锅炉过热器金属壁温偏差大治理

☆项目详细内容

宁夏大唐大坝发电公司5、6 号锅炉采用东方锅炉集团生产的DG2070/17.5-Π6 型炉。锅炉屏式过热器未设计节流孔调整同屏中各管圈蒸汽流量，致使金属壁温偏差过大，最高与最低壁温的偏差高达170℃。锅炉投产运行后由于过热器、再热器的减温水量严重超标，进行了尾部受热面（低过、低再和省煤器）改造，大幅度降低了减温水量，提高了机组的经济性。投运后墙的上层燃烧器后再热汽温还算理想，但过热器因吸热不均致使屏过和高过金属壁温偏差很大，局部壁温较高。亟需对过热器壁温偏差大、局部壁温超高的现象进行治理。检修期间在屏式过热器增加金属壁温测点。根据机组50%-100%负荷范围内取得的壁温数据计算出屏式过热器由前至后各排管圈的平均热偏差数据，将其绘制成图线后分析热偏差的分布规律，据此提出在屏式过热器第一排各个管屏的管排中加装节流管圈的技术改造措施，以达到均衡热偏差的目的。

此次偏差治理共设计了四种192 个节流管，每屏16 个U 形管中，安装在炉顶前面第一排12 个管屏的入口管。根据屏过水动力计算的结果，将屏过16 个入口管设计为4 种不同管径的节流孔，其阻力系数由理论计算确定后，按1:1 的比例制作成管件在试验台上进行校正。以试验的结果为准再反过来修正需要实际安装的节流管的结构尺寸。吸热量按原设计的85％考虑，流量按原设计的90％考虑，即流量为443.43t/h（Ⅰ屏共12 屏），原设计为492.7t/h。根据计算结果，汽水阻力增加约0.065MPa。

☆主要技术创新

针对锅炉过热器系统热偏差较大，引起管壁温度偏差较大的现象，分析受热面内部布置情况，通过在过热器加装壁温测点，并进行长期壁温监测和精确分析，确定通过在屏过炉前侧第一排管屏入口管加装四种不同规格的节流管改变介质流动阻力的方式使介质循环统一，减小热偏差和壁温差。

☆项目应用情况

该成果成功应用于宁夏大唐大坝发电公司5、6 号发电机组，安装节流管圈后，通过调整屏式过热器管组介质流量，来改善各屏的吸热量，最终能有效改善同屏管组管壁温差，从改造前最大偏差190℃，减少到目前最大100℃。消除管屏单根管超温现象，减小了管壁超温引起的爆管事故，确保了机组的安全运行。该研究成果在合理平衡过热器内流动阻力，降低过热器热偏差具有突破性和创新性，值得推广。

☆企业效益情况

项目研究设计成果可用于国内相类似的亚临界自然循环的锅炉过热器系统热偏差较大，引起管壁温度偏差较大的现象，可以通过对关闭温度的长期监测、分析在过热器管屏的同一部位安装适当规格的节流圈，通过改变不同部位的流通阻力来实现锅炉过热器、的介质循环稳定统一，消除热偏差，减少壁温差，为机组的安全稳定运行提供有效的保障。