河南某電廠#2鍋爐在連續(xù)運行1 18天后，于2009年2月9日計劃停運，后檢查發(fā)現(xiàn)爐膛內(nèi)左右兩側(cè)兩屏高溫冉熱器管屏已經(jīng)嚴重變形，并將管屏外爐外再熱器管子及金屬膨脹節(jié)撕裂，針對此變形情況進行分析探討及采取防范措施。
一、葉縣藍光電廠#2鍋爐簡介
葉縣藍光電廠#2鍋爐是由武漢凱迪公司自主設(shè)計、杭州鍋爐廠制造的。鍋爐型號為：KD440/13.7
1，#2鍋爐于2007年3月進入商業(yè)化運行。
鍋爐主要由爐膛、高溫絕熱旋風(fēng)分離器、自平衡“U”形回料閥和尾部對流煙道組成。燃燒室蒸發(fā)受熱面采用膜式水冷壁，水循環(huán)采用單汽包、自然循環(huán)、單段蒸發(fā)系統(tǒng)。布風(fēng)裝置采用水冷布風(fēng)板，大直徑鐘罩式風(fēng)帽。燃燒室內(nèi)布置雙面水冷壁來增加蒸發(fā)受熱面。燃燒室內(nèi)布置8片屏式二級過熱器和6片屏式熱段再熱器，以提高整個過熱器系統(tǒng)和再熱器系統(tǒng)的輻射傳熱特性，使鍋爐過熱汽溫和再熱汽溫具有良好的調(diào)節(jié)特性，富通新能源生產(chǎn)銷售
生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒
木屑顆粒機、
秸稈顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
鍋爐采用前墻給煤，共6條給煤線；為滿足排渣量大的需要，每臺鍋爐各設(shè)計有四個排渣口，左右各兩個。
鍋爐豐要設(shè)計參數(shù)：
過熱蒸汽最大連續(xù)蒸發(fā)量(BMCR)：440t/h
出口汽壓：13. 7MPa
出口溫度：540c
再熱蒸汽流量：387. 8t/h
進口壓力：4. 45 MPa
出口壓力：4. 27MPa
進口溫度：383.1℃
出口溫度：540℃
給水溫度：256.1℃
排煙溫度：135℃
鍋爐效率： （以低位發(fā)熱量計）：900/
二、高溫再熱屏變形情況的特點
#2鍋爐于2009年2月9日計劃停運，后檢查發(fā)現(xiàn)爐膛內(nèi)左右兩側(cè)高溫再熱器管屏已經(jīng)嚴重變形扭曲，變形部分管屏幾乎已經(jīng)接近過熱器管屏，并將管屏外爐外金屬膨脹節(jié)撕裂，爐膛頂部有大量的積灰。爐膛頂部兩側(cè)變形屏的彈簧恒力吊架限位已到極限。
三、原因分析
（一）高溫再熱器材質(zhì)的特點
高溫冉熱器的管屏采用全膜式結(jié)構(gòu)，材質(zhì)是TP304H耐熱不銹鋼，該材質(zhì)的特點是耐高溫，最高允許抗氧化壁溫高達706℃，但隨著溫度的升高，其屈服強度和許用應(yīng)力下降卻很快，而且線性膨脹系數(shù)較大。
（二）再熱屏的膨脹設(shè)計和安裝結(jié)構(gòu)
再熱屏的設(shè)計為在其下部穿過前墻水冷壁和再熱屏的入口聯(lián)箱連接，再熱屏下部和水冷壁通過焊接方箱連接，在正常運行和肩動過程中，再熱屏相對水冷壁以焊接方箱為死點向上膨脹，水冷壁以上聯(lián)箱吊架往下膨脹。爐膛頂部的再熱屏金屬膨脹節(jié)有8個波行，下部與爐膛頂部的焊接鋼板焊死，上部與再熱管屏焊死，再熱屏和水冷壁相對膨脹量由再熱屏上部金屬膨脹節(jié)和彈簧恒力吊架吸收。
（三）再熱屏膨脹不足是再熱屏變形的主要原因
從再熱屏頂部的金屬膨脹撕裂情況及恒力吊架來看，其變形的豐要原因為膨脹量設(shè)計不足。因再熱屏下部和水冷壁通過焊接方箱連接，該處為死點，正常運行和啟動過程中，再熱屏向上膨脹，而頂部的金屬膨脹節(jié)膨脹量不足，致使其膨脹節(jié)撕裂，到其頂部的彈簧恒力吊架時，其吊架限位到極限，再熱屏此時上下膨脹均為死點，最終導(dǎo)致了整個再熱屏中問部分彎曲變形。
（四）在啟停爐過程中再熱屏存在高溫?zé)煔飧蔁闆r
冉熱屏的變形，與其惡劣的工況關(guān)系很大，尤其在肩停機過程中，其管內(nèi)蒸汽量少甚至無蒸汽流通，造成管子干燒，也是其變形的一個原因。在正常運行中再熱器管屏不可能存在干燒情況，而在此次開機前檢查爐內(nèi)再熱屏?xí)r，沒有明顯變形，說明在此次肩停鍋爐時，再熱屏長時問處于惡劣的環(huán)境。
（五）再熱屏進出口溫差及同屏各管內(nèi)溫差產(chǎn)生的膨脹引起變形
因再熱屏的進口處溫度與出口處溫度有差別，而且在同一個管屏中，很多管子內(nèi)的蒸汽量也不同，也會造成溫差，產(chǎn)生膨脹，如果溫差大，其產(chǎn)牛的膨脹量也就大，膨脹量不足勢必會造成管屏變形。
（六）再熱器出口壓力設(shè)計變更對再熱器屏管組阻力的影響
杭州鍋爐廠當(dāng)時與我公司簽訂技術(shù)協(xié)議時，其高溫再熱器出口壓力設(shè)計為3.07lMPa，對應(yīng)的蒸汽比容為0.06573m3/kg，而汽輪機廠（南京汽輪機廠）在臨近設(shè)計結(jié)束時把高溫再熱器出口壓力改為4.27MPa，對應(yīng)的蒸汽比容為0. 04546m3/kg，蒸汽比容的大幅下降，造成高溫冉熱器的蒸汽阻力大幅下降，從而造成屏問流量偏差大幅增加，低負荷時尤為嚴重，從而造成左右兩片屏變形彎曲嚴重。
四、爐內(nèi)再熱管屏變形的影響及所采取的防范措施
（一）管屏變形對鍋爐的影響
再熱管屏垂直安裝在爐膛內(nèi)，由于下部位置敷設(shè)有澆注料，其磨損較輕微，但管屏變形彎曲后，其突出部分也成為迎風(fēng)面，而且該部分沒有敷設(shè)澆注料，管屏磨損會加劇。管屏的彎曲變形，會在管屏問形成煙氣走廊，使煙氣加速，磨損嚴重，隨時會有爆管的危險。
（二）采取的預(yù)防措施
1．更換所有管屏出口處的金屬膨脹節(jié)，并增加膨脹節(jié)的波段，原金屬膨脹節(jié)上下有8個波段，現(xiàn)改為10個波段的膨脹節(jié)，即增加了管屏的膨脹量。
2．對變形的再熱管屏頂部的恒力吊架壓緊彈簧本次不再調(diào)整，因該兩片屏的膨脹已到極限，無須調(diào)整，如果再調(diào)整的話，過度的向上膨脹，運行中可能會使再熱管屏下部與前水冷壁交接部分撕裂。
3．此次豐要彎曲變形的兩組管屏在本次小修中無法更換，但是不影響其運行，為防止其彎曲部分因形成煙氣走廊而加劇磨損，在其表面上進行噴涂防磨處理。
4.運行中加強對再熱汽溫及高溫再熱器管屏壁溫的監(jiān)視，避免兩側(cè)汽溫溫差過大，并防止壁溫超溫。
5．在肩動鍋爐初期，盡量避免再熱屏干燒，要及時的開肩機側(cè)旁路系統(tǒng)，如果因機側(cè)不能及時開啟低壓旁路，可以先經(jīng)過高壓旁路后，經(jīng)熱段再熱排汽門排出蒸汽，以充分冷卻再熱管屏。
五、高溫再熱器屏改造建議
由于左右兩屏高溫再熱器管子已發(fā)牛塑性變形，大修時系整屏更換，設(shè)計時需考慮在進口集箱上管子進口處增加截流孔圈，以增加受熱面的質(zhì)量流速；高溫再熱器上部與水冷壁相連處不要焊接，使其保持自由膨脹，出口的金屬波紋膨脹節(jié)要處于壓縮狀態(tài)，運行時恢復(fù)到正常狀態(tài)，同時增大恒力彈簧吊架的拉力（具體需核算）。
六、結(jié)論
循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)的高溫冉熱屏彎曲變形，在啟動、停止過程中都有可能發(fā)生，因此，變形的預(yù)防是很重要的，設(shè)計上的改進也是很必要的。不僅需要運行人員的密切監(jiān)視與精心操作，更需要檢修人員的檢修水平與工藝。在每次停爐后，需要檢修人員對再熱器各個部分的細致檢查，包括其表面的磨損、形狀、金屬膨脹節(jié)、恒力吊架等部分，同時多借鑒同類型機組的檢修運行經(jīng)驗，這樣才能有效的預(yù)防和避免再熱屏的變形。
相關(guān)生物質(zhì)鍋爐顆粒機產(chǎn)品：
1、
生物質(zhì)熱風(fēng)空調(diào)
2、
木屑顆粒機
