锅炉受热面的综合技术改造

时世明

国华徐州发电有限公司，江苏徐州 221166

国华徐州发电有限公司#8炉为DG670/140-8型超高压、中间再热、自然循环、固态排渣煤粉炉、单炉膛、四角切圆燃烧，采用中间储仓乏气送粉式制粉系统。

该锅炉呈“П”型布置，烟气自炉膛流向前、后屏过热器，高温过热器，高温再热器，低温再热器/低温过热器（尾部竖井前/后烟道），省煤器，空气预热器，电除尘器。再热蒸汽温度主要靠尾部烟气挡板调节，依靠低温再热器出口与高温再热器进口之间的喷水微调。

为降低锅炉排烟温度、提高二次汽温，决定对#8炉再热器、省煤器进行技术改造，为确保改造成功，特邀请东方锅炉厂和多家科研单位对技术方案进行了充分论证，并做了大量前期准备工作，使改造得以顺利实施。

1 锅炉改造的内容

1.1 再热器改造

原低温再热器设备规范：共110片，横向节距S1为107.5mm，每片分高、中、低温三段，每片由8管圈组成，规格Ф42×3.5mm，材料：高温段12Cr1MoV，中、低温段20G。

决定在原有受热面的基础上再增加一部分垂直段受热面（即中温再热器），中温再热器管规格：Ф42×3.5mm，材料：钢研102，管排数量、管子纵向、横向节距保持不变。再热器原设计受热面积5 250m2，改造后受热面积5 937 m2，实际增加面积约687m2，增幅达13.1%。这样在尽量不改变原有受热面布置的基础上有效地增加了再热器受热面，使再热汽温在满负荷和低负荷时均能达到设计要求，同时由于增加了受热面积，有效的增加了吸热量，使进入省煤器和空气预热器的烟温得以降低，有利于降低排烟温度。改造后，可使再热器侧和过热器侧的烟气流量分布更加合理，B-MCR工况烟气调节挡板再热器侧为44.4%，尾部烟气挡板的再热蒸汽温度调节作用更加有效。

将低温再热器出口集箱移到顶棚上，以减少烟道漏风及方便检修。出口集箱移动后，二次汽（备用）减温器，减温水管路将随之改动，由于低温再热器出口集箱移到顶棚后分为两段，在锅炉深度方向交错布置，二次汽（备用）减温器改为水平布置在烟道左右侧。由于低再出口集箱至高再进口集箱连接管与高再出口集箱相碰，此次改造将高再出口集箱上移500mm ，出口集箱管接头采用厚壁加强管（Ф51×5 mm），长度80mm，集箱管接头与蛇形管屏间重新设计连接散管。

低温再热器进口管束的布置、出口垂直段的布置满足了检修的需要；重新设计了管屏吊挂装置、低温再热器防磨装置。

原再热器进口管屏穿前包墙处用扁钢密封。改造后，管屏穿顶棚处重新设计了密封装置。

顶板上，在低再出口集箱位置焊接6根小梁，出口集箱重新设计了吊挂装置。

1.2 省煤器改造

将低再侧和低过侧省煤器同时由光管改成螺旋翅片管，这样既能使受热面增加，又能保证足够的检修空间、适当的烟气流速和排烟温度。

省煤器采用Ф38×5mm的基管，材料20G，翅片为1.5×11×14mm，双管圈，再热器侧137片，横向节距S为85 mm，纵向管子根数为18根（最上一圈和最下一圈各算半根），平均节距89.33 mm，过热器侧123片，横向节距S为95 mm，纵向管子根数为20根，平均节距89.33 mm，翅片装焊在基管的直段部分，翅片装焊长度为：再热器侧4 140mm，过热器侧面3 140mm。光管采用Ф38×5mm的管子，弯管半径为50/130mm。

此次改造将原设计的上下两组管圈合并为一组管圈，取消原设计两组管圈间的检修空间，省煤器进口集箱、中间集箱位置不变，管圈上留有930mm空间，管圈下留有1 170mm空间，管屏高度1 880mm，这样管屏的检修可通过将管屏拉上或拉下得以实现。

管屏的最上一根管子采用光管，省煤器增设防磨装置，均流板。为保证管排整体的刚性，省煤器管夹厚度采用6mm，材质1Cr6Si2Mo。

2 改造效果

2.1 锅炉改造后达到的主要目标

1）100%BMCR出 力 时 锅 炉 排 烟 温 度 在 140±5℃ ；2）100%BMCR出力时空气预热器出口热风温度300℃～320℃；3）70%～100%BMCR出力时主蒸汽温度540±5℃，再热蒸汽温度540±10℃，过热汽减温水量不大于5%的锅炉额定蒸发量（30.5t/h）；4）50%MBCR出力时主、再蒸汽温度不小于520℃。

2.2 锅炉改造后的主要参数

表1 锅炉改造后的主要参数

2.3 试验结论

1）锅炉排烟温度达到改造设计要求；

2）在70%～100%BMCR工况时，锅炉主蒸汽、再热蒸汽温度保持在额定值，达到改造设计要求；

3）在70%～100%BMCR工况时，过热器减温水量小于5%的锅炉额定蒸发量；

4）在70%～100%BMCR工况时，再热器减温水量基本上可以达到原则上不投再热器减温水的设计要求；

5）在BMCR工况时，锅炉热风温度在300℃以上，达到改造设计要求；

6）燃烧设计煤种时，BMCR工况时的锅炉热效率大于92%。

3 经济效益

#8炉改造预计费用800万元，其中新增设备300万元，试验研究20万元，实际发生费用1 300万元。

#8炉改造前锅炉效率为91%，汽机热耗按1 945大卡/kW·h计算，发电煤耗为321.6g/kW·h；改造后锅炉效率为94%，汽机热耗按1 945大卡/kW·h计算，发电煤耗为309.18g/kW·h；发电煤耗降低12.42g/kW·h，年节约标准煤9 215t，按2010年1月～8月份标准煤单价平均为350.06元/t计算，年节约燃料成本为326.76万元，改造投资为1 200万元，收回成本年限为4年。

[1]潘效军.锅炉技术改造[M].中国电力出版社，2006(6).

[2]姜锡伦，屈卫东.锅炉设备及运行[M].中国电力出版社，2010(1).

[3]江苏电力科学研究院.徐州发电厂#8炉受热面改造后锅炉性能试验报告.