大型cfb锅炉屏式过热器超温分析及处理措施

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1、大型CFB锅炉屏式过热器超温分析及处理措施摘　要　：主要分析了大型循环流化床锅炉，由于设计、运行存在不足，造成锅炉屏式过热器超温，致使锅炉运行不稳定，可靠性差。本文从流化床锅炉本身的特点出发进行了认真分析，并提出了改进防范措施。关键词　：循环流化床锅炉　超温　分析　措施0　引言运河发电有限公司两台SG?440/13.7?M562循环流化床锅炉，分别于2003年9月和2004年2月相继投产运行，由于我公司的两台循环流化床锅炉属于上海锅炉生产的首批循环流化床锅炉，属于典型的“三边”（边设计、边制造、边安装）产品，#3、4炉自投产以来，屏式

2、过热器冷段和热段出口温度一直偏高，且减温水流量大大高于设计值，机组负荷在145MPa过热器出口温度:540℃再热器进口汽压:3.82MPa再热器出口汽压:3.62MPa再热器进口温度:355℃再热器出口温度:540℃给水温度:245℃1.2　锅炉整体布置SG?440/13.7?M562循环流化床锅炉为超高压中间再热，单锅筒自然循环、循环流化床锅炉是上海锅炉厂有限公司在引进、吸收美国ALSTOM公司循环流化床锅炉技术的基础上，运用了ALSTOM公司验证过的先进技术和几十台超高压中间再热循环流化床锅炉设计、制造、运行的经验，进行本锅炉的全

3、套设计。SG?440/13.7?M562循环流化床锅炉主要由锅筒、悬吊式全膜式水冷壁炉膛、绝热式旋风分离器、U型返料回路以及后烟井对流受热面组成。炉膛上部布置4片水冷屏和16片屏式过热器，水冷屏对称布置在左右二侧，8片低温屏式过热器布置于炉膛右侧，管子规格为Φ45X4.5，材质为15CrMo，8片高温屏式过热器布置于炉膛左侧，管子规格为Φ45X5，材质为12Cr1MoV，在高、低温屏式过热器第2、7屏出口侧分别布置了10只壁温测点。炉膛与后烟井之间，布置有两台绝热钢板式旋风分离器。旋风分离器下部各布置一台非机械的“U”型回料器，回料器

4、底部布置流化风帽，使物料流化返回炉膛。在后烟井包覆墙中间设置隔墙包覆过热器，将后烟井分隔成前后二个烟道，在前烟道内布置再热器，采用过热器悬吊管及吊架悬挂在炉顶钢架上；在后烟道内按烟气流向依次布置高温过热器和二级省煤器。过热器系统中，在高、低屏式过热器之间设置一级喷水减温器，在高温屏式过热器和高温过热器之间布置二级喷水减温器。蒸汽流程如下：从汽包出来的饱和蒸汽→左右侧墙包覆过热器→前墙包覆过热器→炉顶包覆过热器→后墙包覆过热器→隔墙、悬吊管过热器→低温屏式过热器→一级减温器→高温屏式过热器→二级减温器→高温过热器→主蒸汽出口。在再热器二

5、侧进口管道上均设有事故喷水装置，当汽机高压缸排汽温度大于设计值时，投入喷水装置，以保证再热器的安全运行。锅炉采用两次配风，一次风从炉膛底部布风板、风帽进入炉膛，二次风从燃烧室锥体部分进入炉膛。锅炉共设有四个给煤点和四个石灰石给料口，均匀地布置在炉前。炉膛底部设有钢板式一次风室，悬挂在炉膛水冷壁下集箱上。本锅炉采用床上启动点火方式，床上共布置4支（左右侧墙各2）大功率的点火油枪。同时在炉膛燃烧室左右两侧各布置一台流化床风--水冷渣器。本锅炉采用循环流化床燃烧方式。在880℃左右的床温下，燃料和空气，以及石灰石在炉膛密相区内混合，煤粒在流

6、态化状况下进行燃烧并释放出热量，高温物料、烟气与水冷壁受热面进行热交换。石灰石煅烧生成CaO和CO2，CaO与燃烧生成的SO2反应生成CaSO4，实现炉内脱硫。烟气携带大量的物料自下而上从炉膛上部的后墙出口切向进入两个旋风分离器，在旋风分离器中进行烟气和固体颗粒的分离，分离后洁净的烟气由分离器中心筒出来依次进入尾部烟道里的高温过热器（再热器）、省煤器和空气预热器，此时烟温降至140℃左右排出锅炉；被分离器捕集下来的固体颗粒通过立管，由“U”型回料器直接送回到炉膛，从而实现循环燃烧。底灰（大渣）通过布置在炉膛两侧的冷渣器冷却，温度降至1

7、50℃以下排出。2　超温原因分析（1）锅炉设计时，由于设计人员比较保守，蒸发受热面相对较少，炉内屏式过热器受热面较多，造成高、低温屏式过热器出口汽温偏高。（2）锅炉设计时，没有充分考虑分离器出口混合室内悬吊管和隔墙管过热器的辐射吸热量，低温屏式过热器入口汽温高于设计值18℃左右，致使低温屏式过热器出口汽温高于设计值55.3℃。（3）锅炉设计时，仅考虑了屏式过热器布置在炉内易于磨损的问题，仅在屏式过热器底部受热面敷设了耐磨耐火浇注料，未考虑消除屏式过热器不同部位的温差，造成个别部位超温。（4）屏式过热器选材时，等级较低，金属材料的极限使

8、用温度较低。（5）燃用煤种偏离设计煤种较大。（6）运行中风量配比偏差较大。3　设备改造情况（1）将屏式过热器冷、热段炉膛中间各一屏割除，以减少受热面,降低出口汽温，如图一。（2）考虑到炉膛中间两屏过热器割除后,相邻两屏过