1 075 t/h锅炉再热器欠温改造方法

沈海华

(上海电力股份有限责任公司，上海　200010)

运行与改造

1 075 t/h锅炉再热器欠温改造方法

沈海华

(上海电力股份有限责任公司，上海200010)

针对某电厂1 075 t/h锅炉汽轮机通流改造后再热器进口蒸汽温度降低，导致再热器出口汽温达不到设计参数，根据此锅炉再热器受热面布置方式和特点，在不改变原再热器受热面整体布置结构的情况下，创新性地采用特殊的三通结构，在保证受热面流量分配和壁温安全的情况下，将中温再热器和高温再热器受热面进行增容，加大中温再热器和高温再热器的受热面积，提升再热器出口汽温，有效解决了再热器欠温问题。

锅炉;再热器;欠温;改造

某电厂1 075 t/h锅炉汽轮机通流改造后，再热器进口蒸汽温度降低，导致再热器出口汽温达不到设计参数。根据对锅炉实际运行数据进行分析，在300 MW负荷下，高温再热器出口汽温一般在525℃，比原设计值低15 K。为解决再热器欠温问题，增加再热器受热面面积是最有效直接的方法。笔者介绍了再热器欠温改造方法，对同类型机组上解决再热器欠温问题具有重要推广意义。

1　锅炉概况

某电厂1 075 t/h锅炉为亚临界自然循环汽包锅炉，单炉膛、一次中间再热、平衡通风、钢构架、固态排渣、燃煤锅炉。锅炉采用П形布置，燃烧器四角切圆布置，炉架为全钢结构。除回转式空气预热器外，锅炉本体由搁置在立柱顶部的顶板悬吊。锅炉结构示意图见图1，主要设计参数见表1。

表1　锅炉主要设计参数

再热蒸汽按流程分为三级:壁式再热器→中温再热器→高温再热器。壁式再热器出口集箱与中温再热器进口集箱采用大口径管连接，中温再热器与高温再热器之间未设集箱，中温再热器出口与高温再热器进口之间直接采用小口径管道连接。中温再热器布置在后屏过热器后，共29片，管子规格为d=60 mm、δ=4 mm，横向节距为457.2 mm，纵向节距为70 mm，每片由14根管子绕成U形。高温再热器布置在中温再热器之后共58片，横向节距为228.6 mm，纵向节距为120 mm，每片由7根d=60 mm、δ=4 mm管子并绕成U形。

2　改造前存在的问题

锅炉汽轮机通流改造后，再热器进口蒸汽温度降低，导致再热器出口汽温达不到设计参数。

图2为改造前300 MW负荷下再热汽温运行统计值。

从图2运行情况看，改造前300 MW负荷下再热蒸汽温度平均值为523℃。

图3为改造前210 MW负荷下再热汽温运行统计值。

从图3运行情况看，改造前210 MW负荷下再热蒸汽温度平均值为515℃。

图4为改造前160 MW负荷下再热汽温运行统计值。

从图4运行情况看，改造前160 MW负荷下再热蒸汽温度平均值为504℃，锅炉再热器汽温运行偏低，严重影响机组运行经济性。

3　再热器欠温增容改造方法

3.1改造基本思路

在保证锅炉出力、锅炉效率不低于改造前等经济参数外，通过提高再热器出口蒸汽温度至设计参数，且保证再热器各级受热面管材壁温在安全范围内，使得锅炉安全稳定地运行。再热器进口汽温、压力、流量一定的情况下，提高再热器汽温最有效的办法为增加再热器受热面积，增加再热蒸汽的吸热量。在中温再热器和高温再热器集箱不开孔的情况下，通过三通管增加屏式再热器和高温再热器管圈数量，从而增加屏式再热器和高温再热器受热面积。

再热器改造方案热偏差系数选用:

(1)沿炉膛宽度的热偏差系数选取。计算选取再热器的最大屏间热偏差系数为1.2，给改造后运行留一定的安全控制裕度，以保证再热器管子的安全运行。

(2)同屏热偏差系数选取。受热面同屏热偏差系数一般相对比较稳定，计算选取同屏热偏差系数主要依据理论计算结果。

合理优化选择管子规格，用较少规格的管子调整同屏流量偏差;保证新增加管子汽温和壁温在安全使用温度范围以内;同时使原设计各管子的汽温和壁温升高较小，保证汽温和壁温在各管子的安全使用温度范围以内。

3.2改造方案

依据改造方案的基本思路，经过具体的理论计算，并结合锅炉再热器的具体结构，确定再热器欠温增容改造方案炉内部分，同时涉及中温再热器和高温再热器。改造方案示意图见图5。

具体改造方案为:

(1)通过中温再热器炉外三通管变化，将中温再热器原设计14根套管增加为16根套管，新增2根管出中温再热器后经过规格变化后再进入炉内，成为高温再热器外圈管，并延伸到下部，最后出炉外跟原设计高温再热器第1根管合并进入再热器出口集箱。

(2)原设计高温再热器出口炉外连接管变为d=38 mm，壁厚从5.5 mm到6.5 mm，起到再热器受热面管流量调节作用。

(3)中温再热器新增2圈管的外1圈管，以及高温再热器新增的外1圈管，在有吹灰器的位置相应增加防磨罩，以防止蒸汽吹损新增管子。

(4)新增中温再热器受热面积为323 m2，新增高温再热器受热面积为394 m2，计算再热器额定工况温升增加约16 K［1-2］。

4　改造效果

通过采用三通结构，增加中温再热器和高温再热器的受热面积，有效地解决了锅炉再热器欠温的问题。图6为改造后300 MW负荷下再热汽温运行统计值。从运行情况看，改造后300 MW负荷下再热蒸汽温度平均值为539℃，再热蒸汽温度恢复到了设计值，比改造前提升16 K。图7为改造后210 MW负荷下再热汽温运行统计值。从运行情况看，改造后210 MW负荷下再热蒸汽温度平均值为533℃，再热蒸汽温度比改造前提升18 K。图8为改造后160 MW负荷下再热汽温运行统计值。从运行情况看，改造后160 MW负荷下再热蒸汽温度平均值为524℃，再热蒸汽温度比改造前提升20 K。

5　结语

运用再热器欠温改造方法，可有效解决同类型机组再热器欠温问题。参照300 MW等级锅炉再热汽温耗差分析，300 MW等级锅炉再热汽温每变化1 K，影响发电煤耗0.071 g/(kW·h)。该锅炉改造后额定负荷工况下，再热汽温提升16 K，可节约发电煤耗1.136 g/(kW·h);不仅具有良好的直接经济效益，社会效益也十分明显;既节约了能源，又直接减少了二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物的排放，符合国家节能减排政策的发展趋势。

［1］哈尔滨普华煤燃烧技术开发中心.大型煤粉锅炉燃烧设备性能设计方法［M］.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，2002.

［2］冯俊凯，沈幼庭.锅炉原理及计算［M］.北京:科学出版社，2003.

Retrofit on Insufficient Temperature of a 1 075 t/h Boiler Reheater

Shen Haihua
(Shanghai Electric Power Co.，Ltd.，Shanghai 200010，China)

To solve the problem of insufficient outlet steam temperature of a reheater resulted from lowered inlet steam temperature after flow path reconstruction of a 1 075 t/h boiler，a special three-way structure is adopted to expand the capacity and area of heating surfaces in the medium-and high-temperature reheater，so as to improve the outlet steam temperature up to the design value，under the premise that the general arrangement and structure of the original reheater are not changed，the flow distribution in heating surfaces is guaranteed，and the wall temperature is kept under the allowable limit.

boiler;reheater;insufficient temperature;retrofit

TK223.3

A

1671-086X(2016)01-0050-04

2015-07-03

沈海华(1964—)，男，工程师，主要从事电力生产、科研技术管理工作。

E-mail:shenhh@shanghaipower.com