2#鍋爐省煤器省煤器超溫原因分析及整改

郭天宇　唐槐

摘要：動力廠2#鍋爐為一臺130t/h中溫中壓燃氣鍋爐。設計燃料為天然氣和煉廠干氣，過熱器采用面式減溫。鍋爐2014年建設，2015年投用。在進行低氮改造（采用煙氣再循環技術）后省煤器高溫段頻繁爆管，并呈現爐前管排比爐后管排更嚴重的特點。同時，實際運行反饋顯示：鍋爐原尾部受熱面設計有一定富裕，在較高負荷時，排煙溫度比設計值低30℃左右。本文分析了超溫原因，并提供出相應整改建議。

關鍵詞：鍋爐;省煤器;基層單位;深化

一、現狀

蘭州石化公司動力廠2#鍋爐于是UG-75/3.82-Q5型單鍋筒橫置式立式自然水循環中壓蒸汽燃氣鍋爐，鍋爐額定蒸發量為130t/h，配6套低NOx燃氣燃燒器，分2層布置，上層燃燒器上方設置1層燃盡風。設計燃料為天然氣和煉廠干氣，過熱器采用面式減溫。鍋爐2014年建設，2015年投用。在進行低氮改造（采用煙氣再循環技術）后省煤器高溫段頻繁爆管，并呈現爐前管排比爐后管排更嚴重的特點。同時，實際運行反饋顯示：鍋爐原尾部受熱面設計有一定富裕，在較高負荷時，排煙溫度比設計值低30℃左右。

二、改造要求

鍋爐經過簡單改造后（不改動鍋筒，現水質也無法滿足蒸汽噴水減溫要求），消除不安全因素，以使鍋爐在采用煙氣再循環技術（系數0.15）并滿負荷運行工況下，可達到安全可靠運行，且仍保有較高的熱效率。

三、改造放那討論

鍋爐原設計參數

額定蒸發量： 130t/h

額定蒸汽壓力：（表壓） 3.82MPa

額定蒸汽溫度： 450℃

給水溫度： 104℃

排煙溫度： ～145℃

鍋爐設計效率： 91%

排污率： 2%

鍋爐改造計算數據

根據以上要求，提出方案一：增設水冷屏的方法。經初步理論計算，改造前后關鍵數據對比如下：

從上表可以看出：

1、就兩種燃料比較，燃用干氣與燃用天然氣各指標差異不大，燃用干氣經濟和安全性指標略優于燃用天然氣;

2、就安全性而言，增設水冷屏后，省煤器出口沸騰率有顯著下降，在滿負荷工況下也可控制在20%以下;

3、就鍋爐效率而言，增設水冷屏后，效率略有增加;

4、就主汽溫度而言，在增設水冷屏后，出口汽溫有所下降，但在中高負荷下應均能滿足使用要求。

改造方案簡述

增設水冷屏改造大致工作如下：

1、管系改造：在爐膛上部增設4片水冷屏，管子φ60×4，屏寬1440，水冷屏管材質：20/GB3087;

2、下降管改造：水冷屏供水取自集中下降管，每屏增設一根φ159分散下降管，下降管材質：20/GB3087;

3、引出管改造：4片水冷屏產生的汽水混合物經8-φ133引出管接入水冷壁前上集箱與兩側上集箱，再匯入鍋筒;引出管材質：20/GB3087;

4、省煤器重制：將高溫省煤器全部重新制作，均仍為鰭片式，間距同前;省煤器管材質：12Cr1MoVG，鰭片材質：1Cr13。

此方案本體金屬耗量：水冷屏相關部分～20噸，省煤器相關部分～25噸。

方案二：升級省煤器材質

用于蘭州石化的130t/h中溫中壓燃氣鍋爐，總清單號：QE130-MX，總圖號：QE130-0，設計燃料為天然氣和干氣，過熱器采用面式減溫。鍋爐2014年建設，2015年投用。在進行低氮改造（采用煙氣再循環技術）后省煤器高溫段頻繁爆管，并呈現爐前管排比爐后管排更嚴重的特點。由于省煤器材質升級基本不影響鍋爐的熱力性能，同時考慮到傳熱有一定偏差，適當考慮余量，故建議：

1、在省煤器靠近爐前3片蛇形管與集箱連接管段增加壁溫測點，監控該處省煤器管壁溫度，對比貴司之前90T/h負荷時該處壁溫，建議控制該處壁溫不超過480℃。

2、檢查上級省煤器出口集箱與鍋筒之間的連接管道，及連接管道接入鍋筒處的內部裝置，確保連接管道通暢。

經核算，在燃用干氣時，負荷可達到120T/h，燃用天然氣時，負荷可到120T/h。

以上僅為理論計算，省煤器改造后，省煤器監控點處管壁溫度不超過480℃的情況下，鍋爐負荷可以提至額定負荷運行。

作者簡介：郭天宇，1987年9月，男，漢族，河北保定，大學本科，工程師，研究方向：熱能動力;唐槐，1987年10月27日，男，漢，江蘇，本科，職稱無，研究方向：安全管理

蘭州石化公司動力廠 730070