高溫再熱器管壁超溫原因分析
引起高溫再熱器超溫的原因較復雜,它與鍋爐的燃燒調整、再熱器系統結構布置、管材的選用和運行操作等因素有關。
1 鍋爐燃燒調整對管壁溫度的影響
該公司為了揭示再熱器管壁超溫現象,利來娛樂城獲得超溫原因,在2003年3號鍋爐大修時,委托國電熱工研究院做了再熱器壁溫試驗,通過安裝于爐內、爐外壁溫測點分析鍋爐在啟動過程中及不同運行工況下再熱器壁溫狀況。
(1)管壁超溫與燃燒器投運方式有關。試驗中,對不同的工況投運不同的燃燒器,再熱器管壁溫度的變化相差很大。啟動過程中,當投運燃燒器過分集中,燃料增加太快時,爐內中部再熱器管壁溫度上升明顯,可達680℃。機組負荷低于260MW時,若投運燃燒器集中于中部,爐內中部再熱器管壁溫可達到600-660℃;若減少中部燃燒器投運數量,增加兩側的燃燒器數量,再熱器管壁溫度可下降約40℃,緩解再熱器超溫。但在機組負荷較高時,由于16只燃燒器全投,沒有有效的調節手段來調節再熱器壁溫,發生管壁超溫。
(2)對比測點位置,安裝測點的爐外再熱器壁溫比爐內壁溫低38-78℃。爐外壁溫尚屬正常時,爐內再熱器管外壁溫已經達到甚至超過T22材料壁溫上限。實際運行中,由于壁溫測點安裝在爐外,運行調整以爐外的壁溫測點為依據進行調整。
2 再熱器系統結構布置對壁溫的影響
W型燃燒火焰鍋爐沿爐膛寬度熱負荷分布不均勻,中間熱負荷高于兩側,再熱器結構布置上為雙進雙出的H型布置,設計上講是合理的,但與爐膛熱負荷分布相對應時,卻加劇了爐膛熱負荷分布的不均勻性:兩側管排蒸汽流速快,換熱快,中間管排蒸汽流速慢,換熱慢,與爐兩側煙溫低,中間煙溫高相互作用,使爐膛中部煙溫更高。再熱器管排設計上沿介質流動方向無中間聯箱使蒸汽混合或交叉,會使低溫段再熱器和高溫段再熱器各自的熱偏差形成疊加,加劇了管排間熱偏差。再熱器管排設計上沿爐膛寬度方向未考慮熱負荷偏差和流量偏差。
3 再熱器管材選用不合適
管材SA213-T22的推薦使用溫度≤590℃。北京巴威公司設計計算高溫再熱器最高壁溫為599℃,在運行中實測表明:爐外465~585℃,爐內(試驗裝測點)560~612℃。在鍋爐啟動時,再熱器無冷卻汽源,壁溫(爐外)往往高于600℃,甚至達620℃以上,高溫再熱器采用SA213-T22是不合適的。
4 其它
由于目前電煤市場緊張,燃燒的煤質達不到設計煤種,煤質較差,灰分增加,也導致再熱器壁溫明顯增加。
