1、第 37 卷 第 6 期2022 年 12 月Vol.37 No.6Dec.2022电力学报JOURNAL OF ELECTRIC POWER文章编号：1005-6548（2022）06-0553-08 中图分类号：TK229.6 文献标识码：B 学科分类号：47040DOI：10.13357/j.dlxb.2022.066开放科学（资源服务）标识码（OSID）：660 MW 超临界 CFB锅炉外置床高温再热器热偏差特性研究樊志明（苏晋朔州煤矸石发电有限公司，山西 朔州 036800）摘要：某 660 MW 锅炉外置床高温再热器投运后存在左右侧汽温偏差、管屏间温度偏差大、同屏管汽温偏差等问题。
2、为此，介绍了该高温再热器的结构和运行参数；根据实际运行情况，统计分析了额定负荷工况下，该高温再热器管屏和吊挂管的壁温、热偏差系数的分布情况。分析结果表明，受热面材质选择合理，未出现管壁超温现象，但存在管屏间温差大，靠近两侧壁处灰流化不良，管内蒸汽流量偏差等问题。总结分析了该高温再热器的运行情况，并提出了运行和结构方面的改进措施，可为同型锅炉外置床高温再热器的设计优化和性能提升提供参考和支持。关键词：660 MW 超临界 CFB锅炉；外置床高温再热器；管屏；热偏差特性Analysis of High Temperature Reheater Deviation of External Bed o
3、f 660 MW Supercritical CFB BoilerFAN Zhi-ming（Sujin Shuozhou Coal Gangue Power Generation Co.，Ltd.，Shuozhou 036800，China）Abstract：After the high temperature reheater in external bed exchange of a 660 MW boiler is put into operation，there are problems such as steam temperature deviation on the left a
4、nd right sides，large temperature deviation between tube panels，steam temperature deviation in the same tube panel.Therefore，the structure and operation parameters of the high temperature reheater are introduced.According to the actual operation，the distribution of wall temperature and thermal deviat
5、ion coefficient of the tube panel and hanging tube of the high temperature reheater under the rated load operation condition is statistically analyzed.The analysis results show that，the material selection of the heating surface is reasonable，and there is no tube wall overtemperature phenomenon，but t
6、here are problems such as large temperature difference between tube panels，poor ash fluidization near both sides of the wall，and deviation of steam flow in the tube.The operation of the high temperature reheater is summarized and analyzed，and the improvement measures in operation and structure are p
7、roposed.It provides reference and support for the design optimization and performance improvement for reheater in the external bed exchange in the same type boiler.Key words：660 MW supercritical CFB boiler；high temperature reheater in external bed exchange；tube panel；thermal deviation characteristic
8、s 煤电机组灵活性实践 收稿日期：2022-08-15基金项目：樊志明（1974），男，高级工程师，主要研究方向为 1 000 MW 超超临界燃煤机组和 660 MW 超临界循环流化床机组基建项目管理、发电技术和检修技术，。引文格式：樊志明.660 MW 超临界 CFB锅炉外置床高温再热器热偏差特性研究 J.电力学报，2022，37（06）：553-560.DOI：10.13357/j.dlxb.2022.066.第 37 卷电力学报0 引言 苏晋朔州煤矸石发电有限公司 660 MW 超临界 CFB 锅炉是继四川白马 600 MW 超临界 CFB 锅炉投运后，到目前为止，容量最大的超临界 CF
9、B锅炉。该 660 MW 锅炉外置床高温再热器投运后的运行结果表明：总体运行安全、可靠，蒸汽温度基本达到设计要求，但存在左右侧汽温偏差、管屏间温度偏差大、同屏管汽温偏差、出口汽温偏低、外置床靠近两侧墙处管屏温度偏低、入炉煤粒度较设计值偏大等问题。通过对苏晋朔州660 MW超临界CFB锅炉外置床高温再热器的运行情况和汽温分布等进行分析，了解外置床高温再热器热偏差情况和运行安全性能，为后续大型超临界循环流化床锅炉设计改进提供参考和借鉴。1 锅炉简介 本机组为东方锅炉股份有限公司生产的 DG2162.3/25.4-1超临界直流炉，该锅炉采用双布风板、单炉膛、H 型布置、平衡通风、一次中间再热、循环流
10、化床燃烧方式，采用外置式换热器调节床温及再热蒸汽温度，采用高温蒸汽冷却式旋风分离器进行气固分离。锅炉整体呈左右对称布置，支吊在锅炉钢架上。2 外置床高温再热器简介 2.1再热器汽水流程汽轮机高压缸出口蒸汽经连接管分别从低温再热器入口集箱两端引入，蒸汽与烟气呈逆向流动经过低温再热器管束后进入低温再热器出口集箱，再从出口集箱的两端引出，分别引入布置在锅炉左右两侧的高温再热器，最后送入汽机中压缸。低温再热器进口连接管、低温再热器出口至高温再热器的连接管上，均布置了事故喷水减温器。再热汽温主要通过控制流经高温再热器外置床的灰量调节再热器汽温，达到控制再热器蒸汽出口温度的目的；再热器事故喷水减温只作为再
11、热蒸汽温度调节的辅助手段1-4。锅炉的汽水流程见图 1。2.2高温再热器结构及布置锅炉前墙的左、右两侧各布置 1台高温再热器，高温再热器布置在外置床内，外置床内分空仓和换热仓，中间设置隔墙。外置床高温再热器结构及布置情况见表 1。2.3高温再热器运行参数外置床高温再热器设计运行参数见表 2。图 1锅炉汽水流程示意图Fig.1Schematic diagram of water steam flow554第 6 期樊志明：660 MW 超临界 CFB锅炉外置床高温再热器热偏差特性研究3 高温再热器的运行特性 3.1高温再热器出口壁温测点布置外置床高温再热器（左、右侧对称）管屏出口管子和对应管屏吊
12、挂管（前排）上安装了壁温测点，分别安装在第 1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37、39 屏（共 20 屏，从炉前往炉后）和相应吊挂管上；每个管屏有 7根管子，分别在第 1、3、5、7根管子上各装 1个测点；吊挂管共 20根管，每根管上装 1个测点5。3.2高温再热器壁温分布情况3.2.1高温再热器特征壁温的分布情况锅炉额定负荷（660 MW）工况下，高温再热器管屏出口特征壁温的分布情况见表 3，高温再热器管屏吊挂管出口特征壁温的分布情况见表 4。高温再热器特征壁温参数表明：（1）锅炉额定负荷运行工况下，左侧高温再热器出口管屏最高
13、温度为 595.7，比设计值高 26.7；右侧高温再热器出口管壁最高温度为 593.0，比设计值高 24.0，但没有超过管材极限使用温度 639，没有超温现象。表 1高温再热器结构及布置情况Tab.1Structure and layout of high temperature reheater项目管子规格/mm管屏长度/mm并联管子根数屏片数横向节距/mm高温再热器63.55.54 700740120项目纵向节距/mm管子材质吊挂管规格/mm吊挂管根数吊挂管材质高温再热器115/127SA-213 T9144.57.52SA-213 S30432表 2高温再热器设计及运行参数Tab.2De
14、signing and operational parameters of high temperature reheater名称出口再热蒸汽温度灰侧参数汽侧参数风侧（高压流化风）参数正常运行值/低报警值/高报警值/极限使用值/极限使用值/灰流量/（kgs1）进口灰温/出口灰温/换热系数/（kWm2K1）蒸汽流量/（th1）蒸汽压力/MPa总吸热量 MW吸热份额/%空仓风量/（Nm3h1）换热仓风量/（Nm3h1）风室压力/Pa进口风温/空仓风速/（ms1）换热仓风速/（ms1）设计值569（+35）550 578649639345.28846713341 7855.5983.615.482
15、13612 9065 500900.1690.126备注BMCR压力3.60 MPa压力5.67 MPaBMCR设计煤质BMCRBMCR标态，断面平均555第 37 卷电力学报（2）锅炉额定负荷运行工况下，左侧高温再热器出口管屏吊挂管最高温度为 590.4，比设计值高21.4；右侧高温再热器出口管屏吊挂管最高温度为 598.5，比设计值高 29.5，两侧都没有超过管材极限使用温度 639，没有超温现象。（3）左侧高温再热器出口管屏平均壁温为 566.3，比设计值低 2.7；右侧高温再热器出口管屏平均壁温为 567.7，比设计值低 1.3。若排除蒸汽流量分配的偏差，左、右侧出口再热温度（平均）分
16、布比较均匀，偏差较小6-8。3.2.2高温再热器管屏出口壁温的分布情况锅炉额定负荷（660 MW）工况下，高温再热器全部管屏不同管子（共 4根）出口壁温的分布见图 2所示。管屏壁温分布曲线表明：（1）锅炉额定负荷工况下，左、右侧高温再热器沿深度（迎灰面）不同管屏（共 40片屏）的出口壁温总体呈现出中间高、两侧低的分布趋势；（2）锅炉额定负荷工况下，左、右侧高温再热器靠近两侧墙的各 45片管屏的出口壁温都较低，和中间管屏的出口壁温偏差较大（左、右侧最大偏差分别为 108.1、117.5）；（3）将两侧靠近壁面的几排管屏（左 4片、右 5片）排除，左、右侧高温再热器中间各管屏的出口壁温总体上比较均匀，偏差明显减小（左、右侧最大偏差分别为 40.9、62.9）；（4）左、右侧高温再热器最高壁温分别位于第 11片屏、第 27片屏的第 3根管子（里圈管）上；（5）左、右侧高温再热器最低壁温均位于第 39屏的第 5根管子（外圈管）上；表 3锅炉额定负荷工况下高温再热器管屏出口特征壁温情况Tab.3Characteristic wall temperature distribution of tub