Page 72 - 电力与能源2023年第一期

66 陈 曙，等：超超临界火电机组低低温省煤器的优化改造

低低温省煤器受热面的磨损、积灰将会导致
2 优化改造方案
受热面管壁减薄、腐蚀，继而导致受热面产生凝结
水泄漏，增加烟尘黏性，降低其流动性，造成烟气 在对低低温省煤器磨损、积灰、腐蚀及泄漏等
通道积灰堵塞。同时，烟气中的 SO 3 溶解于水中， 问题进行分析的基础，考虑机组的安全经济运行，
通过烟尘吸附在受热面管壁上将进一步加剧受热 对原低低温省煤器的设计、安装、运行等存在的问

面的腐蚀。 题进行 7 个方面的优化改进。
经过历年的运行、检修经验总结，造成低低温 2.1 设计参数的选取
省煤器受热面磨损、积灰、腐蚀及泄漏的原因主要 原设计参数为进口烟温 130 ℃，出口烟温为

有以下几点。 （90±1）℃，随着机组运行周期的加长，空气预势
（1）烟气走廊造成吹损。该电厂低低温省煤 器的磨损及腐蚀，结合国内煤碳市场的实际情况，
器端部封板由内、外两层组成，换热管与集箱之间 电厂近几年来一直大比例掺烧印尼煤，导致实际

的连接管以及换热管之间的连接弯头均布置在该 空 气 预 热 器 出 口 排 烟 温 度 高 于 设 计 值 ，在 夏 季
夹层内，正常情况下该夹层处应无烟气流通。然 600 MW 以上负荷工况下，空气预热器出口平均
而由于内侧封板密封不严、蒸汽吹灰器穿管处开 排烟温度为 148 ℃。为了配合低低温静电除尘器
孔过大等原因，导致夹层处形成烟气走廊，对弯头 运行，宜将低低温省煤器出口烟气温度按照原设
和连接管造成冲刷，导致弯头和连接管磨损泄漏。 计值控制在（90±1）℃。本次优化改造低低温省

同时，夹层处的弯头和连接管泄漏后，夹层内被湿 煤器出口设计烟温按照 87 ℃计算，出口设计烟温

灰填满，覆盖大部分弯头和连接管，进而导致弯头 留取 3 ℃裕量。低低温省煤器入口设计烟温按照
和连接管腐蚀泄漏。 148 ℃计算。
（2）流场分布不均造成积灰。低低温省煤器 2.2 换热器管型优化
入口烟道导流装置较简单且设计不合理，同时，由 高频焊螺旋翅片管是最早应用于锅炉尾部烟
于机组平均负荷较低，造成日常运行时烟气流速 气余热回收的换热器，一般要求锅炉烟气尘含量
明显低于设计平均烟气流速（8.6 m/s），造成局部 较小，换热管不易发生积灰堵灰。换热管和翅片

积灰，进而形成烟气走廊，造成换热管磨损、泄漏。 材料一般可以为碳钢、合金钢或不锈钢。翅片厚
（3）参数控制偏离设计要求。该电厂低低温 度一般为 1.0～1.5 mm、节距 8.0～12.0 mm、翅片
省煤器入口凝结水温度设计控制要求 72 ℃，由于 高度 12.0～16.0 mm。
该电厂投运低低温省煤器较早，设备运行经验不 螺旋翅片与基管之间利用机械缠绕产生的接
足，为达到较低的出口烟温，入口水温长期低于 触压力以及高频电流流经两者接触面产生的电阻
72 ℃运行，导致低低温省煤器区域烟气温度降至 热使翅片和基管之间熔合。由于边界条件变化较

烟气露点以下，受热面管壁出现积灰、腐蚀情况。 大，换热面积增加，为满出口烟温的需要，经比选，
（4）吹灰器布置不合理造成吹损、积灰。该电 采用换热管管径和纵向节距较大的螺旋翅片管。
厂低低温省煤器采用后墙伸缩式蒸汽吹灰器，吹 2.3 换热器密封优化
灰压力控制在 1.5 MPa，在日常运行中受吹灰枪 新模块取消低低温省煤器外封壳，在集箱侧
长度的限制，前墙部分区域无法得到有效吹扫，形 管束固定端采用密封焊，在管束活动端采用密封

成受热面积灰搭桥，同时，吹灰压力设置偏高，吹 圈密封，并用耐高温密封胶填补缝隙，防止烟气泄
灰覆盖区域管壁受到不同程度的吹损。 漏。在改造施工过程中，应重点关注管束固定端
（5）受热面管壁薄造成寿命降低。低低温省 和活动端外侧的保温质量，保证弯头和连接管之
煤器换热管管壁本身较薄（设计值 3 mm），长期在 间的缝隙填满压实。在每次机组检修期间，均应
烟气冲刷下又不断减薄，使换热管泄漏风险增加。 拆除保温后对管束固定端和活动端的密封情况进