大型循环流化床锅炉烟气越限对尾部受热面的影响及应对措施

北极星环保网讯:大型循环流化床锅炉技术是近年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术。国内已有很多大型循环流化床锅炉投入运行或正在制造之中。大型循环流化床锅炉烟气越限问题威胁着机组的安全运行，务必寻求解决措施。

一、设备概况

我公司兩台300MW循环流化床锅炉尾部竖井烟道内沿烟气流向分别布置有高温过热器、低温再热器、高温省煤器、低温省煤器等受热面，其中高温过热器通过156根过热器吊挂管悬吊布置在尾部烟道上部，蛇形管直径Φ51mm，高温过热器冷段采用12Cr1MoVG材料，热段采用SA213-T91材料。

过热器吊挂管直径为Φ63.5×12mm，在高温省煤器区域和低温再热器区采用15CrMoG材料，在高温过热器及低温再热器区域采用12Cr1MoVG材料。低温再热器管径为Φ70mm，采用20G和15CrMoG材料。高温过热器、低温再热器及高温省煤器的蛇形管均是通过角板和管夹固定在过热器吊挂管上，低温省煤器蛇形管全部固定在吊板上，吊板再固定在吊挂管上，然后通过吊挂管和炉顶吊挂装置吊在顶板上。

二、运行情况

我公司#1、#2锅炉自2009年3月27日、5月28日分别进入商业运行以来，锅炉尾部受热面积灰问题日益突出，由严重积灰所衍生的尾部烟道各段烟气温度超限、空预器电流波动等问题威胁着机组的安全运行。针对上述问题，公司分别在10月与11月利用机组小修，将锅炉部分吹灰器由脉冲式改为蒸汽吹灰，实际运行数据表明，吹灰器改造后，锅炉尾部各段烟气温度在吹灰后出现明显下降。下表为#2炉在吹灰前后不同负荷段的烟气温度对比：

通过以上对比可知，蒸汽吹灰后的各段烟温已经达到或者接近设计值。但是，蒸汽吹灰前的各段烟温比设计值高出27～91℃不等，尤其是高温省煤器和低温省煤器处烟温分别比设计值高91℃、84℃。

三、烟气温度长期偏高对受热面金属的影响分析

目前，高温过热器常见运行环境为：进口烟温890℃、出口烟温674℃～746℃、工质温度480℃左右，其管壁温度一般均低于570℃；低温再热器常见运行环境为：进口烟温674℃～746℃、出口烟温565℃～638℃，工质温度440℃，管壁温度一般低于460℃；过热器吊挂管热段的运行环境包含在高温过热器与低温再热器区域，而低温段则位于省煤器区域，其工质温度一般在350℃左右。

1、对尾部受热面金属的影响

由于高温过热器、低温再热器和高温省煤器及其吊挂管流入工质对各受热面管的良好冷却，其璧温主要取决于工质温度，对烟气温度不敏感，运行时其管壁温度一般均低于规定值。因此过热器、再热器和省煤器及其吊挂管较为安全。

2、对吊挂管上的吊挂件安全性的影响

低温再热器上的吊挂件采用的是1Cr18Ni9Ti，为耐热不锈钢，其最高允许温度为900℃。

高温省煤器采用的是12Cr1MoV材料，其最高允许温度为580℃

但由于吊挂件可以得到省煤器管及吊挂管的双重冷却，理论上应是安全的。但是，为保证安全，机组运行过程中，必须加强对高温省煤器进口烟温的控制，当该处进口烟温大于580℃，应加强蒸汽吹灰，如果吹灰后烟温仍然大于580℃，则必须降负荷，直至烟温低于580℃。

停炉后，工程部应组织对#1炉高温省煤器入口处的吊挂件进行重点检查，如果发现有氧化和塑性变形，应及时处理。

3、对低温省煤器与高温省煤器之间的吊挂板安全性的影响

低温省煤器与高温省煤器之间的吊挂板为12Cr1MoV材料，此处为吊挂管与吊挂架之间的过渡连接，没有冷却，其温度与烟气温度基本相同。因此，必须采取措施对烟温进行控制。

4、低温省煤器使用的吊挂装置

低温省煤器的吊挂装置，采用的是12Cr1MoV材料，存在与第3条相同的问题。

5、省煤器区的端部密封板

由于该设备不是受压件，只起到密封作用，但是，在高温下长时间运行时，有可能存在氧化现象。每次停机时可检查密封板的氧化情况，发现氧化现象应及时更换。

四、运行建议

1、建议机组运行过程中，应采取措施限制高温省煤器入口烟温不超过580℃。同时应根据高温省煤器入口烟温适当增加吹灰次数，如果增加吹灰次数后仍然无法将烟温降至规定值以下，则适当降低机组负荷直至烟温低于580℃。

2、技术部在每次停炉期间应对省煤器吊挂装置进行检查，发现问题及时处理。

3、合理使用减温水。

运行中过热蒸汽温度应使用二级减温水作为主要调节汽温手段，三级减温水作为细调，一级减温水作为辅助调节。用一、二级减温水控制主汽温度迟滞性较大；而用三级减温水控制主汽温度则响应较快。

再热蒸汽温度以调节布置高温再热器的外置床入口锥形阀开度为主要调整手段，如调整外置床进灰量不能满足调温要求时，可投入再热器事故喷水和微量喷水。

任何时候，特别是锅炉启动过程中和低负荷运行时，减温后的蒸汽至少应有20℃的过热度。

4、在锅炉正常运行工况下，应严格控制风量在正常范围内，保持适当的过剩空气系数。一般建议锅炉氧量控制在2～3%。

经过以上措施，尾部烟道各段烟气温度越限情况得到有效控制。

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