印度JSG电站亚临界锅炉优化改造探析

摘要：印度jsg4×600MW电站四台机组试运过程中锅炉出现了过热器、再热器减温水、再热器壁温超出设计现象，作为EPC总承包商，我们从设计、运行等各方面进行了原因分析，成功进行了设计优化改造，达到了良好的效果，提高了设备的可靠性和机组运行的经济型，对同类设备的改造具有指导意义。

关键词：燃煤机组；锅炉受热面；优化改造

中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2014）06-0-01

一、机组概况

印度JSG 4×600MW电站亚临界锅炉，由哈尔滨锅炉厂有限责任公司设计制造，控制循环燃煤锅炉，每台锅炉配备6台钢球磨煤机，五用一备。

二、存在的主要问题及原因

印度JSG 4×600MW电站亚临界燃煤锅炉，在运行过程中出现了以下问题：

1.左右侧烟温偏差大

日常运行中，炉膛沿程烟温中，首级烟温测点数值存在左侧和右侧测量数值偏差较大的情况，最大时曾经达到150℃。运行人员通过运行调整，也只能保持短时间的左右两侧烟温平衡，绝大部分时间内偏差处于60～100℃范围内。

2.末级再热器金属管壁超温

依照设计，末级再热器金属管壁温度的超温报警值为623℃。在日常运行中，末级再热器右侧温度测点T2（R）有多次超过报警值的记录，最高时温度达到672℃，并且持续时间较长。这样容易对超温区域的末级再热器管子造成损伤，严重时会引起爆管。

3.投运F磨引发末级再热器超温

投运F磨时，会伴随发生右侧烟气温度上升和末级再热器壁温上升的情况，有时末级再热器部分壁温测点温度超过报警值623℃。

4.再热器减温水量大

当运行人员发现末级再热器壁温较高时，通常采用增大再热器减温水量的方式来降低壁温，缓解超温，右侧阀门经常达到100%，减温水量达到30t/h以上，导致再热器出口蒸汽温度偏低，严重的情况下甚至降至500℃以下，这对机组的运行是相当不利的。

三、优化改造方案

根据机组性能试验报告和现场实际运行数据，经过分析认为，应根据以下运行数据作为改造的基础。优化改造方案如下：

1.减少低温过热器：水平低温过热器位于尾部竖井烟道省煤器上方，分上、下两组，约7.4圈，共120片，6根管绕一组，管径为Φ57，以153mm的横向节距沿炉宽方向布置。采用自省煤器出口集箱引出的水冷吊挂管悬吊和定位。将下组受热面去除后，圈数减少到3.5，受热面积由12944 m2变为7696m2。

2.减少墙式再热器：布置于炉膛上部的墙式辐射再热器包括前墙和两侧墙受热面，前墙根数为256根，侧墙为2×130根，Φ60高度为20.2m，节距为63.5mm，每侧墙的宽度为129×63.5=8191.5mm（26.9ft），各取消60根管，则宽度变为69×63.5=6268.5mm（14.4ft），水冷壁暴露管子根数为2×60=120根管子，需要将此区域的水冷壁管子由Φ51×6.5的光管变为Φ51×5.6（MWT）的内螺纹管，材质为SA-210A。

3.增加省煤器：H型省煤器规格为φ42×5.5，材质为 SA210-C。省煤器纵向节距为100mm，纵向排数为24排，管组高度为2300mm；横向节距为105mm，横向排数为174排，每组4根管绕，原热力计算面积为215000 ft2，增加约1圈后，面积增加到277000 ft2，有效降低了烟气温度，在减小过热器减温水量的同时，可以使锅炉效率不降低。

4.其他说明

按照本优化方案，锅炉在主蒸汽流量为2028 t/h工况下省煤器出口水温为332℃，饱和水温为364℃，仍有32℃裕量。在主蒸汽量为811.2t/h工况下省煤器出口水温为298℃，省煤器饱和温度为308℃，仍有10℃裕量。

方案优化后过、再热器、省煤器阻力变化如下：

（1）通过对最大出力工况进行计算，锅炉能够达到额定参数；

（2）本次优化没有改变炉膛尺寸和燃烧形式，对炉内流场影响很小，不需要CFD分析计算；

（3）优化方案减少低温过热器受热面积，在尾部竖井中，原低温过热器区域由于没有受热面内工质的冷却。原设计水平低温过热器入口烟温615℃（888K）、出口烟温480℃（753K），优化后水平低温过热器入口烟温630℃（903K）、出口烟温542℃（815K）。水平低温过热器烟气流速由10.25m/s提高到10.74m/s。

（4）原布置在两组之间的吹灰器，上部管组和下部管组均在有效吹灰半径内，实行优化方案后，移除了下部管组，但吹灰器仍对上部管组有效，需要保留，位置不变。

四、改造效果

经过2个月的改造和验证试验证明，锅炉减温水达到了设计值、再热器壁温不再超温、烟温达到了平衡，上述存在的问题，均已经解决，改造后的锅炉效率在合同规定的范围之内，取得了良好的效果。

五、结束语

改造后的锅炉的各项技术经济指标完全满足合同要求，机组可靠性、安全性、经济型大大提高，不仅保证了机组安全稳定运行，取得了良好的经济效益，而且也对国产锅炉在设计、制造方面提供了良好的经验，为今后海外燃煤电站工程的设计、制造、运行提供了宝贵的经验。

参考文献：

[1]印度JSG 电厂设计图纸和说明[Z].山东电力设计院.

[2]锅炉厂设计图纸和厂家说明书等资料[Z].哈尔滨锅炉厂有限责任公司.

[3]EPC总承包合同技术规范书[Z].山东电力建设第三工程公司.

[4]印度国家电力CEA火电厂设计导则.

作者简介：谭哲令（1968-），男，山东莱阳人，东北电力大学，高级工程师，印度JSG 电厂4×600 MW工程，项目经理，主要从事火力发电EPC总承包工程项目管理。