2#鍋爐省煤器省煤器超溫原因分析及整改

郭天宇　唐槐

摘要：動力廠2#鍋爐為一臺130t/h中溫中壓燃?xì)忮仩t。設(shè)計燃料為天然氣和煉廠干氣，過熱器采用面式減溫。鍋爐2014年建設(shè)，2015年投用。在進(jìn)行低氮改造（采用煙氣再循環(huán)技術(shù)）后省煤器高溫段頻繁爆管，并呈現(xiàn)爐前管排比爐后管排更嚴(yán)重的特點。同時，實際運行反饋顯示：鍋爐原尾部受熱面設(shè)計有一定富裕，在較高負(fù)荷時，排煙溫度比設(shè)計值低30℃左右。本文分析了超溫原因，并提供出相應(yīng)整改建議。

關(guān)鍵詞：鍋爐;省煤器;基層單位;深化

一、現(xiàn)狀

蘭州石化公司動力廠2#鍋爐于是UG-75/3.82-Q5型單鍋筒橫置式立式自然水循環(huán)中壓蒸汽燃?xì)忮仩t，鍋爐額定蒸發(fā)量為130t/h，配6套低NOx燃?xì)馊紵?，?層布置，上層燃燒器上方設(shè)置1層燃盡風(fēng)。設(shè)計燃料為天然氣和煉廠干氣，過熱器采用面式減溫。鍋爐2014年建設(shè)，2015年投用。在進(jìn)行低氮改造（采用煙氣再循環(huán)技術(shù)）后省煤器高溫段頻繁爆管，并呈現(xiàn)爐前管排比爐后管排更嚴(yán)重的特點。同時，實際運行反饋顯示：鍋爐原尾部受熱面設(shè)計有一定富裕，在較高負(fù)荷時，排煙溫度比設(shè)計值低30℃左右。

二、改造要求

鍋爐經(jīng)過簡單改造后（不改動鍋筒，現(xiàn)水質(zhì)也無法滿足蒸汽噴水減溫要求），消除不安全因素，以使鍋爐在采用煙氣再循環(huán)技術(shù)（系數(shù)0.15）并滿負(fù)荷運行工況下，可達(dá)到安全可靠運行，且仍保有較高的熱效率。

三、改造放那討論

鍋爐原設(shè)計參數(shù)

額定蒸發(fā)量： 130t/h

額定蒸汽壓力：（表壓） 3.82MPa

額定蒸汽溫度： 450℃

給水溫度： 104℃

排煙溫度： ～145℃

鍋爐設(shè)計效率： 91%

排污率： 2%

鍋爐改造計算數(shù)據(jù)

根據(jù)以上要求，提出方案一：增設(shè)水冷屏的方法。經(jīng)初步理論計算，改造前后關(guān)鍵數(shù)據(jù)對比如下：

從上表可以看出：

1、就兩種燃料比較，燃用干氣與燃用天然氣各指標(biāo)差異不大，燃用干氣經(jīng)濟和安全性指標(biāo)略優(yōu)于燃用天然氣;

2、就安全性而言，增設(shè)水冷屏后，省煤器出口沸騰率有顯著下降，在滿負(fù)荷工況下也可控制在20%以下;

3、就鍋爐效率而言，增設(shè)水冷屏后，效率略有增加;

4、就主汽溫度而言，在增設(shè)水冷屏后，出口汽溫有所下降，但在中高負(fù)荷下應(yīng)均能滿足使用要求。

改造方案簡述

增設(shè)水冷屏改造大致工作如下：

1、管系改造：在爐膛上部增設(shè)4片水冷屏，管子φ60×4，屏寬1440，水冷屏管材質(zhì)：20/GB3087;

2、下降管改造：水冷屏供水取自集中下降管，每屏增設(shè)一根φ159分散下降管，下降管材質(zhì)：20/GB3087;

3、引出管改造：4片水冷屏產(chǎn)生的汽水混合物經(jīng)8-φ133引出管接入水冷壁前上集箱與兩側(cè)上集箱，再匯入鍋筒;引出管材質(zhì)：20/GB3087;

4、省煤器重制：將高溫省煤器全部重新制作，均仍為鰭片式，間距同前;省煤器管材質(zhì)：12Cr1MoVG，鰭片材質(zhì)：1Cr13。

此方案本體金屬耗量：水冷屏相關(guān)部分～20噸，省煤器相關(guān)部分～25噸。

方案二：升級省煤器材質(zhì)

用于蘭州石化的130t/h中溫中壓燃?xì)忮仩t，總清單號：QE130-MX，總圖號：QE130-0，設(shè)計燃料為天然氣和干氣，過熱器采用面式減溫。鍋爐2014年建設(shè)，2015年投用。在進(jìn)行低氮改造（采用煙氣再循環(huán)技術(shù)）后省煤器高溫段頻繁爆管，并呈現(xiàn)爐前管排比爐后管排更嚴(yán)重的特點。由于省煤器材質(zhì)升級基本不影響鍋爐的熱力性能，同時考慮到傳熱有一定偏差，適當(dāng)考慮余量，故建議：

1、在省煤器靠近爐前3片蛇形管與集箱連接管段增加壁溫測點，監(jiān)控該處省煤器管壁溫度，對比貴司之前90T/h負(fù)荷時該處壁溫，建議控制該處壁溫不超過480℃。

2、檢查上級省煤器出口集箱與鍋筒之間的連接管道，及連接管道接入鍋筒處的內(nèi)部裝置，確保連接管道通暢。

經(jīng)核算，在燃用干氣時，負(fù)荷可達(dá)到120T/h，燃用天然氣時，負(fù)荷可到120T/h。

以上僅為理論計算，省煤器改造后，省煤器監(jiān)控點處管壁溫度不超過480℃的情況下，鍋爐負(fù)荷可以提至額定負(fù)荷運行。

作者簡介：郭天宇，1987年9月，男，漢族，河北保定，大學(xué)本科，工程師，研究方向：熱能動力;唐槐，1987年10月27日，男，漢，江蘇，本科，職稱無，研究方向：安全管理

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