黃惠 葛永建

摘要：針對某電廠近年來出現(xiàn)的高溫過熱器壁溫超限問題，通過分析爐內(nèi)寬度方向壁溫偏差，高溫過熱器同管屏不同管圈壁溫的偏差，找到了其超溫的原因?yàn)楫愇镌诠?jié)流圈或管內(nèi)彎頭堵塞造成該管蒸汽流量降低，且其壁溫測量不準(zhǔn)，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：600MW機(jī)組;高溫過熱器;壁溫超限;對策

引言

隨著國內(nèi)600MW機(jī)組運(yùn)行時(shí)間的增長，受熱面管壁超溫的問題比較突出，“四管泄露”事故頻發(fā)[1-2]。如何保證受熱面管壁不超溫的前提下提升主、再熱蒸汽溫度成為電廠面臨的一項(xiàng)重要課題[3-4]。

湖南某發(fā)電公司4號爐近年來高溫過熱器出現(xiàn)超溫問題，且每次停爐再啟動(dòng)后，高過超溫問題變得日趨嚴(yán)重。為控制高過壁溫不超限，該公司在停爐檢修期間對超溫的個(gè)別管屏中個(gè)別管圈打了絕熱澆注料和絕熱涂料，其中16屏10、11、12管圈，28屏1、2、3、4管圈打了絕熱澆注料，吸熱量減小，壁溫較之前降低較多;15、17屏10、11、12管圈27、29屏1、2、3、4管圈刷了絕熱涂料，壁溫有少量降低。但機(jī)組啟動(dòng)后高過16屏11管超溫問題依然存在，在汽溫調(diào)高到570℃時(shí)，壁溫最高可達(dá)613.9℃，為保證高過安全運(yùn)行，只能降低過熱汽溫運(yùn)行，目前左側(cè)過熱汽溫控制在540℃左右，引起該機(jī)組汽溫偏低，影響運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性[5]。

本文對該情況進(jìn)行了詳細(xì)的研究和分析，找到了造成該情況的主要因素并提出了具體的整改措施。

1機(jī)組簡介

該廠2×630MW超臨界機(jī)組鍋爐為東方鍋爐廠引進(jìn)技術(shù)制造的國產(chǎn)超臨界參數(shù)、變壓、直流、本生型鍋爐，鍋爐型號DG1900/25.4-Ⅱ1型，單爐膛，一次中間再熱，尾部雙煙道，固態(tài)排渣，全鋼構(gòu)架，全懸吊結(jié)構(gòu)，平衡通風(fēng)，露天布置，采用內(nèi)置式啟動(dòng)分離系統(tǒng)。

受熱面組成為：屏式過熱器共13個(gè)大屏，每屏前后由兩個(gè)小屏組成，每一小屏由24根管圈組成;高溫過熱器共31屏，每小屏20根管;高溫再熱器共84屏，每一屏由10根管圈組成。爐膛各受熱面壁溫測點(diǎn)與燃燒器的對應(yīng)關(guān)系見表1-1。

2高溫過熱器壁溫超限原因研究

2.1爐內(nèi)寬度方向壁溫偏差

為研究爐內(nèi)寬度方向上熱負(fù)荷不均勻?qū)Σ煌軣崦姹跍氐挠绊?，分別對高溫過熱器，屏式過熱器，高溫再熱器，低溫過熱器，低溫再熱器的出口壁溫進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如下：

以高溫過熱器出口汽溫左側(cè)540℃，右側(cè)570℃時(shí)為工況1，將高溫過熱器左側(cè)出口汽溫提高到570℃為工況2，不同管屏壁溫分布見圖2-1。

注：管壁編號1-10依次對應(yīng)高溫過熱器屏號為4、5、6、15、16、17、25、26、27。

由圖2-1可知，按高過不同屏壁溫的分布看，熱負(fù)荷高的區(qū)域位于16屏區(qū)域，對應(yīng)2、3號燃燒器之間。

選取屏式過熱器出口汽溫分別為左側(cè)528.6℃、右側(cè)525.2℃工況，統(tǒng)計(jì)屏式過熱器出口壁溫分布見圖2-2。

注：管屏編號1-7依次對應(yīng)屏式過熱器屏號為2、4、5、7、9、10、

12。

由圖2-2可知，屏式過熱器熱負(fù)荷高的區(qū)域位于4、5屏區(qū)域，對應(yīng)1號燃燒器至2號燃燒器區(qū)域。

以高溫再熱器出口汽溫分別為左側(cè)574.2℃、右側(cè)567.9℃為工況，高溫再熱器出口壁溫分布見圖2-3，低過和低再出口壁溫分布見圖2-4。

注：圖2-3中管屏編號1-9依次對應(yīng)高溫過熱器管屏為7、11、19、31、43、55、67、75、79;圖2-4中管屏編號1-7依次對應(yīng)低過/低再管屏為1/13、14/37、28/61、42/85、56/109、70/133、84/175。

由圖2-3高溫再熱器壁溫分布中高溫區(qū)域在31屏，位于1號燃燒器至2號燃燒器之間區(qū)域。由圖2-4可知，低溫過熱器的高溫區(qū)域位于56～70屏，對應(yīng)3號燃燒器至4號燃燒器至右墻區(qū)域;低溫再熱器的高溫區(qū)域位于85～109屏區(qū)域，對應(yīng)2號燃燒器至3號燃燒器至4號燃燒器區(qū)域。

綜合圖2-1至2-4可知，鍋爐各受熱面出口壁溫中高溫區(qū)域的分布并不一致，也即表明爐內(nèi)寬度方向上熱負(fù)荷不均勻不是高溫過熱器16屏出口壁溫超溫的主要原因。

2.2高溫過熱器同管屏不同管圈壁溫的偏差

選取近期633MW負(fù)荷工況下高溫過熱器在同管屏下不同管圈的壁溫分布見表2-1，投產(chǎn)前期在相同負(fù)荷工況下高溫過熱器同管屏不同管圈的壁溫分布見表2-2。

根據(jù)投產(chǎn)前期16屏不同管圈管壁溫分布，同時(shí)考慮16屏10、11、12管打澆注料后，近期633MW負(fù)荷工況下16屏11管的壁溫應(yīng)為531℃，16屏11管的溫升應(yīng)為：531-491.9=39.1℃;16屏11管的溫升實(shí)際為：598.8-491.9=106.9℃（491.9℃為當(dāng)時(shí)高過左側(cè)入口汽溫）。依次推算該管目前蒸汽流量不足原來的40%，有異物在節(jié)流圈或管內(nèi)彎頭堵塞。

為確定爐頂密封不嚴(yán)對16屏11管壁溫的影響，進(jìn)行了提高爐膛負(fù)壓試驗(yàn)，見圖2-5。在提高爐膛負(fù)壓至-250Pa時(shí)，高過16屏11管壁溫降低約4℃，說明16屏11管處爐頂密封存在泄漏，對該管的壁溫測量準(zhǔn)確性有一定影響。

3結(jié)論及應(yīng)對措施

通過分析爐內(nèi)寬度方向壁溫偏差，高溫過熱器同管屏不同管圈壁溫的偏差，認(rèn)為高過16屏11管壁溫超限的基本原因?yàn)椋?、異物在節(jié)流圈或管內(nèi)彎頭堵塞造成該管蒸汽流量降低;2、爐頂密封存在泄漏致其壁溫測量不準(zhǔn)。

綜合以上分析，電廠可以從采取以下措施：

（1）對壁溫測量系統(tǒng)進(jìn)行檢查，更換卡件板、熱電偶，在16屏11管增加壁溫測點(diǎn)。

（2）對爐頂密封進(jìn)行檢查處理，消除爐頂可能存在的泄漏。

（3）對高過進(jìn)出口聯(lián)箱及聯(lián)箱內(nèi)管口進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢查，對高過16屏11管爐內(nèi)U型彎頭割管檢查及進(jìn)行通球試驗(yàn)，排除管內(nèi)異物堵塞。

（4）利用檢修期間完善壁溫測點(diǎn)：高過、高再、屏過每屏同一根管一點(diǎn)，選擇兩個(gè)屏每個(gè)管圈增設(shè)壁溫測點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊鯉銘.600MW超臨界機(jī)組鍋爐四管泄漏的防預(yù)及措施[J].科技風(fēng)，2018，13（5）：162-162.

[2]陳捷，陸云.2016年度上海并網(wǎng)發(fā)電廣發(fā)電鍋爐“四管”泄漏統(tǒng)計(jì)及案例分析[J].鍋爐技術(shù)，2017，38（2）：170-175.

[3]丁偉平.超超臨界鍋爐高溫管屏壁溫在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用[J].鍋爐技術(shù)，2015，46（3）：66-69.

[4]李兆祥.壁溫監(jiān)測系統(tǒng)在超超臨界塔式鍋爐高溫過熱器中的應(yīng)用[J].福建省電機(jī)工程學(xué)會(huì)2019年學(xué)術(shù)年會(huì)獲獎(jiǎng)?wù)撐募?

[5]張靜.超超臨界鍋爐高溫受熱面壁溫?cái)?shù)值模擬研究[D].華北電力大學(xué)，2018.

作者簡介：黃惠（1990-2），女，漢，河南省商丘市，助理工程師，本科，大唐中南電力試驗(yàn)研究院，研究方向：電站鍋爐試驗(yàn)、運(yùn)行優(yōu)化、設(shè)備治理改造等。