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10t/h组装锅炉加装过热器的改造设计
发布时间：2013-07-08 08:05 来源：未知
0、前言
某单位原有2台SZL10 -1.25 -AⅡ锅炉，因生产工艺有了新的需求，该锅炉的原生产厂家应用户要求，在锅炉的右侧加装了过热器，生产320℃的过热蒸汽。经过一段时间的运行，发现蒸汽温度上不去，有时有350℃（很短暂），有时候只有200℃，且有爆管事故发生。这2台锅炉自此便不得不停炉，用户也因此蒙受了重大经济损失。
1、过热器再行改造设计
根据多年来这方面的实践，我们深知组装锅炉加装过热器，受限制的地方较多，若是新设计的锅炉产品还可以综合考虑，尽量避免不利因素，可若是要将饱和蒸汽锅炉改造成生产过热蒸汽锅炉，如果改造设计时考虑不周会有很大风险，锅炉运行达不到设计参数，甚至过热管爆管事故发生也在所难免，该锅炉的原厂家改造失败就是证明。
近年来，我们设计并正常运行的该类型的锅炉已有很多台。这期间，我们从不同的渠道吸取了一些同行中好的设计理念，为我们之后的工作提供了一份有力的技术保障。
过热器管爆管原因很多，如进过热器的饱和蒸汽带水、过热器管壁超温（超出所用管材的最高使用温度）、磨损、吸热量偏差过大、过热器管内蒸汽流速过低甚至个别管内蒸汽滞留，以及不规范的运行方式等。造成组装锅炉上的过热器爆管，前两个原因尤其明显。这是因为组装炉本身因受运输条件的限制，锅炉的外形尺寸只能控制在规定的范围内，也就是说炉膛受热面布置空间有限，从而有可能导致炉膛出口烟温偏高，而过热器往往就布置在炉膛出口处；再就是上锅筒的直径较小，造成锅内汽水分离装置的设计简单和锅筒内汽水分离高度远远不够，锅筒出口处的蒸汽带水必然严重，富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧木屑颗�；怪频哪拘忌镏士帕Ｈ剂�。
经过对原改造图和用户提供的情况进行仔细分析，首先，我们认为，饱和蒸汽带水严重。原汽水分离装置肯定不能满足实际运行时的要求，所以汽水分离装置要重新设计。其次，过热器烟气冲刷情况很不好，烟气流速不均，特别是位于后部拐角处的受热面，处于烟气冲刷死角，该处受热面几乎不起作用。再次，原过热器改造设计时，为了布置充足的受热面，使得蒸汽流速偏低，加上吸热偏差，给过热器安全运行留下了隐患。
结合原锅炉的特点，总结原锅炉的改造情况，我们在重新设计改造方案时，仍将过热器放在炉膛右侧。炉膛出口设在炉膛右侧前部，为了取用适当的烟气流速，将出口处部分水冷壁密排管拉稀，形成炉膛烟气出口，出口处有一段烟气混合室，经过混合后的烟气横向均匀地冲刷过热器受热面，之后进入锅炉的对流管束。
考虑到原锅炉炉膛出口烟温较高，对过热器的安全运行不利，我们将原锅炉的炉膛后墙，即原燃尽室前墙拆除，以此扩大了炉膛容积和辐射受热面面积，降低了炉膛出口烟温，其它部位的炉墙按改造图进行砌筑(如图2)。
经计算，布置过热器处的烟气通道尺寸为1010×2200，通过过热器的烟气流通面积为1.67m2，烟气流速约为9m/s，受热面积为19.6m2，布置型式为三套管，顺列、逆流布置，横向节距为170 mm，共6片，18根管子，蒸汽流速约为27m/s，管子规格采用∮42×3.5，材料采用耐高温的12CrlMoVG。较高的蒸汽和烟气流速提高了换热系数，减少了受热面的需求，相应地缩小了布置过热器的空间，也就减少了钢耗量和占用厂房的空间。
该锅炉的上锅筒直径为900 mm，为了确保锅炉能安全、正常运行，进入过热器的饱和蒸汽的品质必需要保证。所以上锅筒内部装置也作了必要的改造。由于受原有的条件所限，合理的一次分离装置的设计也还是不够的，我们在原有的主汽阀处安装一只独特的外置汽水分离装置（合理的设计计算是必须的），通过再次分离的饱和蒸汽进入过热器进口集箱。另外，在锅筒上需要再装一只管座，一来用以支撑该部件，二来将分离出来的水引至锅内水空间(如图3)。
由于锅炉运行时总有燃烧不稳定的时候，为了保证过热蒸汽出口温度稳定在用户设定的范围内，过热器出口集箱内设减温盘管（面式减温器），从锅炉给水管道上引出一路减温水，管路上设有电动调节阀，可以通过出口集箱上的热电偶信号来控制电动调节阀的开度大小，以达到控制减温水流量的目的，通过换热后的减温水再引至省煤器入口管路上。
过热器出口集箱即减温器上设有安全阀管座、电接点压力表管座、副汽阀管座、低读压力表管座、疏水管座、热电偶插座和温度计插座，以及主汽阀管座等，以确保锅炉的安全、正常的运行，满足用户的需求。
2、计算汇总表
计算汇总表见表1。
过热器壁温计算最高点壁温为536℃，低于12CrlMoVG的最高使用温度。
3、实际运行情况
该锅炉经过改造后，试运行期间，炉膛出口烟温有时只有940℃，低于计算值( 978℃)，所以蒸汽出口温度有时也稍有偏低，但基本能够满足生产工艺要求。
在实际运行中，由于该锅炉的上锅筒直径偏小，应注意水位不能偏高，关注锅水品质，表面排污要通畅，尽可能地保证锅筒内汽水分离的高度，从多方面保证锅炉安全与正常运行。
4、结束语
该锅炉改造基本上是成功的，即产饱和蒸汽的组装炉可以改造成生产过热蒸汽的锅炉，但每台锅炉都有各自的特点，外置分离器的设置有其独到之处，在以后的这类改造中颇有借鉴的价值。
