全燃?xì)忮仩t煙道換熱技術(shù)改造

張成君

摘要：利用6#鍋爐進(jìn)行大修的機(jī)會(huì)同時(shí)進(jìn)行尾部受熱面技術(shù)改造，并采取措施減小低溫腐蝕對受熱面的影響，以提高尾部受熱面換熱能力和使用壽命;鍋爐改造后應(yīng)滿足環(huán)保要求，同時(shí)降低鍋爐排煙溫度，提高鍋爐熱效率和受熱面耐低溫腐蝕能力。

關(guān)鍵詞：鍋爐;換熱技術(shù);改造

鍋爐各項(xiàng)熱損失中排煙熱損失（q2）是其中最大的一項(xiàng)，約占整個(gè)鍋爐熱損失的50%～80%，合理的排煙溫度是鍋爐高效節(jié)能運(yùn)行的重要條件。河鋼宣鋼2#鼓風(fēng)機(jī)站6#160t/h全燃?xì)忮仩t擔(dān)負(fù)著為鼓風(fēng)機(jī)和發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力蒸汽任務(wù)，2008年7月投產(chǎn)，至2017年2月，已連續(xù)運(yùn)行8年零7個(gè)月。在6#鍋爐中負(fù)荷運(yùn)行期間，尾部受熱面后排煙溫度為175℃，高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)排煙溫度則高達(dá)200℃甚至更高，居高不下的排煙溫度導(dǎo)致鍋爐的熱損失較大。借對6#鍋爐進(jìn)行大修的機(jī)會(huì)同時(shí)進(jìn)行尾部受熱面技術(shù)改造，并采取措施減小低溫腐蝕對受熱面的影響，以提高尾部受熱面換熱能力和使用壽命。

1 總體思路

通過查閱資料，技術(shù)論證確定鍋爐合理的排煙溫度，根據(jù)排煙溫度重新進(jìn)行鍋爐熱力、阻力計(jì)算，以便確定新的省煤器、空氣預(yù)熱器受熱面積、外形尺寸，增大受熱面面積，提高換熱量。低溫空氣預(yù)熱器應(yīng)增強(qiáng)耐低溫腐蝕能力，采用耐腐蝕材質(zhì)。

在鍋爐大修中拆除原省煤器、空氣預(yù)熱器部件后，根據(jù)新的省煤器、空氣預(yù)熱器外形尺寸，對原有鍋爐鋼架結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，制作新的鋼梁，以適應(yīng)新的部件的安裝要求。

改造前后鍋爐額定負(fù)荷160t/h不變，根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)省煤器增加蛇形管管圈數(shù)來達(dá)到增加換熱面積的目的，因而其內(nèi)汽水以及外部的煙氣流速均不變;空預(yù)器則通過減小管間節(jié)距增加薄壁管數(shù)已達(dá)到增加換熱面積的目的，考慮到同時(shí)造成空預(yù)器外部空氣流通面積減少影響供風(fēng)效果，適當(dāng)增加空預(yù)器高度以抵消增加薄壁管管數(shù)帶來的影響，因此其管內(nèi)空氣和外部的煙氣流速相應(yīng)改變。

2 技術(shù)方案

2.1 省煤器、空氣預(yù)熱器受熱面改造原則

部件原受熱面積分別為：高溫省煤器993㎡，低溫省煤器1702.5㎡;高溫空預(yù)器4518.7㎡，低溫空預(yù)器4649㎡，設(shè)計(jì)排煙溫度155.7℃，額定負(fù)荷下實(shí)際排煙溫度在200℃以上。針對散熱損失大的問題，通過技術(shù)改造適當(dāng)增加受熱面換熱面積，加強(qiáng)尾部受熱面吸熱能力，降低排煙溫度。

改造前后鍋爐額定負(fù)荷160t/h不變，根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)省煤器增加蛇形管管圈數(shù)來達(dá)到增加換熱面積的目的，因而其內(nèi)汽水以及外部的煙氣流速均不變;空預(yù)器則通過減小管間節(jié)距增加薄壁管數(shù)已達(dá)到增加換熱面積的目的，考慮到同時(shí)造成空預(yù)器外部空氣流通面積減少影響供風(fēng)效果，適當(dāng)增加空預(yù)器高度以抵消增加薄壁管管數(shù)帶來的影響，因此其管內(nèi)空氣和外部的煙氣流速相應(yīng)改變。

2.2 高、低溫段省煤器改造

對高、低溫段省煤器管排（93*3排，規(guī)格Φ32×3，材質(zhì)20g）進(jìn)行了更換，更換后的規(guī)格為8#180t/h鍋爐配套省煤器（圖號(hào)47740-0，總重84072kg），省煤器原設(shè)計(jì)為支撐結(jié)構(gòu)，分上下兩級，上級為一組，下級分為兩組。由于結(jié)構(gòu)所限，上級增加一個(gè)管圈（高度增加240mm），在下級的每組的最上面分別增加半個(gè)管圈。橫向管子排數(shù)不動(dòng)，只增加高度方向，集箱位置相應(yīng)調(diào)整（一級出口集箱標(biāo)高由15060變?yōu)?5180，二級出口集箱標(biāo)高由22280變?yōu)?2520）。將低溫省煤器兩級間人孔門由左側(cè)爐墻改至右側(cè)爐墻，為保證換熱效果，安裝中著重對省煤器管排間距（90mm）進(jìn)行了核驗(yàn)和調(diào)整，扁鋼材質(zhì)為耐熱鋼;進(jìn)出口集箱（219*12，L=4652，20g，4個(gè)）進(jìn)行更換，手孔改為高壓封堵（8個(gè)），現(xiàn)場焊接。對高、低溫段省煤器聯(lián)箱連接管進(jìn)行更換（Φ133*6L=6041.7mm，20g，兩根），為保證施工質(zhì)量，全部承壓焊口焊接采用全氬弧焊焊接。

2.3 空預(yù)器改造

（1）原空預(yù)器分為三級，與省煤器交替布置。下、中級空預(yù)器存在低溫腐蝕、破損情況，予以更換，上級空預(yù)器不動(dòng)，其中下空預(yù)器4個(gè)管箱薄壁管采用考登管材質(zhì)增強(qiáng)耐低溫腐蝕性能。中、下兩級空預(yù)器管箱為改進(jìn)型，高度、薄壁管數(shù)量增加以加大受熱面積。

（2）空預(yù)器前后支撐橫梁（8根）更換為新梁，左右側(cè)支撐梁（4根）仍使用原件。空預(yù)器支撐梁相應(yīng)下移（中管箱梁下移880mm，下管箱梁下移445mm）。由于管箱重量增加，且前后橫梁（8根）托架寬度由原來的335mm（至立柱中心線尺寸）變?yōu)?30mm（至立柱中心線尺寸），鋼結(jié)構(gòu)承受的扭力增大，因此安裝時(shí)管箱支撐梁筋板數(shù)量增加一倍（原有5塊，增加至10塊，筋板用厚度10mm鋼板按圖紙38250-19制作焊接），以增強(qiáng)橫梁的強(qiáng)度，保證空預(yù)器管箱安全。

3 結(jié)語

項(xiàng)目實(shí)施后，6#160t/h鍋爐消除了各處煤氣管道縮頸效應(yīng)，煤氣流通更加暢通，在高爐煤氣壓力低的情況下也能保持較高負(fù)荷。更換的改進(jìn)型空預(yù)器和新省煤器增大了換熱面積，熱風(fēng)溫度降低，更多尾部煙氣熱量被吸收，使得排煙溫度大大降低，提高了鍋爐出力，高爐煤氣單耗和綜合單耗有了明顯降低。

參考文獻(xiàn)：

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