調溫起伏經過調理噴水量加以操控.一級減溫器在運轉中作汽溫的粗調理,是過熱汽溫的首要調理手法,并對屏式過熱器起保護效果,一起也可調理低過左右側的蒸汽溫度誤差,二級減溫器作為調理過熱蒸汽左、右側的汽溫誤差和汽溫微調用,以確保蒸汽出口溫度.

再熱汽溫調理首要選用擋板調溫方法,經過操縱尾部煙道內的過熱器側和再熱器側煙氣調理擋板,運用煙氣流量和再熱蒸汽出口溫度的比例關系來調理擋板開度,然后操控流經再熱器側和過熱器側的煙氣量,到達調理再熱汽溫的意圖.

流經再熱器側的煙氣量比例隨鍋爐負荷的下降而添加,在必定的負荷范圍內維持再熱汽溫為額定值.再熱蒸汽的進口管道上,還設置了兩只再熱器事端噴水減溫器用于操控緊迫狀態下的再熱汽溫,再熱器事端噴水減溫器也選用多孔噴管式.別的,在低負荷時還可以恰當增大爐膛進風量,作為再熱蒸汽汽溫調理的輔助手法.

2改造前鍋爐運轉狀況該電廠鍋爐在實踐運轉中由于煤種特性的變化及鍋爐本體結構設計對煤種適應性低等要素的限制未能選用鍋爐原設計的汽溫調理方法進行調理.尾部煙道低溫再熱器側的調溫擋板設計上是用來調整再熱汽溫的,而實踐運轉中根本全開,一起還關小低溫過熱器側的煙氣擋板,然后導致再熱汽溫選用的汽溫調理方法變為以蒸汽側調理為主,這種運轉方法加重了低溫再熱器事端減溫水的投入量,形成了一種惡性循環.這種采取非正常調理方法來避免過熱器、再熱器金屬壁溫超溫報警的突出問題是再熱器和過熱器的減溫水量嚴重超支,過多的減溫水量影響鍋爐實踐運轉的安全性和經濟性.該電廠鍋爐600MW設計負荷下的過熱器減溫水量約80t/h,而實踐運轉負荷在600MW的減溫水量就已到達設計值的3倍左右.

再熱汽溫是經過再熱側煙氣調溫擋板來調理的,減溫水量設計為零,實踐上400MW負荷以上時再熱器投入約100t/h的減溫水.

為此,原鍋爐結構已無法適應該電廠的實踐運轉狀況,為了進步鍋爐的安全性和經濟性,有必要按實踐狀況對其進行熱力核算和對鍋爐受熱面進行從頭改造,然后確保這兩臺鍋爐經濟、高效和安全運轉.

表1實踐煤種煤質特性379工業剖析收到基全水分Mar/%12.7收到基灰份AarA22.35枯燥無灰基揮發分VdafA27.65空氣枯燥基水分MadA4.49元素剖析收到基碳Car/%52.56收到基氫Har//2.68收到基氧Oar/%8.11收到基氮Nar//0.55收到基硫Sar//1.05表2低溫再熱器受熱面結構數據受熱面項目低溫再熱器管徑x壁厚m63.5x6橫向節距m115縱向節距m87.3安置型式5管圈環繞,順列、逆流管排數量178表3低溫過熱器受熱面結構數據受熱面項目低溫過熱器管徑x壁厚m57x7橫向節距/im119縱向節距/mm79安置型式4管圈環繞,順列、逆流管排數量178 3技改的改造思路和詳細計劃3.1改造思路本次技術改造首要思路是經過運用鍋爐熱力核算得到的核算結果對鍋爐尾部受熱面進行從頭分配,然后到達下降再熱器和過熱器減溫水量的意圖.

3.2詳細改造計劃本次技術改造的熱力核算依據實踐煤種進行,實踐煤種目標見表1.本次熱力核算方法選用鍋爐機組熱力核算標準方,經過熱力核算得知,低溫再熱器受熱面和低溫過熱器受熱面的面積均削減到原面積的1/3,低溫再熱器側的省煤器面積需添加為原面積的1.12倍,低溫過熱器側的省煤器面積需添加為原面積的2.79倍.根據以上核算結果,對尾部受熱面進行了如下的改造計劃設計.

將低溫再熱器的下組和中組撤除,撤除的管屏總計356排,低溫再熱器進口集箱舉高并與上組低溫再熱器管排銜接.下面的省煤器管組位置不變,騰出的空間新加組膜式省煤器,膜式管組的下側經過新加的過渡集箱(0 273x40與原省煤器管組的出口集箱經過吊掛管(051x10銜接,膜式管組上側出口經過新加的過渡集箱0273x40與原吊掛管051x10銜接.新加的兩個過渡集箱之間用耐熱不銹鋼管304作為吊管來銜接承重,其兩端用鉸接的方法銜接,避免了現場裝置不能熱處理的矛盾.改造后的低溫再熱器受熱面首要結構數據見表2.低溫過熱器側原有省煤器及其出口集箱保留不動,將低溫過熱器的中、下組撤除,撤除的管屏總計356屏.新加兩組膜式省煤器,其進口、出口各加兩個過渡集箱0273x40,集箱之間經過耐熱合金資料的吊管銜接承重,膜式省煤器管屏也由吊管來托撐.膜式省煤器的進口與原省煤器出口集箱用057x11.5的吊管銜接,出口與原吊掛管(057x11.5銜接.低溫過熱器的進口集箱0273x45舉高后與上組管排銜接,集箱下側拋棄的中隔墻(063.5x8部分仍作為隔墻運用,其上側用合金扁鋼與進口集箱下側的焊接件合金扁鋼(50x8,12Cr1MV銜接;下側與原煙道鋼板用合金扁鋼銜接.改造后的低溫過熱器受熱面首要結構數據見表選用膜式省煤器首要是出于進步管組磨損壽數這方面進行考慮.從現在各地電廠的改造運轉經驗看是卓有成效的最佳選擇,顯出這種結構省煤器的優越功能.

低溫再熱器側的膜式省煤器選用0 6.5碳鋼管和5mm厚的Q235低碳鋼膜片.低溫過熱器側膜式省煤器選用051x7.5碳鋼管和6mm厚的Q235低碳鋼膜片.改造后新增的膜式省煤器結構數據見表4.表4膜式省煤器結構數據受熱面項目低再側的膜式省煤器低過側膜式省煤器橫向節距230230縱向節距57.560管徑x壁厚/mm0 51x6.5051x7.5安置型式錯列逆流錯列逆流管材/膜片資料20G/Q23520G/Q235膜片厚度m56管排數量/排1782x178低再熱器入P聯箱改造前設計結構改造前后鍋爐尾部受熱面結構別離見下面圖i和.

經過對鍋爐受熱面的改造,現在鍋爐根本適應了運用的實踐煤種,鍋爐運轉狀態良好,而且經過此次改造到達了可選用較抱負的汽溫調理方法得意圖.經過受熱面改造后,鍋爐的過熱汽溫首要選用噴水減溫調溫方法,再熱汽溫調理首要選用擋板調溫方法,減溫水量顯著削減.技術改造后機組額定負荷時可下降約200th過熱減溫水量和約80t/h再熱減溫水量.本次技術改造不足之處是鍋爐排煙溫度比改造前略有上升約5°C左右.但總體來看,鍋爐運轉的安全性和經濟性顯著進步.http://hnsiweiguolu.com