浅析锅炉尾部受热面的综合治理
浅析锅炉尾部受热面的综合治理
摘要：介绍火电厂锅炉尾部受热面运行中存在的问题及治理方向,降低锅炉排烟损失,提高锅炉效率,降低发电成本,有显著的经济效益和社会效益。
关键词：火电厂，锅炉尾部受热面，治理探讨
Abstract: the article introduces the power plant boiler heating the existing
problems in the operation of the direction and control, reduces the boiler smoke loss,
improve the boiler efficiency, reduce the cost of power generation, have remarkable
economic and social benefits.
Key words: the power plant, the boiler heating, management is discussed
引言
近十几年来,随着电力工业发展已经进入大机组,大电网, 高参数, 超高参数,
高电压, 超高电压和高度自动化的发展阶段。 为适应电力工业的发展, 节约能源,
降低消耗, 对电厂提出了稳发、满发的要求, 要求电站锅炉能够更加安全、稳定、经济地运行。电站锅炉由于直接燃用矿物燃料,燃烧后的灰份在受热面尾部不同温度区域会引起结渣积灰,磨损和腐蚀问题,受热面内部也存在结垢和腐蚀问题,由此造成受热面传热恶化,安全可靠性降低, 经济性降低, 更为严重者,被迫停止机组运行, 对企业效益和社会生活造成重大影响。
2、尾部受热面的积灰治理
疏松型积灰在管子的背风面,与管子组成的横断面是流线型的,对烟道通风阻力影响不大,但积灰附着在受热面上,使传热热阻大大增大,对传热影响很大,必须采取技术措施,防止和减轻积灰。一般采用下列措施:（1）锅炉设计制造时, 尾部受热面应保证一定的烟速, 在额定负荷下,烟速一般不小于6m/s,通常为8—10m/s,对有升华物质碱金属盐类的燃料应更高一些。（2 ）对可能产生积灰的受热面, 如处于可能出现粘结灰的区域,在设计上尽可能采取合理的结构,如采用小直径管,错列布置,立式预热器, 适当采用密排（小节距）, 鳍片管等结构, 以减轻积灰。（3）采用合适的吹灰装置, 正确设置吹灰位置, 确定合理的吹灰间隔时间和吹灰持续时间。吹灰介质可采用过热蒸汽,压缩空气,也可用压力水, 超声波吹灰等。（4）控制煤粉炉制粉细度, 不可将煤粉磨得太细, 以减轻细灰的沉积。（5）在烟道内装设调节挡板, 当负荷低于某一值时, 退出部分烟道运行, 防止烟速过低而造成积灰、堵灰。
3、尾部受热面的磨损治理
锅炉燃用含灰燃料时,灰粒随烟气较高速度冲刷管子,使管壁厚度逐渐变薄以致磨穿的现象,称为飞灰磨损。省煤器管子磨穿后,产生汽水泄漏;空气预热器管子磨穿后,漏风增加。严重漏水或漏风时,都会使锅炉出力降低,甚至被迫停炉。磨损不仅影响安全经济运行,还使检修工作量及检修费用增加。
（1）设计时选择合理的烟气流速, 运行中控制烟气流速。设计时选择烟气流速应在允许的平均磨损烟速范围内,以防止均匀磨损较大, 局部烟速不能过高,
局部结构应合理; 尽可能避开积灰高峰速度, 最好选择积灰的磨损量等于积灰量,使管束上存在一层薄灰,对管束防磨最为有利。控制烟速,严禁超出力运行,组织好合理的燃烧工况。
（2 ）降低飞灰浓度, 并通过对煤粉细度的控制来保证飞灰的细度,减少磨损。在烟道转角内设置沉降式灰斗,冲击式粉尘分离器,百叶窗式除尘器等,使烟气进入尾部受热面前,除去一部分飞灰,特别是大颗粒的飞灰,减轻磨损。
（3）提高部件表面层硬度。使用高锰钢,耐磨铸铁等耐磨金属或其它耐磨材料,在易磨损部件采用厚壁管,延长磨损时间,从而使整个受热面的使用寿命增加。在管子外表面搪瓷,厚度为0.15-0.3mm,一般可延长寿命1-2倍。也可在管子表面涂抹防磨涂料,涂料可由石英粉,辉绿石,氟硅酸钠等制成,可以在管子表面渗铝等方法都可以防腐,延长使用寿命。
（4）采用合理的结构和布置,以降低磨损。合理采用管径。大管径易积灰, 但对防磨有利。在同一空间内, 布置相同受热面, 管径越细,灰粒对管子的冲刷撞击机率越高,磨损也越厉害。采用较大的管排节距, 增大烟气的流通面积, 降低烟速,
也可降低磨损。
4、尾部受热面的低温腐蚀与堵灰
（1）设计制造时可采用的技术措施:①提高空气预热器壁面温度。空预器壁面温度据热平衡原理, 不考虑灰污影响, 提高空预器受热面壁温可减缓硫酸蒸汽凝结和低温腐蚀。可采用回转式空预器、提高排烟温度、提高空气入口温度的办法。回转式空预器抵抗低温腐蚀的性能比管式空预器好, 因为相同排烟温度和冷空气温度条件下,回转式壁温要高15-20℃,再加上空气冲刷时腐蚀缓慢,积灰减轻。提高排烟温度也可使管壁温度上升,但提高排烟温度使排烟热损失增加,锅炉效率降低,因此排烟温度的提高受到热效率的限制。②将空预器分段:将空预器分段,易腐蚀的部分采用整体设计。壁温低于烟气露点,腐蚀严重,腐蚀后更换容易。在易腐蚀部分采用耐腐蚀材料,如 玻璃管、搪瓷管、陶瓷管等管件、采用防腐蚀涂料以防腐蚀。③限制炉膛燃烧温度,减少SO3的生成,采用烟气再循环,降低炉膛温度。
（2）运行中防低温腐蚀可采用的技术措施:①燃料脱硫:固体燃料中硫化物大部分以黄铁矿硫的形态存在。当燃用高硫份燃料时,可用重力分选加以分离,将大块的黄铁矿硫除掉一部分, 以减少燃料的含硫量。②采用低氧燃烧:烟气中过剩氧
多,会增大SO3生成量,减少过剩空气系数和漏风,对抑制SO2生成是SO3有效的。同时,还可以减少排烟热损失,提高锅炉效率。首先要使燃烧器工作良好,其次要使燃烧调节设备反应迅速,否则,化学不完全燃烧损失增大,机械不完全燃烧损失也会增大, 但排烟损失会降低, 使锅炉效率变化不大。③使用添加剂:液态或固态碱性物质添加到烟气中,可在金属表面形成一层保护膜, 以防酸腐蚀。
5、结论
为适应电力工业的发展,节约能源,降低消耗,经采取一定的技术措施,解决的锅炉尾部受热面的积灰、磨损和腐蚀,使电站锅炉能够更加安全、稳定、经济地运行, 可以对企业和社会产生良好的效益。
参考文献
[1]杨水军.中压煤粉锅炉尾部受热面低温腐蚀的防治[J].有色冶金节能,2010,26（5）.
[2]赵渝渝,张学洪,范耀国,等.420t/h锅炉尾部受热面磨损和汽温综合治理[J].热能动力工程,2000,15(6).
工业锅炉尾部烟气余热综合利用技术的应用
工业锅炉尾部烟气余热综合利用技术的应用
摘要： 工业锅炉为了避免尾部受热面发生低温腐蚀，排烟温度较高，通常在200℃左右，由此造成大量的能源浪费。利用锅炉尾部烟气余热综合利用技术对锅炉加以改造，可有效控制受热面最低壁面温度高于烟气酸露点，避免结露腐蚀的同时可将排烟温度降至130℃左右。随着燃料价格的大幅上涨，该项技术的推广应用具有相当可观的经济效益和社会效益。
关键词： 节能；烟气余热利用；腐蚀；省煤器；空气预热器
中图分类号：s210.45 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）16-0317-02
1 锅炉尾部受热面的低温腐蚀
目前，国内应用锅炉的行业中，由于煤、石油、天然气等燃料中均含有硫，燃烧时通常会产生硫氧化物，硫氧化物与水蒸气结合后即形成硫酸蒸汽。当锅炉尾部受热面的金属壁面温度低于硫酸蒸汽的凝结点（称为酸露点），就会在其表面形成液态硫酸（称为结露）。长期以来，空气预热器作为电站锅炉或10t/h以上工业锅炉尾部受热面，由于结露而引起的腐蚀时常发生，很难避免，以至于目前在锅炉设计时不得不通过提高排烟温度或使用非金属涂层（如搪瓷管）来缓解结露腐蚀，但仍没有从根本上解决结露堵灰问题。而简单地通过提高排烟温度来避免低温腐蚀，又势必造成大量低温能源的浪费；尽管如此，空气预热器往往在运行一到两年后依旧会出现低温腐蚀穿孔、漏风、堵灰现象，以至影响锅炉的正常运行。 10t/h以下小型工业锅炉一般不设空气预热器，部分锅炉只设置了铸铁省煤器。由于锅炉常常是间歇给水，省煤器的热效率并不高。所以小型工业锅炉一般设计排烟温度在160℃～180℃，实际运行中往往高达200℃以上。
2 工业锅炉尾部烟气余热利用节能改造的可行性
一般10t/h以上的工业锅炉在尾部烟道通常布置有省煤器和空气预热器，而空气预热器往往布置于省煤器之后。通过热力计算可知，排烟温度为200℃时，管式换热器（烟气走管内，入口风温20℃）最低壁面温度在100℃左右，而层燃锅炉烟气酸露点往往超过100℃。这就是排烟温度较高的情况下空气预热器仍然发生低温腐蚀的原因所在。
探讨火电厂锅炉尾部受热面检修技术
探讨火电厂锅炉尾部受热面检修技术
摘要：锅炉作为火电厂的主要的发电设备，主要负责转换，给锅炉输入煤炭，通过转换装置将其转变为热能蒸汽，利用蒸汽动力装置转换为机械能和电能，满足人们日常用电需求。由于锅炉容量大、运行环境复杂、长期处于高温高压环境下，锅炉尾部可能出现受热不均匀，导致锅炉过热、腐蚀、磨损等问题，影响到锅炉运行的安全性可靠性。因此，需要火电厂需要定期对锅炉尾部的受热面进行检修，找到受热面存在的问题，并采取一定的措施，确保火电厂锅炉运行的安全性。本文主要分析了火电厂锅炉尾部受热面损伤原因，并分析了直观检测法、无损损伤检测法和锅炉尾部受热面倒排检修三种常见的检修技术。
关键词：火电厂；锅炉尾部；受热面检修技术
引言：
锅炉是火力发电站的核心设备，锅炉的燃烧性能关系到火电厂的发电效率。随着电力发电技术的发展，火电厂的装机容量越来越大，发电规模越来越大，对火电站的锅炉运行有了更高的要求。火电站锅炉在燃烧过程中，受到煤炭组分、生产工艺和燃烧效率的影响，可能出现燃烧不充分等问题，导致锅炉局部温度过高或者过低等问题，导致烟道管漏风、尾部受热面磨损严重，出现爆管或者尾气泄露等问题，如果不及时处理，可能导致爆炉、冒黑烟等生产安全事故。因此，需要定期对锅炉尾部受热面进行检修，发现尾部受热面积存在的问题，避免安全事故的发生 [1]。
1.火电厂锅炉尾部受热面磨损腐蚀原因
1.1锅炉尾部受热面磨损原因
火电厂锅炉尾部受热面受到尾部烟气流动中的灰尘颗粒影响，这些灰尘颗粒具有一定的硬度和动能，对管道的内壁进行撞击，可能破坏锅炉尾部管道表面的金属物质，从而金属管道内壁变薄，造成受热面磨损。通过分析，发现灰尘受热面磨损与飞灰速度、飞灰浓度、灰尘颗粒特性、飞灰撞击力度以及管束结构特性等相关。飞灰速度是火电厂锅炉尾部管道长期高温高压运行，受到应力腐蚀和温度腐蚀，管道内部薄弱处存在飞灰泄漏点，泄漏点附近的灰尘颗粒速度大于设计的烟尘速度，如果锅炉排除的热烟气遇到冷风，温度迅速降低，按照热胀冷缩原理，飞灰的体积收缩，烟尘管道进出口压力加剧，导致飞灰加快，造成管道内部烟气气流紊乱，飞灰颗粒散射，加剧管道局部磨损；飞灰浓度越大，则灰尘颗粒撞击次数越多，进一步加剧锅炉尾部管道内壁的磨损；飞灰颗粒的大小、硬度、颗粒形状都会影响到锅炉尾部管道的磨损，颗粒越大，则磨损越严重；硬度越大，则磨损越严重；棱角比较锋利的飞灰颗粒比圆形颗粒磨损更严重；锅炉尾部的烟气对锅炉尾部的磨损影响比较大，一般来说，锅炉尾部烟气的温度越低，则飞灰颗粒的硬度越高，则对管道的磨损越严重 [2]。如果热烟气遇到冷风，飞灰颗粒的温度骤然下降，导致省煤器出口的烟气体积收缩，飞灰浓度增加，飞灰速度提升，也会加剧锅炉受热面的磨损；飞灰颗粒沿着管轴方向运动时，撞击管壁的可能性比较小，但是当颗粒横向运动时，则错列分布的低温省煤器和高温省煤器磨损大于顺列分布的磨损程度。
生物质循环流化床锅炉尾部受热面积灰处理分析
生物质循环流化床锅炉尾部受热面积灰处理分析
发布时间：2021-04-28T11:35:56.227Z 来源：《中国电业》2021年第3期 作者： 张贵军
[导读] 在对我国某一生物质电厂的直燃锅炉设备进行研究时可以发现，设备尾部受热面存在严重的灰渣沉积情况。
张贵军
上海电气(濉溪)生物质发电有限公司 235126
摘要：在对我国某一生物质电厂的直燃锅炉设备进行研究时可以发现，设备尾部受热面存在严重的灰渣沉积情况。根据电厂生物质原料的应用特性，结合设备的运行现状，对设备受热面沉积问题形成机理进行分析时可以发现。这项沉积问题的发生，受到了多种因素的影
响。如果在进行设备使用的过程中，燃料特性不变，选用正确的燃烧方式，受热面一定会出现沉积问题。要想对这个问题进行解决，需要
做好设备的性能优化，还要对烟道结构进行改进。本文就生物质循环流化床锅炉尾部受热面积灰处理进行相关的分析和探讨。
关键词：生物质循环流化床锅炉；尾部受热面；积灰处理；分析探讨
在进行生物质循环流化床锅炉设备使用的过程中，会受到燃料的影响，各个受热面容易出现结渣等问题，会对设备的正常使用，产生不良影响。近几年发电项目的不断增多，对锅炉设备的应用，提出了更高的要求。要想保证设备能够始终保持高效的运行状态，需要对受
热面积灰问题，进行妥善的解决。可以使用添加剂或对燃料进行清洗，防止这项问题的发生。但因为相关技术在应用时，运行成本比较
高，并未对其进行大量的推广和使用。要在现有技术的基础上，对其进行优化和完善[1]。
一、锅炉设备尾部受热面积灰问题分析
（一）积灰现状
在对积灰问题进行研究时，可以对我国某一生物质电厂，锅炉设备运行情况进行研究。这一锅炉设备的受热面按照烟气流向进行了相应的设置。设备在运行的过程中，积灰问题主要发生在中温过热器的烟气进口区域。一般锅炉设备持续运行24小时之后，这个区域就会出
现严重结渣等问题，并且造成下部烟道的堵塞。在对设备进行设计的过程中，省煤器管采用了顺列的布置形式，各个管道的节距比较小。
浅谈锅炉尾部受热面的设计
・经验交流・ 浅谈锅炉尾部受热面的设计 ４３
文章编号：１００４—８７７４（２０１１）０１４３—０４
浅谈锅炉尾部受热面的设计
张方春，张立廷，李允龙
（山东泰安山锅集团有限公司，泰安２７１０３８）
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｔａｉｌ——ｈｅａｔｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ ｏｆ Ｂｏｉｌｅｒ
ＺＨＡＮＧ Ｆａｎｇ—ｃｈｕｎ，ＺＨＡＮＧ Ｌｉ—ｔｉｎｇ，ＬＩ Ｙｕｎ—ｌｏｎｇ
（Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｔａｉｈｎ Ｓｈａｈ—ｋｏｕ Ｂｏｉｌｅｒ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｔａｉ￣ｎ ２７１０３８，Ｃｈｉｎａ）
摘要：从锅炉尾部受热面的设计要求、结构布置等几个方面进行了分析，针对减小锅炉
钢耗及产生尾部低温腐蚀的原因，提出了在结构设计中应采取的措施。 关键词：锅炉；尾部受热面；低温腐蚀 中图分类号：ＴＫ２２９ 文献标识码：Ｂ
０前言
现代锅炉机组中，主要受热面包括水冷壁、过热
器、再热器、省煤器和空气预热器。省煤器和空气预
热器布置在对流烟道的最后，进入这些受热面的烟气
温度已不高，故把这两部分统称为尾部或低温受热
面。尾部受热面的主要作用是使给水和送风的温度
提高并降低排烟温度，提高锅炉效率，从而节约燃料。
在保证安全的条件下，采用最优化方法进行尾
部受热面的改造，不但可以起到提高锅炉效率、降低
煤耗、保证安全运行的作用，还可以达到节省金属耗
量、降低受热面维护费用的经济效果。
１尾部受热面的设计要求
根据尾部受热面的工作特点，设计时需考虑以
下要求。
（１）尾部受热面的传热温差小，致使空气预热
器和省煤器所消耗的钢铁量占整台锅炉钢耗的
３０％左右。因此，要使空气预热器和省煤器总的金
属消耗量最小，应合理地布置好尾部受热面。当锅
炉燃烧所要求的热空气温度较高时，为保证空气预
热器出口处的温度，应该将空气预热器分成两部分，
与省煤器交错布置，即尾部受热面成双级布置。 ’
南于尾部烟道中烟气的流量、热容量都比空气
的大， 此炯气的温度变化比空气温度变化小，即烟
锅炉尾部受热面爆管原因的分析
２０１１年 新疆有色金属 １５１
锅炉尾部受热面爆管原因的分析
李文昌
（鸟鲁木齐兴锂热力开发有限责任公司 乌鲁木齐８３０００６）
摘 要 现在新型的大吨位锅炉为提高锅炉热效率，尾部受热面多由铸铁省煤器改为钢管式省煤器。但尾部受热面在使用过程中发 生爆管事故，就此方面分析原因并提出解决办法。 关键词 锅炉尾部受热面爆管事故分析原因 解决办法
乌鲁木齐兴锂热力开发有限责任公司是新疆昊
鑫锂盐开发有限公司的全资子公司，生产经营模式
是全年给新疆昊鑫锂盐开发有限公司供应生产蒸
汽，冬季为周边供热辖区内１３０万ｍ２的企、事业
单位提供供热服务。
公司现有的５台锅炉均为蒸汽锅炉，其中３台
２０ ｔ／ｈ锅炉均为上世纪９０年代的蒸汽锅炉，尾部受
热面均安装的是铸铁省煤器，使用至今运行正常。
２００１年安装的４０ ｔ／ｈ循环流化床锅炉和２００６年安
装的４５ ｔ／ｈ角管式锅炉的尾部受热面均安装的是钢
管式省煤器。相比较而言，铸铁式省煤器耐腐蚀
性、耐磨性较强，但换热效果不好；钢管式省煤器
比铸铁式省煤器换热效率高，但耐腐蚀性、耐磨性
远远不如铸铁式省煤器。所以两台尾部受热面为钢
管式省煤器的锅炉均在使用３年后先后因省煤器发
生泄漏事故而被迫停炉检修。
停炉检查后发现两台锅炉的省煤器发生泄漏的
原因不一样。循环流化床锅炉的省煤器主要在其下
部受热面的管子表面出现大量“麻点”，发生低温
硫腐蚀导致管壁变薄而引起爆管。角管式锅炉省煤
器的爆管多是发生在省煤器制作的煨弯处，未发生
低温硫腐蚀现象。锅炉的爆管严重影响到了锅炉的
正常运行，影响了生产与供暖，增加了劳动强度。
针对爆管产生的不同情况进行分析，认为原因
有以下几个方面：
１锅炉运行的原因
锅炉的低负荷运行或降压运行时造成锅炉尾部
受热面腐蚀的重要原因之一。尤其是在供热初期负
荷较低及生产用汽量不稳定，需要根据用汽量的大 小调节锅炉的运行，经常发生炉膛温度不稳，上下
锅炉受热面的综合技术改造
锅炉受热面的综合技术改造
摘要 我厂#8炉在低负荷运行时,长期出现二次汽温偏低、锅炉排烟温度偏高等问题,多次召集有关专家、技术人员对其原因进行了仔细分析。为提高二次汽温,降低锅炉排烟温度,决定利用#8炉大修机会对锅炉受热面进行技术改造:增加再热器受热面积,增加省煤器受热面积,抬高高温再热器出口集箱、重新布置再热器微量喷水减温器,更换中隔墙过热器并增加膨胀缝。改造后通过测试,各项指标达到改造设计要求。徐州发电厂#8炉受热面的成功改造,为同类型锅炉的改造提供了范例。
关键词 技术改造;再热器;省煤器;测试
中图分类号tk22 文献标识码a 文章编号
1674-6708(2010)31-0142-02
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。
锅炉受热面的综合技术改造 2
2010•11（下）《科技传播》142应用技术Applied Technology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摘要我厂#8炉在低负荷运行时，长期出现二次汽温偏低、锅炉排烟温度偏高等问题，多次召集有关专家、技术人员对其原因进行了仔细分析。为提高二次汽温，降低锅炉排烟温度，决定利用#8炉大修机会对锅炉受热面进行技术改造：增加再热器受热面积，增加省煤器受热面积，抬高高温再热器出口集箱、重新布置再热器微量喷水减温器，更换中隔墙过热器并增加膨胀缝。改造后通过测试，各项指标达到改造设计要求。徐州发电厂#8炉受热面的成功改造，为同类型锅炉的改造提供了范例。关键词技术改造；再热器；省煤器；测试中图分类号TK22文献标识码A文章编号1674-6708（2010）31-0142-02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名 称单 位B—MCR工况主蒸汽流量t/h670过热器蒸汽压力MPa13.83过热器蒸汽温度℃540给水温度℃240锅炉效率%94锅炉排烟温度℃132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（下转第140页）
300MW机组锅炉受热面综合治理
能源・电力 ＬＯ ＣＡＲＢ０Ｎ ０ＲＬＤ ２０１ ２
３ ＯＯＭＷ机组锅炉受热面综合治理
尹华立（大唐湘潭发电有限责任公司，湖南湘潭４１１１０２）
【摘 要】本文主要针对３００ＭＷ机组锅炉运行中排烟温度高、再热汽温偏低、过热器减温水流量太的问题对受热面进行有针对性的改造，在确 保机组安全稳定性的同时，取得较好的经济效益，此类改造在国内锅炉同类型机组中尚属首例，同时也为以后机组的改造工作积累经验。 【关键词】３００ＭＷ机组；机组系统的改造；实施效果
【中图分类号】ＴＫ２２９．５ 【文献标识码】Ｂ 【文章编号】２０９５—２０６６（２０１４）０４—００７３—０２
ｌ设备简介
某公司３００ＭＷ机组１号锅炉是由哈尔滨锅炉厂生产的 ＨＧ一１０２５／１８．２一ＷＭ１０型亚临界压力、一次中间再热、自然循 环汽包锅炉，采用单炉膛Ⅱ型布置，平衡通风，锅炉燃用煤粉 制粉系统为钢球磨煤机中间储仓热风送粉．四角布置切圆燃 烧方式，再热器采用分隔烟道挡板调节方式，排渣采用刮板捞
渣机固态除渣方式 过热蒸汽出口温度５４０℃．出口压力
１７．４６ＭＰａ：再热蒸汽进／出口温度３２９．４／５４０℃．进／出口压力
３．８３／３．６２ＭＰａ；给水温度２７４℃。过热器由顶棚过热器、水平烟 道两侧墙、后烟道前后及两侧墙、后烟道隔墙、低温过热器、分 隔屏、后屏及高温过热器组成。分隔屏与后屏布置在炉膛上部 出口处．高温过热器布置在炉膛折焰角上部，低温过热器布置 在后烟道前部烟道内。再热器由壁式再热器、低温再热器和高 温再热器组成．壁式再热器布置在水冷壁前墙和侧墙靠近炉
前部分，高度约占炉膛高度的１／３左右。低温再热器布置在后 烟道后部烟道内，在水平烟道内布置有高温再热器。后烟道为
并联双烟道．在低温过热器烟道下方布置有省煤器。高温过热
器位于后屏过热器和后水冷壁吊挂管之间．分成前后两级 前 级２７片．管径为 ５１，以４５７．２ｍｍ的横向节距沿整个炉宽方向
35t／h循环流化床锅炉尾部受热面存在的问题和防治措施
热电技术 ２００７年第４期（总第９６期）
３５ｔ／ｈ循环流化床锅炉尾部受热面
存在的问题和防治措施
李 晨
（河北盛华热电厂，河北张家口０７５０００）
摘要对河北盛华热电厂３５ｔ／ｈ循环流化床锅炉运行中尾 部受热面的腐蚀、积灰、飞灰磨损的原因进行了分析，并提出 了相应的改进措施。 关键词３５ｔ／ｈ循环流化床锅炉尾部受热面磨损
１前言
．循环流化床锅炉可以实现炉内脱硫，使用低热
值燃料（１２５５０ｋＪ／ｋｇ以下），对降低小型火电厂大污 染、高耗能起到了重要作用。但是，由于循环流化床
锅炉技术应用时间较短，在使用中存在一些问题和 缺陷，需进一步改进。河北盛华热电厂的ＹＧ一３５／
３．８２一Ｍ６循环流化床锅炉，在运行中出现了省煤
器、空气预热器管壁磨损泄漏事故，就其原因进行了
分析。提出了解决处理方案，减少了因尾部受热面漏 泄导致停炉的事故，保证了安全经济运行。
２尾部受热面的主要设备
２．１ 省煤器
省煤器是利用锅炉排烟的热量加热锅炉给水的
热交换设备。安装在锅炉尾部的垂直烟道中，是锅
炉给水的主要加热受热面，作用是吸收低温烟气热 量，降低排烟温度，提高锅炉热效率，节省燃料，使汽 包热应力降低。
主要参数：
受热面积：４０４．０９ｍ Ｖ外径及管壁：３２ Ｘ３ｍｍ；
材质２０号钢； 型式：逆流钢管沸腾式。
２．２空气预热器 空气预热器是利用锅炉排烟的热量加热空气的
热交换设备，装在锅炉尾部的垂直烟道中。它的作用 是回收烟气热量，降低排烟温度，提高锅炉效率。
主要参数： 受热面积：高温段５８２．３４ｍ ，低温段３６６．８ｍ ；
一１２一 管数１６２０根；
外径及壁厚：４０ Ｘ１．５ｍｍ； 材质：碳素钢；
型式：钢管式
３尾部受热面运行中存在的问题
３．１腐蚀 ３．１．１低温腐蚀机理
ＹＧ一３５／３．８２一Ｍ６型循环流化床锅炉燃烧所用 的低热值燃料含硫量较高，燃料燃烧形成ＳＯ ，一部 分会进一步氧化形成ＳＯ ，ＳＯ 与烟气中的水蒸气结
锅炉尾部受热面低温露点腐蚀分析及预防
◇科技论坛◇ 科技圈向导 ２０１１年第２９期 锅炉尾部受热面低温露点腐蚀分析及预防 李广州 （徐州协鑫太阳能材料有限公司 江苏徐州２２１ ００４） 【摘要】借徐州天能姚庄热电公司锅炉尾部受热面腐蚀一事，分析了烟气中Ｓ０３的形成和硫酸蒸汽的凝结是工业锅炉运行时低温段受 热面管道腐蚀发生的根本原因。介绍了低温受热面管道的腐蚀过程，并对降低腐蚀提出了可行的预防措施 【关键词】省煤器；空预器；腐蚀；露点 ０．引言 响应节能减排、资源综合利用号召．徐州天能姚庄热电公司３台 ＳＨＦ２０—２．４５／４００一ｓ ｌＩ型燃煤锅炉技改为ＳＨＳ２０—２．４５／４００一ＱＪ型燃焦炉 煤气锅炉 运行一年后．３台炉空预器、省煤器出现不同程度的损坏。经 检查分析省煤器、空气预热器的损坏。低温露点腐蚀是主要原因。在受 热面的温度低于烟气的露点时．烟气中的水蒸气和硫燃烧后生成的三 氧化硫结合成的硫酸会凝结在受热面上．严重地腐蚀受热面 １．低温腐蚀机理 １．１三氧化硫及硫酸的生成 焦炉煤气中含有硫，硫与空气中的氧气作用生成ＳＯ ，在炉膛内 ｓＯ 继续被氧化，生成ｓ０，，ｓ０，与水蒸气结合生成硫酸蒸气的概率很 大，硫酸蒸气将在温度比较低的空气预热器上凝结。硫酸浓度为零时． 纯水沸点为４５．４５％，随浓度增高，沸点也随之升高。烟气中只要含有 少量硫酸蒸气，就会使露点大大超过纯水的露点：当硫酸蒸气的浓度 为１０％时，露点可达１９０％左右。尽管烟气中硫酸蒸气的浓度很低．凝 结下来的液体中的硫酸浓度却可以很高。因此．必须严格控制烟气中 ｓ０，含量．即控制燃料中的硫含量。 １．２三氧化硫的生成及转化率的确定 烟气中三氧化硫生成的机理极其复杂 一般以为一部分是在工艺 生产过程中产生的．一部分是在尾部烟道中产生的 在工艺生产过程中．主要是原子氧的作用而生成三氧化硫．而原 子氧主要是在燃烧反应中形成的 如： ＣＯ＋Ｏｚ－－－￣ＣＯ２＋０ Ｈ＋Ｏ２—｝ＯＨ＋０ 这些原子氧很活泼，容易将二氧化硫转化成三氧化硫。另外，氧分 子、二氧化碳等氧化物在炉子高温辐射下．其中一部分也会分解原子 氧而使二氧化硫转化成三氧化硫 当压力一定时．二氧化硫转化成三氧化硫的平衡曲线如图１所 示。从该图可以看出低温时对转化成三氧化硫有利。在８５Ｏ℃以上的高 温下，三氧化硫几乎不产生。在温度相同时．压力升高会增加向三氧化 硫方面的转化 、 ｌ ｌ ｜． ＼ Ｏ柚棚０蛳哪ｌ柚 — 图１ ＳＯ２、ＳＯ３平衡状态 １．３硫酸蒸汽的酸露点温度的计算 烟气中不但有三氧化硫．而且有水蒸汽．它们相互作用而生成硫酸 蒸汽。如果管壁温度低于某一数值．硫酸蒸汽就会在管壁上凝结并产生 腐蚀 这一数值就称为硫酸蒸汽的酸露点温度 硫酸蒸汽的酸露点温度 主要取决于烟气中三氧化硫和水蒸汽的含量．一般可按下述方法确定 烟气中硫酸的质量浓度按下式计算： ｃ＝９８×ＶｓＯ３／（８Ｏ×ＶｓＯ３＋ｌ８×ＶＨ２０） （１） ＶＳＯ３＝Ｋ￣ＶＳＯ２（２） 式中：ｖｓ０『＿＿烟气中ｓ０ 的容积份额，％： ＶＨ （）＿一烟气中Ｈ２０的容积份额，％： ｖｓＯ『＿烟气中ｓＯ：的容积份额，％； Ｋ一烟气中ｓＯ 转化为ｓ０，的转化率。％； ｃ～烟气中硫酸的质量浓度．％ 烟气中水蒸汽和三氧化硫分压之和按下式计算： ＰＨ２０＋Ｓ０３＝（Ｂ—Ｐ／１３．６）（ＶＳＯａ＋ＶＨ２０）／１ｏｏ （３） 式中：Ｂ一锅炉安装处大气压力．Ｐａ： Ｐ一锅炉入口处烟气负压．Ｐａ： ＰＨ２０＋Ｓ０３－烟气中水蒸汽和三氧化硫分压之和，Ｐａ。 根据ｃ及ＰＨ Ｏ＋ＳＯ 之值可从图２查出酸露点温度。 ／ — — 一薹 爹 皇 －一 一， ／ ＿一 ／ 一 一一 ＝＝＝，／ 一，ｒ 口厢 毋・ｌ口 ｌ 罩● 撕 囊 ■气＋■—嘎ｔＩ －嚆 ■ 图２在汽相中硫酸浓度和露点之间的关系 １．４腐蚀速率和低温腐蚀规律 影响金属腐蚀速度主要有凝结的酸量、酸露的浓度和金属壁温三 个因素。当壁温较高，稍低于露点时．壁面凝结的酸量很少．腐蚀速度 很慢。随着壁温降低，凝结酸量增加．腐蚀速度显著增加。通常最大腐 蚀点的壁温比露点约低２０～４５℃。当壁温进一步降低时．凝结的酸量 已足够，此时腐蚀速度与酸浓度几乎无关，而仅仅取决于壁温。随着壁 温的降低．酸露中酸浓度也随之降低 虽然酸露中酸浓度的降低使腐 蚀速度增加．但壁温对腐蚀速度的影响大于酸浓度对腐蚀速度的影 响，因此腐蚀速度下降。下降至一定程度后，由于浓度的影响超过了壁 温的影响．随着壁温的降低．腐蚀速度又加快 ２．影响低温腐蚀的因素 以上分析看出。低温腐蚀的根本原因是烟气中含有ｓ０ 。据低温露 点腐蚀机理，影响ｓＯ 生成的因素有：燃料中的硫含量、过剩空气系 数、金属管壁温度、燃烧工况及水蒸气含量等。 ２．１燃料中的硫含量 燃料中含硫越多，生成的ＳＯ，也越多，露点就越高，当燃料的硫含 量为１％时，ｓ０ 浓度已超过腐蚀危险浓度的下限．与此相应．露点则 提高到１３０℃左右。当硫含量为０．２％～０．５％时，露点温度接近水蒸气的 凝结温度．增大了换热器表面积灰及硫酸生成的概率 ２．２尾气中的氧含量 过剩氧的存在是使ＳＯ：氧化成ＳＯ 的基本条件。空气过剩系数越 大。过剩氧越多。ＳＯ，也越多。随着空气过剩系数的降低，烟气中的ＳＯ， 浓度显著减少．接近或小于腐蚀危险浓度，同时露点也随之降低。当空 气过剩系数小于１．１（含氧量小于２％）时，露点急剧下降。 ２－３换热器金属壁温 换热器金属壁温逐步降低会使水蒸气大量凝结．加快腐蚀 ２．４燃烧工况 燃烧越剧烈．火焰中心温度越高．则火焰中原子氧的浓度就越 大．所形成的Ｓ０ 也越多。同时．Ｓ０ 浓度还和火焰末端的温度有关。火 焰末端的温度越低，烟气中ＳＯ，的浓度就越高。如果（下转第１２６页）