董瀟杰

摘 要：循環(huán)流化床鍋爐是一種采用潔凈燃燒技術(shù)的新型鍋爐，具有燃燒效率高和低污染的典型特點，在吸取其它循環(huán)流化床鍋爐經(jīng)驗基礎(chǔ)上通過優(yōu)化設(shè)計而成。目前，高溫、高壓循環(huán)流化床鍋爐高溫過熱器都采用常規(guī)布置方式，高溫過熱器上部受熱面的材料由于其價格昂貴、加工工藝復(fù)雜，使高溫過熱器的造價較高。為此，提出了高溫過熱器的優(yōu)化布置方案，該文就循環(huán)流化床鍋爐高溫過熱器的優(yōu)化設(shè)計進行探討分析。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐 高溫過熱器 設(shè)計

中圖分類號：TM73 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）03（a）-0070-02

近幾年來，我國中參數(shù)（中壓、次高壓）的循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展迅速，據(jù)統(tǒng)計有百余臺循環(huán)流化床已投運或正在制造和安裝中，并有逐步增加的趨勢。汽溫是鍋爐主要的技術(shù)參數(shù)，對常規(guī)燃燒方式的鍋爐汽溫控制已有多年的研究，如何防止過熱器超溫和局部超溫都有措施。盡管如此我國電站鍋爐過熱器事故仍占不小的比例，過熱器超溫現(xiàn)象還很普遍，其次因熱偏差引起的局部超溫也常有發(fā)生。因此目前對汽溫的控制還需進一步深入的研究。循環(huán)流化床由于燃燒方式具有特殊性，影響過熱器汽溫的因素較一般燃燒方式的鍋爐復(fù)雜。這些特殊因素多影響過熱器的溫度，而且影響較大，本文針對循環(huán)流化床鍋爐高溫過熱器進行優(yōu)化設(shè)計。

1 鍋爐概況和鍋爐主要參數(shù)

本鍋爐是四川鍋爐廠生產(chǎn)的高溫、高壓蒸汽鍋爐。采用水冷旋風(fēng)分離器，爐膛為膜式和屏式水冷壁結(jié)構(gòu)，過熱器分屏式過熱器、低溫過熱器和高溫過熱器，低溫過熱器和屏式過熱器中間設(shè)有一級噴水減溫器，屏式過熱器和高溫過熱器中間設(shè)有二級噴水減溫器，尾部設(shè)有省煤器和一、二次風(fēng)預(yù)熱器。

1.1 鍋爐概況

見表1。

1.2 鍋爐主要參數(shù)

見表2。

2 過熱器及減溫器系統(tǒng)

2.1 結(jié)構(gòu)介紹

過熱器分為低溫段過熱器、屏式過熱器和高溫段過熱器及兩級噴水減溫系統(tǒng)組成。低溫段過熱器采用Ф32×5、材質(zhì)為20G和12Cr1MOV光管，錯列布置，過熱蒸汽從低過出來通過一級噴水減溫后進入布置在爐膛前上方的屏式過熱器，一級減溫器連接于低過和屏過之間，是采用規(guī)格Φ273×28，材質(zhì)為20G的管子制作；屏式過熱器由膜式壁構(gòu)成，管子規(guī)格為Ф42×6，材質(zhì)為12Cr1MOV，共四屏，蒸汽由下向上運動，在爐頂經(jīng)過二級噴水減溫器后，進入高溫過熱器，二級減溫器連接于屏過和高過之間，是采用規(guī)格Φ325×31，材質(zhì)為12Cr1MoV的管子制作。高溫過熱器為雙管圈順列布置，管子規(guī)格為Ф38×5.5，材質(zhì)為12Cr1MOV，采用較低煙速，在前排加蓋1Cr20Ni14Si2的防磨蓋板，蒸汽加熱到額定參數(shù)后經(jīng)連接管引入集汽箱。

2.2 蒸汽流程

汽包→蒸汽引出管→低溫段過熱器→一級噴水減溫器→屏式過熱器→二級噴水減溫器→高溫段過熱器→集汽聯(lián)箱→鍋爐主汽門→蒸汽隔離閥→汽輪機。

飽和水和飽和蒸汽混合物在汽包內(nèi)經(jīng)汽水分離裝置分離后，飽和蒸汽通過汽包蒸汽引出管進入到位于尾部豎井中的低溫過熱器進一步加熱，由入口317 ℃加熱至出口368 ℃后，經(jīng)過一級噴水減溫器減溫，溫度由368 ℃約降至約為363 ℃，再通過布置在爐膛上部的屏式過熱器，由363 ℃加熱至出口溫度425 ℃，再經(jīng)過二級噴水減溫器調(diào)解后溫度約降為418 ℃，再進入高溫過熱器，由入口溫度約為418 ℃加熱至540 ℃，加熱到額定參數(shù)540 ℃后進入集汽聯(lián)箱，最后從主汽閥至主蒸汽管道。

3 過熱器的設(shè)計要點及注意事項

綜上所述，循環(huán)流化床鍋爐過熱汽溫受多種因素的影響，且變化幅度可能很大，為保證過熱器的安全和達(dá)到設(shè)計參數(shù)，結(jié)合我們的實踐經(jīng)驗提出以下幾點設(shè)計和運行中應(yīng)重視的問題：

3.1 適當(dāng)修正傳熱系數(shù)

目前普遍存在過熱的汽溫實測值大于設(shè)計值問題，這主要是由于過熱器的傳熱系數(shù)計算不準(zhǔn)確，設(shè)計的傳熱系數(shù)偏小，受熱面偏多而引起的。故應(yīng)在設(shè)計過熱器時修合理正傳熱系數(shù)。

3.2 控制燃煤的粒度

如上所述，燃煤粒度的大小會影響風(fēng)量、揚折率、飛灰的濃度和粒度、燃燒份額、分離器效率等，所以保證合格的燃煤的粒度對控制過熱汽溫十分重要。如某電廠選用混煤，雖然燃煤平均粒度以僅為1.04MM，但仍含有大的煤粒，加上大風(fēng)量運行等其他因素，結(jié)果使減溫噴水量大大增加。

3.3 應(yīng)有一定的調(diào)節(jié)燃燒份額的手段

密相區(qū)內(nèi)燃燒份額的變化對鍋爐負(fù)荷、密相區(qū)煙氣溫度和稀相區(qū)出口煙氣溫度均有較大的影響，因此對汽溫也有較大的影響。但在設(shè)計中，燃燒份額是一個憑實踐經(jīng)驗估取的數(shù)值，由于影響因素多而復(fù)雜，其取值只能是粗略的。因此在設(shè)計時應(yīng)考慮一些措施來調(diào)節(jié)燃燒份額。如采用負(fù)壓給煤并在落煤口處設(shè)置播煤風(fēng)口，播煤風(fēng)道上安設(shè)調(diào)節(jié)閥，這樣可根據(jù)運行工況通過改變播煤風(fēng)量的大小和進風(fēng)口的角度，在一定的落圍內(nèi)改變?nèi)紵蓊~的大小，盡可能與設(shè)計值保持一致，避免因燃燒份額的改變而引起較大的汽溫變化。

3.4 采用低倍率循環(huán)

在循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計中，分離器的效率與循環(huán)倍率緊密相關(guān)。分離器效率決定了循環(huán)倍率。當(dāng)循環(huán)倍率較低時，分離器效率的變化對循環(huán)倍率的影響不大。當(dāng)分離器效率較高時，分離器效率的少許變化便會引起循環(huán)倍率的很大變化。低倍率循環(huán)流化床鍋爐的循環(huán)倍率一般在3-10之間（相當(dāng)于分離器效率為70-90）可引起飛灰濃度成幾倍的變化。在高倍率循環(huán)流化床鍋爐中，分離器效率的變化對飛灰濃度的影響更大。因此采用低倍率循環(huán)容易控制汽溫。

3.5 尾部煙道過熱器壁溫計算

循環(huán)流化床鍋爐尾部煙道過熱器壁溫計算中，吸熱不均勻系數(shù)的選取在國內(nèi)爭議較大。國內(nèi)普遍使用前蘇聯(lián)計算標(biāo)準(zhǔn)，煤粉爐尾部煙道過熱器吸熱不均勻系數(shù)取1.3。但是，由于沒有煤粉爐爐膛煙氣殘余旋轉(zhuǎn)的影響，循環(huán)流化床鍋爐吸熱不均勻系數(shù)應(yīng)比煤粉爐小。國外大型循環(huán)流化床鍋爐制造公司的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，吸熱不均勻系數(shù)大多取1.l-1.2。蒸汽側(cè)流體動力不均勻系數(shù)按 0.95計算。

3.6 避免大風(fēng)量運行

目前在流化床鍋爐中，由于原煤粒度大的已超過8～10mm的規(guī)定值，為防止粗顆粒煤沉底而引發(fā)事故，通常用大風(fēng)量運行，不僅在額定負(fù)荷下風(fēng)門全開，而且在低負(fù)荷時也不關(guān)小風(fēng)門，這種大風(fēng)量的運行方式不僅能引起煙量，煙溫的變化，還會因大風(fēng)量而造成揚折量增大，密相區(qū)的燃燒份額減小，飛灰濃度增大等變化，影響到汽溫的增高。因此，運行中操作風(fēng)量應(yīng)適當(dāng)，以避免鍋爐效率的降低和汽溫的升高。

3.7 增大調(diào)溫能力

循環(huán)流化床鍋爐減溫器的減溫能力應(yīng)比常規(guī)鍋爐大，過熱器減溫焓的選取值應(yīng)比設(shè)計推薦值低些，以增強多種因素對汽溫影響的適應(yīng)能力。

4 結(jié)語

1）高溫過熱器常規(guī)布置使高溫過熱器上部受熱面不得不使用價格極昂貴、加工工藝非常復(fù)雜的SA213-T9l材料，使高溫過熱器的造價大大增加。

2）高溫過熱器優(yōu)化布置方案比常規(guī)布置方案更加經(jīng)濟，優(yōu)化布置方案高溫過熱器受熱面價格僅為常規(guī)布置方案的80%。

3）高溫過熱器優(yōu)化布置方案不存在布置困難，運行的安全性也沒有問題。因此，優(yōu)化布置方案應(yīng)在高溫、高壓循環(huán)流化床鍋爐高溫過熱器的布置中推廣使用。

參考文獻

[1] 黃湘，徐敏.白馬電廠300MW循環(huán)流化床鍋爐熱控系統(tǒng)評述[J].電力建設(shè)，2009（8）：52-53.

[2] 譚立娟，陳軍.同屏熱偏差理論在高溫過熱器上的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古石油化工，2011（8）：17-19.

[3] 趙緒國.220t/h循環(huán)流化床鍋爐的工作原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].機械工程與自化，2007（2）：25-27.endprint

摘 要：循環(huán)流化床鍋爐是一種采用潔凈燃燒技術(shù)的新型鍋爐，具有燃燒效率高和低污染的典型特點，在吸取其它循環(huán)流化床鍋爐經(jīng)驗基礎(chǔ)上通過優(yōu)化設(shè)計而成。目前，高溫、高壓循環(huán)流化床鍋爐高溫過熱器都采用常規(guī)布置方式，高溫過熱器上部受熱面的材料由于其價格昂貴、加工工藝復(fù)雜，使高溫過熱器的造價較高。為此，提出了高溫過熱器的優(yōu)化布置方案，該文就循環(huán)流化床鍋爐高溫過熱器的優(yōu)化設(shè)計進行探討分析。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐 高溫過熱器 設(shè)計

中圖分類號：TM73 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）03（a）-0070-02

近幾年來，我國中參數(shù)（中壓、次高壓）的循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展迅速，據(jù)統(tǒng)計有百余臺循環(huán)流化床已投運或正在制造和安裝中，并有逐步增加的趨勢。汽溫是鍋爐主要的技術(shù)參數(shù)，對常規(guī)燃燒方式的鍋爐汽溫控制已有多年的研究，如何防止過熱器超溫和局部超溫都有措施。盡管如此我國電站鍋爐過熱器事故仍占不小的比例，過熱器超溫現(xiàn)象還很普遍，其次因熱偏差引起的局部超溫也常有發(fā)生。因此目前對汽溫的控制還需進一步深入的研究。循環(huán)流化床由于燃燒方式具有特殊性，影響過熱器汽溫的因素較一般燃燒方式的鍋爐復(fù)雜。這些特殊因素多影響過熱器的溫度，而且影響較大，本文針對循環(huán)流化床鍋爐高溫過熱器進行優(yōu)化設(shè)計。

1 鍋爐概況和鍋爐主要參數(shù)

本鍋爐是四川鍋爐廠生產(chǎn)的高溫、高壓蒸汽鍋爐。采用水冷旋風(fēng)分離器，爐膛為膜式和屏式水冷壁結(jié)構(gòu)，過熱器分屏式過熱器、低溫過熱器和高溫過熱器，低溫過熱器和屏式過熱器中間設(shè)有一級噴水減溫器，屏式過熱器和高溫過熱器中間設(shè)有二級噴水減溫器，尾部設(shè)有省煤器和一、二次風(fēng)預(yù)熱器。

1.1 鍋爐概況

見表1。

1.2 鍋爐主要參數(shù)

見表2。

2 過熱器及減溫器系統(tǒng)

2.1 結(jié)構(gòu)介紹

過熱器分為低溫段過熱器、屏式過熱器和高溫段過熱器及兩級噴水減溫系統(tǒng)組成。低溫段過熱器采用Ф32×5、材質(zhì)為20G和12Cr1MOV光管，錯列布置，過熱蒸汽從低過出來通過一級噴水減溫后進入布置在爐膛前上方的屏式過熱器，一級減溫器連接于低過和屏過之間，是采用規(guī)格Φ273×28，材質(zhì)為20G的管子制作；屏式過熱器由膜式壁構(gòu)成，管子規(guī)格為Ф42×6，材質(zhì)為12Cr1MOV，共四屏，蒸汽由下向上運動，在爐頂經(jīng)過二級噴水減溫器后，進入高溫過熱器，二級減溫器連接于屏過和高過之間，是采用規(guī)格Φ325×31，材質(zhì)為12Cr1MoV的管子制作。高溫過熱器為雙管圈順列布置，管子規(guī)格為Ф38×5.5，材質(zhì)為12Cr1MOV，采用較低煙速，在前排加蓋1Cr20Ni14Si2的防磨蓋板，蒸汽加熱到額定參數(shù)后經(jīng)連接管引入集汽箱。

2.2 蒸汽流程

汽包→蒸汽引出管→低溫段過熱器→一級噴水減溫器→屏式過熱器→二級噴水減溫器→高溫段過熱器→集汽聯(lián)箱→鍋爐主汽門→蒸汽隔離閥→汽輪機。

飽和水和飽和蒸汽混合物在汽包內(nèi)經(jīng)汽水分離裝置分離后，飽和蒸汽通過汽包蒸汽引出管進入到位于尾部豎井中的低溫過熱器進一步加熱，由入口317 ℃加熱至出口368 ℃后，經(jīng)過一級噴水減溫器減溫，溫度由368 ℃約降至約為363 ℃，再通過布置在爐膛上部的屏式過熱器，由363 ℃加熱至出口溫度425 ℃，再經(jīng)過二級噴水減溫器調(diào)解后溫度約降為418 ℃，再進入高溫過熱器，由入口溫度約為418 ℃加熱至540 ℃，加熱到額定參數(shù)540 ℃后進入集汽聯(lián)箱，最后從主汽閥至主蒸汽管道。

3 過熱器的設(shè)計要點及注意事項

綜上所述，循環(huán)流化床鍋爐過熱汽溫受多種因素的影響，且變化幅度可能很大，為保證過熱器的安全和達(dá)到設(shè)計參數(shù)，結(jié)合我們的實踐經(jīng)驗提出以下幾點設(shè)計和運行中應(yīng)重視的問題：

3.1 適當(dāng)修正傳熱系數(shù)

目前普遍存在過熱的汽溫實測值大于設(shè)計值問題，這主要是由于過熱器的傳熱系數(shù)計算不準(zhǔn)確，設(shè)計的傳熱系數(shù)偏小，受熱面偏多而引起的。故應(yīng)在設(shè)計過熱器時修合理正傳熱系數(shù)。

3.2 控制燃煤的粒度

如上所述，燃煤粒度的大小會影響風(fēng)量、揚折率、飛灰的濃度和粒度、燃燒份額、分離器效率等，所以保證合格的燃煤的粒度對控制過熱汽溫十分重要。如某電廠選用混煤，雖然燃煤平均粒度以僅為1.04MM，但仍含有大的煤粒，加上大風(fēng)量運行等其他因素，結(jié)果使減溫噴水量大大增加。

3.3 應(yīng)有一定的調(diào)節(jié)燃燒份額的手段

密相區(qū)內(nèi)燃燒份額的變化對鍋爐負(fù)荷、密相區(qū)煙氣溫度和稀相區(qū)出口煙氣溫度均有較大的影響，因此對汽溫也有較大的影響。但在設(shè)計中，燃燒份額是一個憑實踐經(jīng)驗估取的數(shù)值，由于影響因素多而復(fù)雜，其取值只能是粗略的。因此在設(shè)計時應(yīng)考慮一些措施來調(diào)節(jié)燃燒份額。如采用負(fù)壓給煤并在落煤口處設(shè)置播煤風(fēng)口，播煤風(fēng)道上安設(shè)調(diào)節(jié)閥，這樣可根據(jù)運行工況通過改變播煤風(fēng)量的大小和進風(fēng)口的角度，在一定的落圍內(nèi)改變?nèi)紵蓊~的大小，盡可能與設(shè)計值保持一致，避免因燃燒份額的改變而引起較大的汽溫變化。

3.4 采用低倍率循環(huán)

在循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計中，分離器的效率與循環(huán)倍率緊密相關(guān)。分離器效率決定了循環(huán)倍率。當(dāng)循環(huán)倍率較低時，分離器效率的變化對循環(huán)倍率的影響不大。當(dāng)分離器效率較高時，分離器效率的少許變化便會引起循環(huán)倍率的很大變化。低倍率循環(huán)流化床鍋爐的循環(huán)倍率一般在3-10之間（相當(dāng)于分離器效率為70-90）可引起飛灰濃度成幾倍的變化。在高倍率循環(huán)流化床鍋爐中，分離器效率的變化對飛灰濃度的影響更大。因此采用低倍率循環(huán)容易控制汽溫。

3.5 尾部煙道過熱器壁溫計算

循環(huán)流化床鍋爐尾部煙道過熱器壁溫計算中，吸熱不均勻系數(shù)的選取在國內(nèi)爭議較大。國內(nèi)普遍使用前蘇聯(lián)計算標(biāo)準(zhǔn)，煤粉爐尾部煙道過熱器吸熱不均勻系數(shù)取1.3。但是，由于沒有煤粉爐爐膛煙氣殘余旋轉(zhuǎn)的影響，循環(huán)流化床鍋爐吸熱不均勻系數(shù)應(yīng)比煤粉爐小。國外大型循環(huán)流化床鍋爐制造公司的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，吸熱不均勻系數(shù)大多取1.l-1.2。蒸汽側(cè)流體動力不均勻系數(shù)按 0.95計算。

3.6 避免大風(fēng)量運行

目前在流化床鍋爐中，由于原煤粒度大的已超過8～10mm的規(guī)定值，為防止粗顆粒煤沉底而引發(fā)事故，通常用大風(fēng)量運行，不僅在額定負(fù)荷下風(fēng)門全開，而且在低負(fù)荷時也不關(guān)小風(fēng)門，這種大風(fēng)量的運行方式不僅能引起煙量，煙溫的變化，還會因大風(fēng)量而造成揚折量增大，密相區(qū)的燃燒份額減小，飛灰濃度增大等變化，影響到汽溫的增高。因此，運行中操作風(fēng)量應(yīng)適當(dāng)，以避免鍋爐效率的降低和汽溫的升高。

3.7 增大調(diào)溫能力

循環(huán)流化床鍋爐減溫器的減溫能力應(yīng)比常規(guī)鍋爐大，過熱器減溫焓的選取值應(yīng)比設(shè)計推薦值低些，以增強多種因素對汽溫影響的適應(yīng)能力。

4 結(jié)語

1）高溫過熱器常規(guī)布置使高溫過熱器上部受熱面不得不使用價格極昂貴、加工工藝非常復(fù)雜的SA213-T9l材料，使高溫過熱器的造價大大增加。

2）高溫過熱器優(yōu)化布置方案比常規(guī)布置方案更加經(jīng)濟，優(yōu)化布置方案高溫過熱器受熱面價格僅為常規(guī)布置方案的80%。

3）高溫過熱器優(yōu)化布置方案不存在布置困難，運行的安全性也沒有問題。因此，優(yōu)化布置方案應(yīng)在高溫、高壓循環(huán)流化床鍋爐高溫過熱器的布置中推廣使用。

參考文獻

[1] 黃湘，徐敏.白馬電廠300MW循環(huán)流化床鍋爐熱控系統(tǒng)評述[J].電力建設(shè)，2009（8）：52-53.

[2] 譚立娟，陳軍.同屏熱偏差理論在高溫過熱器上的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古石油化工，2011（8）：17-19.

[3] 趙緒國.220t/h循環(huán)流化床鍋爐的工作原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].機械工程與自化，2007（2）：25-27.endprint

摘 要：循環(huán)流化床鍋爐是一種采用潔凈燃燒技術(shù)的新型鍋爐，具有燃燒效率高和低污染的典型特點，在吸取其它循環(huán)流化床鍋爐經(jīng)驗基礎(chǔ)上通過優(yōu)化設(shè)計而成。目前，高溫、高壓循環(huán)流化床鍋爐高溫過熱器都采用常規(guī)布置方式，高溫過熱器上部受熱面的材料由于其價格昂貴、加工工藝復(fù)雜，使高溫過熱器的造價較高。為此，提出了高溫過熱器的優(yōu)化布置方案，該文就循環(huán)流化床鍋爐高溫過熱器的優(yōu)化設(shè)計進行探討分析。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐 高溫過熱器 設(shè)計

中圖分類號：TM73 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）03（a）-0070-02

近幾年來，我國中參數(shù)（中壓、次高壓）的循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展迅速，據(jù)統(tǒng)計有百余臺循環(huán)流化床已投運或正在制造和安裝中，并有逐步增加的趨勢。汽溫是鍋爐主要的技術(shù)參數(shù)，對常規(guī)燃燒方式的鍋爐汽溫控制已有多年的研究，如何防止過熱器超溫和局部超溫都有措施。盡管如此我國電站鍋爐過熱器事故仍占不小的比例，過熱器超溫現(xiàn)象還很普遍，其次因熱偏差引起的局部超溫也常有發(fā)生。因此目前對汽溫的控制還需進一步深入的研究。循環(huán)流化床由于燃燒方式具有特殊性，影響過熱器汽溫的因素較一般燃燒方式的鍋爐復(fù)雜。這些特殊因素多影響過熱器的溫度，而且影響較大，本文針對循環(huán)流化床鍋爐高溫過熱器進行優(yōu)化設(shè)計。

1 鍋爐概況和鍋爐主要參數(shù)

本鍋爐是四川鍋爐廠生產(chǎn)的高溫、高壓蒸汽鍋爐。采用水冷旋風(fēng)分離器，爐膛為膜式和屏式水冷壁結(jié)構(gòu)，過熱器分屏式過熱器、低溫過熱器和高溫過熱器，低溫過熱器和屏式過熱器中間設(shè)有一級噴水減溫器，屏式過熱器和高溫過熱器中間設(shè)有二級噴水減溫器，尾部設(shè)有省煤器和一、二次風(fēng)預(yù)熱器。

1.1 鍋爐概況

見表1。

1.2 鍋爐主要參數(shù)

見表2。

2 過熱器及減溫器系統(tǒng)

2.1 結(jié)構(gòu)介紹

過熱器分為低溫段過熱器、屏式過熱器和高溫段過熱器及兩級噴水減溫系統(tǒng)組成。低溫段過熱器采用Ф32×5、材質(zhì)為20G和12Cr1MOV光管，錯列布置，過熱蒸汽從低過出來通過一級噴水減溫后進入布置在爐膛前上方的屏式過熱器，一級減溫器連接于低過和屏過之間，是采用規(guī)格Φ273×28，材質(zhì)為20G的管子制作；屏式過熱器由膜式壁構(gòu)成，管子規(guī)格為Ф42×6，材質(zhì)為12Cr1MOV，共四屏，蒸汽由下向上運動，在爐頂經(jīng)過二級噴水減溫器后，進入高溫過熱器，二級減溫器連接于屏過和高過之間，是采用規(guī)格Φ325×31，材質(zhì)為12Cr1MoV的管子制作。高溫過熱器為雙管圈順列布置，管子規(guī)格為Ф38×5.5，材質(zhì)為12Cr1MOV，采用較低煙速，在前排加蓋1Cr20Ni14Si2的防磨蓋板，蒸汽加熱到額定參數(shù)后經(jīng)連接管引入集汽箱。

2.2 蒸汽流程

汽包→蒸汽引出管→低溫段過熱器→一級噴水減溫器→屏式過熱器→二級噴水減溫器→高溫段過熱器→集汽聯(lián)箱→鍋爐主汽門→蒸汽隔離閥→汽輪機。

飽和水和飽和蒸汽混合物在汽包內(nèi)經(jīng)汽水分離裝置分離后，飽和蒸汽通過汽包蒸汽引出管進入到位于尾部豎井中的低溫過熱器進一步加熱，由入口317 ℃加熱至出口368 ℃后，經(jīng)過一級噴水減溫器減溫，溫度由368 ℃約降至約為363 ℃，再通過布置在爐膛上部的屏式過熱器，由363 ℃加熱至出口溫度425 ℃，再經(jīng)過二級噴水減溫器調(diào)解后溫度約降為418 ℃，再進入高溫過熱器，由入口溫度約為418 ℃加熱至540 ℃，加熱到額定參數(shù)540 ℃后進入集汽聯(lián)箱，最后從主汽閥至主蒸汽管道。

3 過熱器的設(shè)計要點及注意事項

綜上所述，循環(huán)流化床鍋爐過熱汽溫受多種因素的影響，且變化幅度可能很大，為保證過熱器的安全和達(dá)到設(shè)計參數(shù)，結(jié)合我們的實踐經(jīng)驗提出以下幾點設(shè)計和運行中應(yīng)重視的問題：

3.1 適當(dāng)修正傳熱系數(shù)

目前普遍存在過熱的汽溫實測值大于設(shè)計值問題，這主要是由于過熱器的傳熱系數(shù)計算不準(zhǔn)確，設(shè)計的傳熱系數(shù)偏小，受熱面偏多而引起的。故應(yīng)在設(shè)計過熱器時修合理正傳熱系數(shù)。

3.2 控制燃煤的粒度

如上所述，燃煤粒度的大小會影響風(fēng)量、揚折率、飛灰的濃度和粒度、燃燒份額、分離器效率等，所以保證合格的燃煤的粒度對控制過熱汽溫十分重要。如某電廠選用混煤，雖然燃煤平均粒度以僅為1.04MM，但仍含有大的煤粒，加上大風(fēng)量運行等其他因素，結(jié)果使減溫噴水量大大增加。

3.3 應(yīng)有一定的調(diào)節(jié)燃燒份額的手段

密相區(qū)內(nèi)燃燒份額的變化對鍋爐負(fù)荷、密相區(qū)煙氣溫度和稀相區(qū)出口煙氣溫度均有較大的影響，因此對汽溫也有較大的影響。但在設(shè)計中，燃燒份額是一個憑實踐經(jīng)驗估取的數(shù)值，由于影響因素多而復(fù)雜，其取值只能是粗略的。因此在設(shè)計時應(yīng)考慮一些措施來調(diào)節(jié)燃燒份額。如采用負(fù)壓給煤并在落煤口處設(shè)置播煤風(fēng)口，播煤風(fēng)道上安設(shè)調(diào)節(jié)閥，這樣可根據(jù)運行工況通過改變播煤風(fēng)量的大小和進風(fēng)口的角度，在一定的落圍內(nèi)改變?nèi)紵蓊~的大小，盡可能與設(shè)計值保持一致，避免因燃燒份額的改變而引起較大的汽溫變化。

3.4 采用低倍率循環(huán)

在循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計中，分離器的效率與循環(huán)倍率緊密相關(guān)。分離器效率決定了循環(huán)倍率。當(dāng)循環(huán)倍率較低時，分離器效率的變化對循環(huán)倍率的影響不大。當(dāng)分離器效率較高時，分離器效率的少許變化便會引起循環(huán)倍率的很大變化。低倍率循環(huán)流化床鍋爐的循環(huán)倍率一般在3-10之間（相當(dāng)于分離器效率為70-90）可引起飛灰濃度成幾倍的變化。在高倍率循環(huán)流化床鍋爐中，分離器效率的變化對飛灰濃度的影響更大。因此采用低倍率循環(huán)容易控制汽溫。

3.5 尾部煙道過熱器壁溫計算

循環(huán)流化床鍋爐尾部煙道過熱器壁溫計算中，吸熱不均勻系數(shù)的選取在國內(nèi)爭議較大。國內(nèi)普遍使用前蘇聯(lián)計算標(biāo)準(zhǔn)，煤粉爐尾部煙道過熱器吸熱不均勻系數(shù)取1.3。但是，由于沒有煤粉爐爐膛煙氣殘余旋轉(zhuǎn)的影響，循環(huán)流化床鍋爐吸熱不均勻系數(shù)應(yīng)比煤粉爐小。國外大型循環(huán)流化床鍋爐制造公司的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，吸熱不均勻系數(shù)大多取1.l-1.2。蒸汽側(cè)流體動力不均勻系數(shù)按 0.95計算。

3.6 避免大風(fēng)量運行

目前在流化床鍋爐中，由于原煤粒度大的已超過8～10mm的規(guī)定值，為防止粗顆粒煤沉底而引發(fā)事故，通常用大風(fēng)量運行，不僅在額定負(fù)荷下風(fēng)門全開，而且在低負(fù)荷時也不關(guān)小風(fēng)門，這種大風(fēng)量的運行方式不僅能引起煙量，煙溫的變化，還會因大風(fēng)量而造成揚折量增大，密相區(qū)的燃燒份額減小，飛灰濃度增大等變化，影響到汽溫的增高。因此，運行中操作風(fēng)量應(yīng)適當(dāng)，以避免鍋爐效率的降低和汽溫的升高。

3.7 增大調(diào)溫能力

循環(huán)流化床鍋爐減溫器的減溫能力應(yīng)比常規(guī)鍋爐大，過熱器減溫焓的選取值應(yīng)比設(shè)計推薦值低些，以增強多種因素對汽溫影響的適應(yīng)能力。

4 結(jié)語

1）高溫過熱器常規(guī)布置使高溫過熱器上部受熱面不得不使用價格極昂貴、加工工藝非常復(fù)雜的SA213-T9l材料，使高溫過熱器的造價大大增加。

2）高溫過熱器優(yōu)化布置方案比常規(guī)布置方案更加經(jīng)濟，優(yōu)化布置方案高溫過熱器受熱面價格僅為常規(guī)布置方案的80%。

3）高溫過熱器優(yōu)化布置方案不存在布置困難，運行的安全性也沒有問題。因此，優(yōu)化布置方案應(yīng)在高溫、高壓循環(huán)流化床鍋爐高溫過熱器的布置中推廣使用。

參考文獻

[1] 黃湘，徐敏.白馬電廠300MW循環(huán)流化床鍋爐熱控系統(tǒng)評述[J].電力建設(shè)，2009（8）：52-53.

[2] 譚立娟，陳軍.同屏熱偏差理論在高溫過熱器上的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古石油化工，2011（8）：17-19.

[3] 趙緒國.220t/h循環(huán)流化床鍋爐的工作原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].機械工程與自化，2007（2）：25-27.endprint