660MW超超临界锅炉高温受热面壁温测点优化方案

【摘 要】本文针对超超临界锅炉受热面根据锅炉运行高温受热面实际温度变化规律，制定、优化受热面增加壁温测点方案。

【关键词】超超临界锅炉；受热面；壁温测点；优化

0 前言

某发电公司#1-#4机组是哈锅生产的660MW超超临界机组，由于锅炉厂设计壁温测点少，无法反映受热面管最高管壁温度，造成后屏过热器、末级过热器接连发生多起超温爆管事件。下面就受热面壁温测点优化过程中，积累的一些经验和教训，仅供大家研究参考。

1 设备概况

锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的HG-2000/26.15-YM3超超临界压力直流锅炉，采用П型布置、单炉膛、改进型低NOX PM（Pollution Minimum）主燃烧器和MACT（Mitsuibishi Advanced Combustion Technology）型低NOx分级送风燃烧系统、墙式切圆燃烧方式，炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁、带再循环泵的启动系统、一次中间再热。锅炉采用平衡通风、紧身封闭布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构。

锅炉的汽水流程从水冷壁入口集箱到汽水分离器为水冷壁系统，从分离器出口到过热器出口集箱为过热器系统，另有省煤器系统、再热器系统和启动系统。

1.1 锅炉主要运行参数

1.2 原设计受热面壁温测点

1.2.1 后屏过热器（35屏×19根管）：共5点（2-1，8-1，15-1，21-1， 28-1，34-1）。

1.2.2 末级过热器（56屏×15根管）：共5点（2-1，13-1，23-1，34-1， 44-1）。

1.2.3 末级再热器（70屏×11根管）：共5点（2-1，15-1，29-1，42-1， 56-1）。

2 第一次增加测点方案

2.1 目的

2.1.1 对锅炉整体的实际运行状况做全面的分析判断，并从理论上进行热力校核计算，找出过热器同屏各个管圈的蒸汽流量偏差，有针对性的制定改进方案。为此高温受热面（后屏、末级过热器、末级再热器）选定有代表性的2屏整屏加装壁温测点，测出实际的管壁温度值作为水力计算的依据。

2.1.2 高温受热面（后屏、末级过热器、末级再热器）炉膛宽度方向每屏的同一根管增加壁温测点，找出烟温及管壁温度偏差规律，为运行人员燃烧调整提供依据。

2.2 增加壁温测点方案（共538点）

2.2.1 后屏过热器管屏出口管壁温测点

1）整屏（9屏、27屏）加装38个测点。

2）炉膛宽度方向增加壁温测点：每屏的第11根管（9屏、27屏第11根除外），共33点。

2.2.2 末级过热器管屏出口管壁温测点

1）整屏增加测点：左数第28屏和第44屏，共24点。

2）炉膛宽度方向：双数屏（2、4、6、8……54、56）第7根管（28屏、44片、47、49第7根除外），共24点。

2.2.3 末级再热器增加壁温测点

1）整屏增加测点：左数18屏、52屏共22点。

2）炉膛宽度方向：双数屏（2、4、6、8……70）第6根管（18屏、52片第6根除外），共33点。

2.2.4 水冷壁增加壁温测点：前、后、左、右墙水冷壁中间集箱入口处各增加91点，共364点。

2.3 增加测定后壁温分析

2.3.3 整屏管排壁温对比（2、3号机组660MW负荷）

通过整屏管壁温分布对比说明：

？高温受热器管壁温度分布趋势基本一致，后屏过热器高温点在第6、14根管；末级过热器高温点在第6根管；末级再热器在第5、8根管。

？后屏、末过、末再第1根（原厂设计壁温测点）管壁温度不是最高温度的管，对受热面管壁温度监视没有参考性。

3 高温受热面增加壁温测点方案确定

3.1 后屏过热器管屏出口管壁温测点方案（共137点）

3.1.1 整屏（5屏、27屏、34屏）加装56个测点。

3.1.2 炉膛宽度方向增加壁温测点：每屏的第10根管，共32点。

3.1.3 集箱中部易积存异物管排14-20屏的第6、7、8、9、10、11、12、13根管，共49点。

3.2 末级过热器管屏出口管壁温测点方案（共125点）

3.2.1 整屏增加测点：左数第10屏、第44屏和54屏，共40点。

3.2.2 炉膛宽度方向：双数屏（2、4、6、8……54、56）第7根管（28、44屏第7根已加装），共25点。

3.2.3 集箱中部易积存异物管排25-32屏的第4、5、6、7、8、9、10、11根管，共60点。

3.3 末级再热器增加壁温测点方案（共65）

3.3.1 整屏增加测点：左数12屏、52屏、64屏共33点。

3.3.2 炉膛宽度方向：双数屏（2、4、6、8……70）第6根管（18屏、52屏、68屏第6根除外），共32点。

4 结论

通过高温受热面在炉膛宽度方向和整排管排管壁温度分析对比，确定增加壁温测点原则如下：

在炉膛左中右侧分别选择壁温较高的管排整屏增加壁温测点。

在炉膛宽度方向根据管屏数量隔排管屏中间壁温较高的管增加安装壁温测点。

后屏、末过两侧进汽集箱，考虑中部易积存异物的7个管屏中的第6、7、8、9、10、11、12、13根管增加安装壁温测点。

运行人员通过增加的壁温测点，监视受热面管子壁温变化，坚持受热面管壁温度调整主再热蒸汽温的原则，进行燃烧优化调整，有效的控制了高温受热面管超温问题。