温电锅炉高温再热器的壁温超温调整

温电锅炉高温再热器的壁温超温调整
文章重点介绍温电公司660MW超超临界燃煤锅炉，高温再热器管壁出现局部超温的原因分析，及针对超温的调整方法。

标签：再热器；超温；调整；二次风
引言
温州电厂（以下均简称温电）采用660MW超超临界燃煤锅炉，北京B&W 公司设计制造、螺旋炉膛、对冲燃烧、一次再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架、露天布置的Π型锅炉。

该锅炉的设计最大连续出力（BMCR）1958t/h，主/再热蒸汽压力和温度分别是29.3/5.67MPa、605/625℃。

该锅炉的高温再热器布置在水平烟道处，为垂直管组，顺流布置，沿锅炉宽方向布置，共97片受热面。

该厂机组2015年10月份进入整组启动后发现，当高温再热器出口蒸汽温度超过610℃时，高温再热器部分管壁温度超过650℃（650℃为高温再热器安全运行限值），特别是第1090～1095号管子超温最为明显。

因此该厂处于安全考虑，将再热蒸汽温度控制值限定在610℃以内，不能达到设计的625℃，影响机组运行的经济性。

1 再热器壁温超温的危害及原因分析
1.1 高温再热器壁温超温危害
高温再热器金属材料如果长时间超过允许温度工作，会使其金相组织恶化，再热器管道机械强度下降，金属蠕变速度加快，材料使用寿命快速缩短，严重时引起高温再热器爆管。

1.2 高温再热器局部超温可能原因
高温再热器局部出现超温较整体温度偏高，其原因更加复杂，调整起来更加困难。

引起高温再热器壁温局部超温的可能原因有以下几种：
（1）高温再热器部分管道内部有结垢现象。

如果长时间再热蒸汽品质不合格，特别是含硅量较高时，容易在受热面管道内壁结垢。

水垢的导热性极差，其热阻是碳钢材料的50倍，影响蒸汽对管材的冷却效果，导致管壁超温。

（2）高温再热器部分管道内部有堵塞现象。

对于新建锅炉，锅炉在制造和安装的过程中，可能形成氧化物和焊渣，并且会带入泥沙和保温材料的碎渣。

管道在加工时，有时会使用含有硅、铜等冷热润滑剂（如石英砂、硫酸铜），或者在弯管时进行灌砂，管道在出厂时还可能涂覆油脂类防腐剂，这些杂质可能堵塞
再热器管道。

如果部分再热器管道发生堵塞现象，使得管道内部的蒸汽流量减小，对管道的冷却效果变差，导致管道超温。

（3）锅炉内部燃烧调整不当。

引起炉膛出口烟气温度局部高温，使得高温烟气区的高温再热器壁温超温。

（4）烟气走廊。

所谓烟气走廊是指在对流换热区域内，受热面管束和炉墙之间的间隙，一般有几厘米跨度，由于该间隙流动阻力比较小，烟气流动速度较大，强化了对流换热效果，使得该区域内的受热面壁温较高。

1.3 温电锅炉高温再热器局部超温原因分析
温电锅炉整组启动前按照《火电工程调整试运质量检验及评定标准》、《火电工程调整试运质量检验及评定标准》相关标准的要求，对锅炉受热面进行了化学清洗和蒸汽冲管，并且达到国家标准规定的要求。

因此，由结垢或者杂质堵塞引起该锅炉高温再热器管壁超温的可能性不大。

烟气走廊引起的超温只可能发生在最靠近炉墙的一个换热片，而且锅炉在设计时已经采取了相关措施消除了烟气走廊的影响，因此烟气走廊引起的超温也可以排除。

通过分析我们认为，温电锅炉高温再热器局部超温是由炉膛内部燃烧调整不当，使得炉膛出口烟气温度局部偏高，引起该区域内的受热面管壁超温。

温电锅炉采用前后墙对冲燃烧方式，配有36只双调风旋流燃烧器，分三层布置在锅炉的前后墙，其中上、中、下层分别对应C/D、B/E、A/F制粉系统，每个制粉系统配6只燃烧器。

主燃烧区上方配置OFA喷口（也称为分级风喷口）利用分级送风的方式，将主燃烧器的一部分燃烧空气分流至OFA喷口，可使主燃烧区内未燃尽的燃料进一步燃烧，提高锅炉效率并降低NOx的排放。

该锅炉出现超温现象的第1090～1095号高温再热器管子，现场安装在水平烟道偏向右侧墙的位置。

说明该锅炉主燃烧区靠近右侧墙的几个燃烧器的燃烧不充分，未燃尽的燃料在上层的OFA区域继续燃烧，导致炉膛右侧的出口烟温较高，引起水平烟道内靠近右侧墙的高温再热器管壁超温。

2 处理措施
通过调整炉膛右侧中、上层燃烧器的内/外二次风叶片的角度，增加该区域内的氧量输送，使炉膛右侧燃烧更加充分，减少右侧OFA区域的再燃烧，使火焰中心下移，降低右侧炉膛出口的烟温。

双调风旋流燃烧器内二次风叶片的可调范围15°～55°，外二次风叶片的可调范围40°～80°。

调整前中、上两层燃烧器内/外二次风叶片角度（表1）：
通过以上燃烧调整，解决了温电高温再热器壁温局部超温的问题。

目前，该锅炉高温再热器出口蒸汽温度达到额定的625℃时，其金属壁温也能控制在650℃以内，确保了锅炉运行的安全。

3 结束语
温电660MW超超临界燃煤锅炉高温再热器出现的局部超温现象，是由于炉膛内部燃烧调整不当引起的，通过调整燃烧器二次风的配比，解决了超温问题，即保证锅炉安全经济运行，为同类解决型锅炉出现的局部超温现象提供了一个很好的案例。

参考文献
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