低温过热器超温、磨损改造中的应用研究

低温过热器超温、磨损改造中的应用研究

王华

大唐华银电力股份有限公司耒阳分公司  湖南  耒阳  421800

论文摘要：本文列举了电站锅炉低温过热器超温、磨损一些常见现象，阐述了低温过热器超温、磨损的机理，并结合某电厂2台300MW国产机组低温过热器超温、磨损情况，从设备运行、改造方面提出了针对低温过热器超温、磨损等应对的有效措施。

关键词：低温过热器超温磨损

正文：

燃煤电站锅炉依靠燃烧大量煤碳产生化学反应生成合格的蒸汽带动汽轮发电机组发电，而入炉煤的熔点、灰量以及长时间的低负荷运行是造成低温过热器运行超温和磨损的主要因素，针对上述情况开展运行调整、设备改造方面应用工作，降低低温过热器泄漏的风险提高设备的可靠性。  

1.某电厂设备介绍：

1.1某电厂#3、4机组（2×300MW）是北京巴威有限公司生产的两台B﹠WB-1025/17.2-M锅炉为单汽包、单炉膛、平衡通风、中间一次再热、固态排渣、“w”火焰燃烧方式、露天戴帽布置、亚临界压力、自然循环燃煤锅炉。

1.2 低温过热器规格为Φ51×5 mm，材质为T22、T12、210C三种管材。两圈并绕，横向节距：112.5mm。

2.某电厂低温过热器超温、磨损分析：

2.1 某电厂入炉煤灰份高（平均30%以上，设计为24.89%），低灰熔点煤占比大（20%以上），以及长周期运行后炉膛漏风大等原因，运行中存在炉膛结焦、折焰角区域管屏沾灰积灰严重，低温过热器出口蒸汽温度、管壁温度超温等情况。为此运行采取了增加了折焰角区域和低再、低过区域吹灰频次的措施，吹灰频次由2天1次调整为1天2次，超温情况严重时1天5次。吹灰频次大幅增加，吹灰蒸汽携带的粉尘造成管壁减薄速度加快。

3. 某电厂案例分析：

3.1 低熔点：

3.1.1某电厂设计煤种的软化温度为1315度，实际煤种软化温度最低只有1108度造成炉前受热面积灰和沾灰，炉后金属壁温、介质超温。

3.1.2二级过热器金属壁温超过临界值，设计最高为593度。

3.1.3 2021年9月22日13.9万负荷下，二级过热器壁温达到了604度；金属壁温和蒸汽温度30分钟波动达到了60度。

3.1.4 2021年1月至2021年11月持续出现低负荷工况下低温过热器蒸汽出口温度超460度。

3.1.5 2021年3月17日低温过热器出口蒸汽温度488度（负荷16.8万）;

3.1.6 受热面积灰导致SCR入口超温（SCR入口连续运行最高设计温度为420度），超温运行会导致催化剂损坏以及脱硝效率降低。

3.1.7 蒸汽吹灰过程中低温过热器悬吊管托架位置产生涡流造成磨损。

4.应对策略：

4.1针对超温情况对低温过热器第二层部分材质为210C的全部升级到T12；T12在强度和使用温度较原管材有大幅的提升，降低了锅炉低温过热器超温和疲劳泄漏的风险。

210C管材：抗拉强度≥485Mpa,屈服强度≥275Mpa，一般使用温度≤450℃

T12管材： 抗拉强度≥980Mpa,屈服强度≥785Mpa，一般使用温度≤560℃。

4.2 利用改造契机重新优化防磨瓦的设置：原设计在悬吊管托架与管屏接触位置没有装设防磨瓦，由于该位置截面突变在蒸汽吹灰过程中容易形成漩涡造成管屏磨损，同时机组运行过程中管屏振动与悬吊管托架产生机械摩擦发生磨损。改造后在悬吊管托架与管屏直接接触位置增加长度为150mm的防磨瓦，防磨瓦采用360度全包围设计，可有效降低蒸汽吹灰磨损和机械摩擦磨损对管屏的直接伤害。

5.应对超温、积灰、沾灰的一些防范措施：

5.1提高入炉煤的灰熔点各项指标，使其接近或者高于设计值（灰熔点：t1=12600C，t2=13150C ,3=14150C，减少锅炉受热面的积灰和沾灰，降低低温过热器入口温度。

5.2.严格控制入厂煤和入炉煤灰份（设计为24.89%），加大配煤掺烧力度，确保煤质达到和接近锅炉设计参数。

5.3.停止低温过热器、低温再热器尾部竖井烟道的三层蒸汽吹灰器运行，全部使用激波吹灰器。 暂停该框选区域的蒸汽吹灰器运行。

5.4根据入炉煤含灰量、管屏壁温、介质温度运行情况及时对吹灰频次进行动态调整。做好激波吹灰器的日常维护工作，确保设备可靠运行。

5.5.停机5天以上开展四管检查，对重点区域进行重点检查；C修和A修中做好四管检查的策划工作，把检查工作落到实处，不留死角，做到应检必检，同时处理到位。

参考文献：

[1]《电站锅炉火力发电厂金属材料的选用》