机组改造后锅炉再热器出口蒸汽超温的应对策略.pdf
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1、机组改造后锅炉再热器出口蒸汽超温的应对策略曾恕钢,黄宇星(四川川润动力设备有限公司,四川自贡6 430 0 0)摘要:为满足生产经营需求,对两台6 0 0 MW的超临界燃煤直流锅炉机组进行抽汽供热改造,但锅炉再热器出现出口蒸汽超温的问题,增加减温水的使用量、降低再热器侧烟气挡板可调节的余度,机组安全稳定运行的隐患增大。利用不锈钢板包裹低温换热器受热面管子的方式对其进行改造,在负荷相近的情况下可以有效降低减温水的使用量、提升再热器侧烟气挡板可调节的余度、有效控制锅炉再热器出口蒸汽超温现象,大大提升机组的供热抽汽能力。关键词:燃煤机组;锅炉再热器;立式低温再热器;换热能力中图分类号:TK2280引
2、言某热电公司一期发电机组为两台6 0 0 MW的超临界燃煤直流锅炉。该锅炉型号为HG-1913/25.4-YM3,为单炉膛结构,采用将汽轮机高压缸排汽引人一级再热器加热,然后返回至汽轮机中压缸内继续做功的一次再热方式。机组锅炉利用I 形布置方案,采用全钢架构、全悬吊结构进行露天布置,锅炉排渣采用固态排渣的方式。由于生产经营的需要,对该机组进行高中压抽汽供热改造,改造后的主蒸汽管道、热段再热蒸汽管道和冷段再热蒸汽管道的抽汽供热设计供热量分别为12 0 t/h、2 0 0 t/h、12 0 t/h。改造后的抽汽供热同时发生在主蒸汽管道处和冷段再热蒸汽管道处,导致在额定工况下锅炉的燃煤量增加、再热系
3、统内的蒸汽流量降低,锅炉炉膛出口处的烟气温度出现上升现象,进而导致再热器出口蒸汽的温度超过原有的设计值。为保证锅炉的供热满足使用需求、锅炉稳定安全运行,需要对再热器系统进行蒸汽温度降温改造。1应对锅炉再热器出口蒸汽超温现象的改造方案1.1改造前运行状况分析经抽汽供热改造后,2 x600MW超临界燃煤直流锅炉机组在抽汽工况下,采用同时对锅炉主蒸汽管道、再热器热段管道和再热器冷段管道进行抽汽的方式进行供热。在实际运行时,通过对机组数据以及运行方式的采集得知,主蒸汽管道以及再热器冷段管道的抽汽量最大可达到2 0 0 t/h,对比额定工况下再热器的蒸汽流量,最大抽汽量占比可达到13%。在该抽汽供热情况
4、下,再热器内的蒸汽流量急剧减少,再热器侧的烟气调节挡板在使用时开度仅为5%、已处于几乎全关的状态,不存在可调节的余量。为保证运行的稳定与安全,使用减温水对再热器进行减温调节时,调节水的水阀已经全部打开,在满负荷的情况下,减温水的用水量巨大、已达6 0 t/h,此时已无法再采取相应的措施对再热器蒸汽温度进行进一步调节。并且在部分工况下,在高温再热器中再热器的部分合金钢金属管子的温度过高,存在超过设计温度的超温现象,为132设备管理与维修2 0 2 3No10(上)文献标识码:BDOl:10.16621/ki.issn1001-0599.2023.10.461.2改造方案可行性立式低温再热器的结构
5、为对流式受热面,其主要利用对流的方式进行换热,通过加装不锈钢板对其进行包裹后,利用不锈钢板的阻隔可以有效降低立式低温再热器的换热能力,不锈钢板包裹住地再热器管屏的换热途径减少,仅能够通过接触导热的方式进行换热,并由于不锈钢板的包裹,接触导热的方式也受到阻碍困。立式低温再热器在改造前的设计换热面积为7 9 4.7 m,换热不受阻隔,换热面积占比为10 0%,在进行不锈钢包裹改造后,立式低温再热器的换热面积降低为38 8.9 m3,由于受到不锈钢的包裹,换热面积占比由原有的10 0%降低至49%。根据超临界燃煤直流锅炉原设计方案,在额定工况下立式低温再热器工作介质的温度升高指标约为2 30。在采用
6、不锈钢包裹改造方案后,立式低温再热器的换热面积占比为49%。即表1锅炉再热器系统设计参数主蒸汽再热器进口再热器减温再热器侧烟气参数流量/(t/h)蒸汽流量/(t/h))水量/(t/h)锅炉最大连续出力工况1912锅炉额定工况178475%最大连续出力工况1433.6602WM1745.7实际工况480MW运行参数440MW再热器运行带来了严重的安全隐患。为解决超温现象的出现,保证机组的安全运行,通过对锅炉进行多方的调研、设计与论证,拟改造设计方向为阻隔立式低温再热器吸热,即对立式低温再热器进行改造,在其外部增设不锈钢板,用不锈钢板对立式低温再热器进行包裹,降低立式低温再热器的吸热量,从而通过对
7、吸热阻隔减少立式再热器蒸汽温度的上升。同时,可以减少再热器侧烟气挡板全关的现象,提升其开度,并可以有效降低降温调节用水的水量,从而保证和提高机组锅炉在运行时稳定性、安全性以及经济性。锅炉再热器系统设计及运行参数表见表1。挡板开度/%一0一0一0一65.913901316.81268一33.6(烟气比例)38.7(烟气比例)55.7(烟气比例)5.060.965.565.4一技术与改造可等同于换热能力为改造前的49%,通过对热力数据以及指标进行计算可知,对比改造前立式低温再热器工质温升30,改造后立式低温再热器工质温升降低约为14,对比改造前立式低温再热器减温水量6 0 t/h,改造后立式低温再
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