某660MW超超临界锅炉高温受热面壁温超温 原因分析及调整措施

某660MW超超临界锅炉高温受热面壁温超温原因分析及调
整措施
摘要：某电厂锅炉出现了高温受热面个别管壁温偏高的问题，制约了主汽温度
和再热蒸汽温度达到设计值。

本文主要介绍了该炉高温受热面壁温超温的原因分
析以及现场调整措施，为今后同类型机组锅炉出现类似问题的调整提供一些借鉴
和参考。

关键词：超超临界锅炉；超温；调整措施
一、引言
某电厂锅炉为哈尔滨锅炉厂设计的660MW超超临界锅炉，锅炉型号为HG-2030/26.15-YM3。

锅炉采用单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构、π型、紧身封闭布置。

燃烧系统采用了墙式切圆燃烧方式，主燃烧器布置在水冷
壁的四面墙上，每层4只喷口对应一台磨煤机。

SOFA燃烧风布置在主燃烧器区
上方水冷壁的四角，可实现上线左右摆动，以实现分级燃烧、降低NOX排放。

制粉系统采用6台中速磨冷一次风机直吹式，五运一备，设计煤粉细度R90
为15%，煤粉均匀系数n=1.1。

二、问题描述
该电厂1#机组于2010年8月投产。

近期出现了高温受热面个别管温度偏高
的问题。

具体表现在后屏过热器P33#11管、末级过热器P52#7管、P54#7管、以及末级过热器P64#6、P66#6管等，这几根管的壁温容易超过报警值（640℃），
严重制约了主/再热汽温达标，影响机组的发电煤耗。

三、原因分析
对于切圆锅炉来说，炉膛出口的烟气温度偏差是客观存在的。

其主要原因是
由于炉膛出口旋转残余引起的烟气速度与温度偏差。

对于逆时针旋转切圆锅炉来说，其辐射受热面（屏式过热器）呈现出左高右低的特性，这与水平烟道以及尾
部烟道布置的对流受热面（末级过热器、末级再热器等）的左低右高的特性是相
反的。

造成这种偏差的具体原因有以下两个方面：
a ）炉膛出口左侧烟室的烟气气流的运动机理比右侧复杂的多，存在着一个
气流衰减、滞止、反向加速的过程，气流扰动比较强烈；而右侧气流运动比较简单，是一个平稳加速流向水平烟道的过程。

由于左侧气流强扰动造成的对流换热
加强效应，造成了炉膛出口左侧受热面温度偏高的现象。

此外，由于右侧气流是
惯性流向水平烟道，右侧烟室的烟气充满度相比于左边也较差，这也是造成“左高右低”的一个原因。

b ）当烟气进入水平烟道后，其受热面主要以对流换热为主。

由于在辐射换
热区左侧换热强烈，就造成了左侧的烟气温度低于右侧。

并且右侧烟气的流速w
也要高于左侧，由于换热系数，根据对流换热原理，右侧换热要强于左侧，也就
造成了“右高左低”的现象。

所以对于水平烟道的受热面，其壁温分布趋势为两边高中间低的“马鞍型”，
同时右侧壁温高于左侧，这也与该电厂超温点的位置相吻合。

四、SOFA风调整机理
通过对SOFA风进行调整，可以一定程度的影响水平烟道的烟气流场，削弱
炉膛出口的烟气偏差，但是不能完全消除。

其影响机理有以下两个方面：
a ）通过调节SOFA风的水平摆角，将SOFA风调整为顺时针旋转（与主燃烧
区的逆时针旋转相反切），用以削弱炉膛出口的残余烟气旋转。

b ）燃尽风温度大约为三百多度，相对于炉内烟气来讲是一股冷却风，其对
受热面的冷却作用很强。

通过调整各角燃尽风的垂直摆角和风量，可以调整对应
区域的烟温水平，从而调节高温受热面的壁温分布。

五、调整措施及结果
本次调整主要从调节配风方式以及调整SOFA喷口角度两个方面来进行调节。

首先，将SOFA风的水平摆角全部调反切。

对于该电厂，需要在就地位将1#、3#角的调节装置向上摆，2#、4#角的调节装置向下摆，均调整到最大。

同时SOFA 风4角均等配风，垂直摆角均置于水平位置，将次工况作为此次调整的基准工况。

注意：该电厂实际的2#角和4#角与第三节所示数值模拟示意图的位置发生了对调。

工况表设置如下：
其中：垂直摆角“50”表示摆角置于水平位置，“0”代表下摆最大，“100”代表上摆最大
经过调试，得到结果如下：
其中：过热汽温和再热汽温的偏差均为B侧汽温减去A侧汽温，后屏和末过
的偏差为特定管壁温减去过热器B侧汽温，末再的偏差为特定管壁温减去再热器
B侧汽温
经过调整可以看出：
在T2工况下，几个易超温点的壁温与B侧汽温的差值最小，裕度最大。

而
T3工况不仅主/再热汽温均达到了额定范围，而且汽温左右偏差极小；同时几个
易超温点的壁温与B侧汽温的差值也较小，且没有出现超温的情况，是综合来看
最优的工况。

六、运行建议
1、在运行过程中，为了保持SOFA风的刚性，建议风箱差压按照下表进行控制：
2、目前T3工况可以较好地满足锅炉运行的综合指标，建议暂将SOFA风按
照工况T3的方式运行。

结束语
经过上述SOFA风的风门开度和摆角调整，该电厂锅炉运行出现的高温受热
面壁温超温的问题基本得到了解决。

经过调整后，机组锅炉目前在汽温达到设计
值的前提下安全稳定运行达半年时间，末过和末再均未再次频繁超温。

这说明SOFA风的调整对于缓解高温受热面的超温问题是切实有效的，也为今后同类型机组锅炉出现类似问题的调整提供了良好的借鉴和参考。