吴占恒

（龙净能源发展有限公司，福建 厦门 361000）

某循环流化床炉垃圾焚烧发电厂锅炉高温省煤器积灰、结焦严重，排烟温度偏高，运行25-30天左右，需停炉处理，否则将影响锅炉长周期运行（见图1）。

图1 过热器积灰、结焦情况

通过对运行情况分析，确定主要原因是由于入炉垃圾热值较高，垃圾处理量偏大，炉膛出口烟气温度过高，导致积灰位置由过热器移至高温省煤器处，省煤器清灰装置清下的灰渣，可能会导致下方的空预器堵塞，从而堵塞整个尾部烟道，造成锅炉停运检修，甚至频繁更换省煤器[1-2]。

电厂前期运行措施是停止运行高压加热器，把给水温度从设计温度150℃降低至103℃，目的是通过加大省煤器的换热量，降低省煤器区域的烟气温度，确保空预器等设备正常运行。带来的问题是省煤器的结焦和低温腐蚀，更换频繁。

1 解决思路

针对上述问题，提出加大省煤器之前的烟气换热量，将结焦区域前移到空烟道或者过热器区域的解决思路，方便清灰并通过灰斗排出，减轻省煤器的结焦和腐蚀，延长寿命，减少锅炉停运检修频率[3]。可分为五个步骤来延长运行周期：

1.1 高温段增加受热面

旋风分离器之后的空烟道中可以增加竖直布置的水冷膜式壁隔墙，根据空烟道的具体尺寸而定，估计可以布置两个左右。以此来降低过热器以及省煤器的入口烟温，把烟气的高温区重新前移至空烟道，在空烟道产生的结焦结渣会掉落并由下方的除渣机送出锅炉，不会有堵塞烟道的风险。此外，采取此方案会增加蒸汽蒸吨，如果锅炉汽水系统以及汽轮机设计裕量允许的话，则会产生额外的发电效益。此时已没有必要通过停运高压加热器来降低给水温度并间接降低省煤器区域的烟气温度，高压加热器重新投入运行，还可以减轻凝汽器及凝结水泵的压力。

1.2 高温段空烟道增加水力清灰装置

空烟道考虑水力清灰，在不停炉的情况下可以在线清灰来控制过热器和省煤器入口烟温（过热器入口烟温不宜超过650℃，省煤器入口烟温不宜超过450℃）。若采取此方案，需要现场核实空烟道上方是否有3m左右的空余高度，用来安装水力清灰装置。

1.3 二次风空预器改造

电厂二次风温度高达320℃。主要由于空预器采用的是炉内管式空预器，空预器入口烟温过高导致二次风出口温度过高。在此温度下，二次风的穿透性和扰动性很差。如果已经采用了上述1.1 和1.2 节的步骤之后，二次风温度仍然过高的话，可以考虑拆除旁路二次风空预器最上一级，降低二次风入炉温度。同时在省煤器出口水温不过高的情况下，适当增加省煤器受热面积，保证排烟温度不过高。

1.4 省煤器以及空预器改成蒸汽吹灰

省煤器及空预器目前采用脉冲吹灰，可以改成蒸汽吹灰，以增强清灰效果。

1.5 适当提高给水温度

为了降低烟温，目前给水温度为103℃。在采取技改措施后排烟温度降低的情况下，重新提高给水温度到至少130℃，以防止省煤器低温腐蚀。

2 改造方案的对比分析

为了降低电厂高温省煤器入口烟温，减轻省煤器堵灰风险，提高锅炉运行周期，提出四种改造方案，主要内容如下：

2.1 增加沸腾式省煤器

拆除第三烟道入口处的低温过热器（8排管），增加高温过热器（8排管），同时在高温过热器下方增加蛇形管式沸腾省煤器（16排管），采取顺流布置。汽水侧由第四烟道上方高温省煤器引出的给水管接入沸腾省煤器下集箱，给水经过沸腾省煤器加热后部分汽化，汽水混合物由沸腾省煤器上集箱引出由新增的给水管道送入汽包（现有汽包没有预留管接头，故只能再由原有给水管接头送入汽包）。沸腾省煤器管材选用20G，清灰装置采用长伸缩式蒸汽吹灰器。

新增省煤器如果按照沸腾省煤器来做理论计算，结果为：本方案新增受热面面积约为140m2，可降低末级高温过热器入口烟温约95℃，降低高温省煤器入口烟温约为43℃，锅炉排烟温度可降低约为10℃。

本方案的优点以及可能存在的问题归纳总结为表1。

表1

2.2 空烟道增加隔墙水冷壁

在旋风分离器之后的第二空烟道中增加两个水冷膜式壁隔墙，每个隔墙受热面积跟第二烟道侧一致，从锅炉下降管处增加引入管供水，上升管则利用现有膜式壁上升管，把新增隔墙上升管并入现有上升管后由原有上升管管接头进入汽包。

按照新增2个水冷膜式壁隔墙做理论计算，结果为：本方案新增受热面面积约为92m2（热力计算时候计算双侧吸热面积总共184m2），可以降低低温过热器入口烟温约78℃，降低末级高温过热器入口烟温约70℃，降低高温省煤器入口烟温约33℃，锅炉排烟温度可降低约8℃。

本方案的优点以及可能存在的问题归纳总结为表2。

表2

2.3 增加低温过热器面积

现有第三烟道入口处的低温过热器为8排管，可以将其增加到20排管，蒸汽侧的连接方式保持不变。需要新增一级喷水减温装置防止过热器超温。

新增低温过热器方案热力计算结果为：本方案新增受热面面积约为127m2，低温过热器入口烟温没有降低，末级高温过热器入口烟温可降低约51℃，高温省煤器入口烟温降低约23℃，锅炉排烟温度降低约为4℃。

本方案的优点以及可能存在的问题归纳总结为表3。

表3

2.4 增加对流管束+过热器+凝渣管方案

先将炉膛上部二燃室测温点1.5 m以上前后及左墙的浇注料敲除，然后根据运行数据增加对流管束+过热器+部分凝渣管，将上级高温省煤器烟气进口温度控制在450℃左右。该方案因敲除了炉膛二燃室测温点上部部分浇注料，裸露的水冷壁管道可能存在一定的高温腐蚀风险，在技改后的运行中需要加强监测、维护。

3 结论

通过以上对比分析可以看出增加沸腾省煤器的方案理论计算结果最优，但是改造后实际运行效果不可控、风险较大，不建议实施；增加隔墙膜式壁与增加低温过热器面积两种方案均比较保守，烟气降温幅度相对较小；敲除炉膛二燃室测温点上部部分浇注料及增加对流管束+过热器+部分凝渣管方案需要进一步核算，可先对一台炉分步实施技改并根据改后实际运行效果对技改方案进行优化，确保系统长周期稳定运行。