关于锅炉受热面管错排乱排的治理

浅谈锅炉受热面错排乱排治理
××××××
摘要：本文简要介绍了国内机组锅炉受热面管排存在错排、乱排现象，分析了造成管排错乱的原因，结合×××电厂应用的几例成功案例，阐述了关于锅炉受热面管排治理较为有效的方法。

关键词：错排乱排原因治理
一、引言
当前国内火力发电厂炉膛上部和水平烟道内布置的受热面管屏错排、乱排现象存在比较普遍，无论是100MW的高温高压机组还是600MW的超临界机组一直被此问题困扰。

一方面错排、乱排后容易造成部分管子弯曲变形，另一方面运行中受外部烟气与内部蒸汽介质的扰动使管子与管子或与管卡固定部分晃动撞击，长时间会造成对管子的损伤。

这些缺陷不仅给机组安全运行带来潜在隐患，另一方面给防磨防爆及检修工作造成了额外的大量工作。

二、机组简要特性与受热面布置
×××电厂5、6、7、8号炉是哈尔滨锅炉厂研制生产的HG－670－140－9型超高压一次中间再热单汽包自然循环固体排渣锅炉，分别制造于1980年3月、1980年6月、1984年12月、1985年3月，投产于1983年12月31日、1984年12月24日、1986年11月22日、1987年10月17日。

锅炉额定蒸发量为670T/H，饱和蒸汽压力15.68Mpa，温度346℃，过热压力13.72Mpa，温度540℃，再热蒸汽压力2.5 Mpa，温度540℃，排烟温度141℃。

在炉膛的上方、折烟角
与水平烟道内依次布置有悬吊式前屏过热器、后屏过热器、高温过热器（对流过热器）、高温再热器，各受热面材质如下：
尾部烟道内依次水平布置有低温再热器、高温省煤器、低温省煤器和垂直的包墙过过热器。

三、造成管排错乱的原因分析
锅炉投运以后在炉膛上方、折烟角与水平烟道内的悬吊式前屏过热器、后屏过热器、高温过热器（对流过热器）、高温再热器管排都有不同程度的错排与乱排现象，高温再热器与高温过热器尤为严重。

分析发生错排与乱排原因如下：
1、原设计管排夹持固定装置不合理，不能有效地限定管子的位移，表现为夹持管与管排间隙过大，原夹持装置起不到固定作用；
2、管排固定装置安装不合理，没有按照设计安装，造成管子膨胀受阻变形出排；
3、原设计的管排固定装置梳形卡与迊风面接触面积太大而与管壁接触太少，造成外边缘得不到充分冷却使梳形卡烧坏导致管子无约束出排、乱排。

4、管排固定装置梳形卡强度不够，在高温环境中受晃动冲击变
形，烧损变形后挤压管子出排、变形，如图一所示；
图一
5、管材选用不合理，在受热时膨胀不均造成管屏变形过大，又受约束装置限制造成乱排、错排。

四、管屏错排、乱排的治理措施
大唐×××电厂针对固定装置引起的错排乱排现象，利用历次大小修相继对5、6、7、8号炉后屏过热器、对流过热器、高温再热器进行了固定管卡改造，取得了明显的效果，现在结合＃6锅炉尾部受热面的管卡改造对错排、乱排现象的治理做扼要的介绍。

1、在夹持管上增加固定管卡，加强后屏过热器夹持管对管排的位移限制，减小管排晃动。

在原设计用来固定后屏过热器管排的夹持管上增加固定管卡，管卡紧紧地将夹持管贴在管屏上，有效地杜绝了由于间隙原因而使管子晃动造成变形出列和与管子之间的碰磨，管卡与管卡呈间隔布置，每三根管子加装一个固定管卡。

管卡如图二、图三所示。

图二后屏夹持管卡1图三后屏夹持管卡2 整个管卡的材料选择了Cr20Ni14Si2高镍不锈耐热钢，此种材料为高温合金材料，部件卡箍与连接板用焊接方式连为一体，改造后管排规则整齐无变形，实物图如下。

图四
2、对原设计用来固定对流过热器与高温再热器的梳形卡进行结构改造，采用吊箍卡来固定管排。

改造梳形卡为吊箍卡（如图五、图六、图七所示），增大固定装置与管子接触面积而减小与烟气的接触，且在原有装置的基础上增加吊箍卡数量来增大固定装置的密集度，这样有效地改善了管子变形出排，也避免了梳形卡对管子的碰磨。

吊箍卡和连接销材料选用Cr20Ni14Si2高镍不锈耐热钢。

连接销在两根管之间卡住前后两波浪板并焊死，管卡连接销的开口方向呈上下相间布置，这样可以防止吊箍卡上下受力不均。

图六吊箍卡二图七连接销由于冷却效果大大改善，改造后的吊箍卡没有发生过烧坏或变形的现象。

同时管排膨胀自由，也没有与管卡碰磨损伤，没有因管卡卡死的问题而导致管子弯曲乱排现象，改造后实物图如下。

图八
3、在对流过热器与高温再热器的下部弯处加装梳形板，限制管排下部管束出排与屏间摆动过大，大大改善了烟气热负荷分布。

对流过热器与高温再热器在采用新的吊箍卡后管排基本没有出排与乱排现象，但由于受烟道结构限制，共136排的管屏布置太密集，过长悬吊的受热管屏，运行中产生的晃动会在下部发生碰磨或水平段
管子轻微出列，故在下部弯处加装了Cr20Ni14Si2高镍不锈耐热钢耐热梳形板，如图九所示
图九耐热梳形板
通过加装耐热梳形板，有效地保证了管屏之间的间隙，使烟气气流更趋稳定、匀均分布，实物图如下。

图九
五、改造后的效果
5、6、7、8号锅炉悬吊式受热管屏的固定管卡改造后，经长期运行后通过对炉内受热面的防磨防爆检查，基本没有再发现错排与乱排现象，而且改造的固定装置也没有与管壁发生碰磨，改造取得了良好的效果，以＃6炉为例，从2004年改造以来再没有发生错乱排的现象，管排如图所示整齐规范，乱排错排的现象得到了彻底治理。

六、结束语。

对于哈尔滨锅炉厂制造的670T/H的锅炉本文介绍的改造方法比较成功有效，在×××电厂的实践中也收到了良好的效果。

这种方法
可供其它参数锅炉受热面错排与乱排的治理改造进行参考借鉴，但不是唯一的途径。

[参考文献]
1、三、四期HG－670/140－9 型锅炉工艺规程大唐国际陡河发电厂2008.7.1
2、锅炉运行规程××发电厂
3、锅炉原理周强泰中国电力出版社。