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国外研发锅炉预警次级整合热化体系过温应对

2020-04-21
  在满负荷和70%额定负荷下进行了校核热力计算,热力计算各受热面及进出口烟温汇总表,通过计算发现存在以下问题。1炉膛出口烟气温度明显高于原设计值从100%额定负荷热力计算

  在满负荷和70%额定负荷下进行了校核热力计算,热力计算各受热面及进出口烟温汇总表,通过计算发现存在以下问题。1炉膛出口烟气温度明显高于原设计值从100%额定负荷热力计算表可以看出,炉膛出口烟气温度为1149,明显高于原设计值1101,从而使受热面的对流吸热量增加,喷水减温量增加。过热蒸汽所需喷水量约60t/h,高于设计推荐值(33.553.6t/h),而假如再热器调节受热面未有蒸汽通过时,再热汽出口汽温也能满足要求。

  造成炉膛出口烟温高于设计值的原因有:a)苏联计算标准问题按照九十年代苏联标准通报说明,当燃用贫煤,无烟煤时按1973年热力计算标准计算出的炉膛出口烟温与实测值相比,要小50100,在计算时要充分考虑这一因素。本校核计算表计算出的1149已说明比原设计值高了48,考虑到上面谈到的因素,炉膛出口烟温就更高,具体到本炉到底比设计计算高多少度,要具体测定才行。

  b)实际燃用煤质较设计煤质差由于实际燃用煤质Aar高,发热量低,锅炉的各项指标如锅炉出力、蒸汽参数、热风温度等均能满足要求,但煤粉着火时间长,火焰滞后,导致燃烧火焰中心抬高,炉膛出口烟温升高。c)炉膛漏风,不仅可使炉膛出口烟温升高,而且烟气量增加,对流受热面吸热量增加,减温水量增加。d)如果高压加热器停运,炉内结渣、积灰也可导致炉膛出口烟气温度升高。

  排烟温度高于设计值100%额定负荷时,排烟温度165,高于原设计排烟温度156,锅炉效率下降了约1%,经济性变差。引起排烟温度高的原因有:炉膛出口烟气温度升高,对流受热面的积灰、漏风。其中炉膛及制粉系统漏风对排烟温度的影响较大,这两部分漏风直接进入炉膛,减少了空气预热器中空气流通量,减少了空气预热器中空气侧的吸热量,导致排烟温度升高。空气预热器本身的漏风也可使排烟温度升高,每漏入1%的空气量,可使排烟温度升高约1.

  关于调节受热面问题从热力计算表可以看出,调节受热面取掉一部分后,满负荷不经调节受热面,70%额定负荷时再热蒸汽全部经过调节受热面时,能满足再热蒸汽参数要求。但在满负荷时,调节受热面处于干烧状态,考虑到烟气温度沿宽度不均匀程度,如偏差系数仅取1.1,则最高烟温处可达605,远超过12Cr1MoV所允许的干烧温度580,从而造成超温破坏,频繁爆管。其原因分析如下:a)原设计计算说明书中炉膛出口烟温为1101,如让再热蒸汽不经过调节受热面,再热蒸汽参数满足不了要求,故要在调节受热面中吸热。部分蒸汽通过调节受热面,冷却了管壁,也不会超温,而实际炉膛出口烟温高于原值达50或者更高,使得蒸汽不经过调节受热面或通过少量蒸汽便满足要求,因而存在超温问题。这是由于原计算标准造成的。

  b)钢材选用欠佳,12Cr1MoV合金钢的抗拉强度受温度变化影响极大。温度稍有升高,其抗拉强度就下降非常明显。抗拉强度与温度的关系如。由图可见,这种钢材要求其所处的烟温不宜波动,否则对其寿命有显著影响。

  考虑一定的裕量,则在100%负荷时再热器调节受热面不超温的最小流量为:Dzt=1.2D=26t/hd)在满负荷工况下,为了防止再热器调节受热面干烧,可让部分蒸汽通过,就一组调节受热面通过20t/h,30t/h蒸汽进行了壁温计算说明:通过30t/h蒸汽时壁温约为545,小于金属许用温度,管壁安全,喷水量约7t/h;通过20t/h蒸汽时,壁温约为574,接近12Cr1MoV许用温度,处于危险区,喷水量约5.7t/h.通过最小流量估算及壁温计算数据说明,一组调节受热面在满负荷时通过约30t/h蒸汽管壁是安全的。但以上仅是估算,为准确起见,宜作调整试验。

  结论建议a)炉膛出口烟气温度高是造成再热器调节受热面入口烟温高的主要原因b)排烟温度高使锅炉效率降低。c)解决调节受热面超温的方法是让部分蒸汽通过调节受热面,以冷却金属管壁,保证其安全工作。但需投用再热器事故喷水,会使本机组经济性有所下降。从100%额定负荷看,为了做到既保证管壁安全,又不使喷水量过多而导致机组热经济性有所下降,可通过减少调节受热面,即减少再热蒸汽流通面积,提高蒸汽流速,从而使蒸汽对管壁冷却的效果更好些,事故喷水量也就可少些。但从70%额定负荷热力计算来看在现有的一侧93排基础上如进一步减少到87排,面积约减少1/4,则使再热汽温下降5左右,再热汽温难以达到要求。为此建议保持现有的受热面不变。

(完)

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