包覆法解决锅炉过热器管壁超温在华电红雁池电厂2号锅炉的应用1.doc

包覆法解决锅炉过热器管壁超温在华电红雁池电厂2号锅炉的应用 李 鹏 郭晓峰 （华电新疆发电有限公司红雁池电厂） 【文摘】华电红雁池电厂#2锅炉高温过热器管屏长期存在超温现象，而且超温区域主要集中在锅炉水平烟道内高过管排从左至右第62、72、82排，其它管排偶尔有超温现象。运行采取各种调整措施无效果。经对红雁池电厂#2锅炉引起超温的原因进行了分析，并提出了对设备的改造意见。即对易超温的管段用不锈钢进行包覆，减弱该管段的热传导速度，从而解决高过管排超温的问题。以上方案在2011年#2锅炉大修时予以实验实施。对超温严重的高过第62、72、82排进行包覆，用以验证方案的有效性。经#2锅炉连续运行一个月的数据来看，高过第62、72、82排已不再超温。这说明改造方案是可行的，改造效果是满意的，改造获得成功。 【关键词】超温 过热器 热传导 1、前言 华电红雁池电厂#2锅炉为武汉锅炉厂制造的WGZ 670/13.7-10型超高压锅炉，基本型式为：自然循环、一次中间再热、倒U型布置、中速磨正压直吹式制粉系统、直流燃烧器四角切圆燃烧、平衡通风、固态排渣、全钢构架、紧身封闭。 在炉膛上部垂直分布辐射式前屏过热器和辐射-对流式后屏过热器，水平烟道布置高温过热器和高温再热器；尾部竖井烟道由中隔墙分隔成前后两部分，前竖井中布置低温再热器，后竖井中布置低温过热器；在低温再热器及低温过热器下方均布置有省煤器管组，由省煤器垂直悬吊管悬吊低温再热器和低温过热器。空气预热器一、二次风分开，均为单级管式布置。（图1为红雁池电厂#2锅炉的基本形式）。 #2锅炉高温过热器布置在折焰角上方水平烟道，属于对流式传热方式。高温过热器受热面蛇行管排沿炉膛宽度方向布置有97排，高温过热器材质：12Cr1MoV，管子规格：Φ42×5.5，计算管壁温度：579℃，允许管壁温度：565℃。 2、设备现况 2.1存在问题 #2锅炉高温过热器管屏长期存在超温现象。在实际运行当中，不管任何磨的运行组合方式，都存在着高过管壁超温现象。主蒸汽温度升至额定值535℃时，高过部分管壁温度达565-570℃以上。高过管壁超温严重影响锅炉安全运行，为防止锅炉发生爆管事故，目前采取降低主汽温度措施来防止超温。 #2锅炉高过超温最严重的主要有以下三个超温点，位置： 1）测点名XB05TE107，位置在高过出口蛇形管第62排。 2）测点名XB05TE109，位置在高过出口蛇形管第72排。 3）测点名XB05TE111，位置，高过出口蛇形管第82排。 机组80%负荷，上层三台磨煤机运行，主汽温度532℃时纪录的高过各排金属管壁温度如图表2所示 #2炉沿宽高过各管屏温度分布如图（负荷160MW ，#2、3、4磨运行） 图2 2.2设备规范 #2锅炉高温过热器主要技术参数及设备规范 名称 项目 单位 设计数据 备注 高 温 过 热 器 型式 / 对流式 受热面积 m2 1096 外径及壁厚 mm Φ42×5.5 材质 / 12Cr1MoV 进口/出口温度 ℃ 474.5/540 根数 个 97×3 管壁温度高报警 ℃ 560 2.3采取的措施 2.3.1为减轻管壁超温现象，运行调整方面主要从以下几个方面入手： 首先，正常运行时，控制主蒸汽温度，甲、乙侧温度偏差不大于15℃．如超出此限，应该积极设法调整平衡；运行调整中，控制一级减温器后温度在410℃左右，最高不宜超过425℃；二级减温器后温度在440℃，最高不宜超过460℃。为此在启动备用磨煤机时，加大运行磨煤机的入炉煤量，并保证风煤比适当。启动后，减小运行磨煤机的煤量，尽量保证入炉煤的平衡。也可以提前使汽温缓慢降至525℃左右，随后缓慢调整至正常值。严格控制升温升压速度在正常切换磨煤机时，加强对炉内、外二次风的调整，防止出现火焰偏斜及跑边现象。如汽温上升较快，可增加上排磨煤机二次风量，适当降低一次风速。将火焰中心下移，配合减温水及烟气挡板，使汽温不超标；应严格执行吹灰器管理制度，不得随意对吹灰器停运，如排烟温度偏高，减温水量投入较大时，应有针对性地增加吹灰区域和吹灰次数。高温过热器为12Cr1MoV 图3 高过管屏示意图 5、改造的必要性 5.1运行调整方面 通过这几年的运行情况，在运行调整方面做了大量的工作，也因此制定了详尽的技术措施，改变炉内动力场，对煤粉细度进行了调节，制定了在各种工况下的吹灰措施，在原煤煤质较好的情况下，这些措施能有效控制管壁温度不超温，可在煤质变化较大时，就不得不进行降温运行。 5.2锅炉设计方面 由于锅炉设计原因及管壁结垢原因使过热器各管阻不同