一种锅炉再热器改造方法与流程

1.本发明涉及一种锅炉再热器改造方法，属于电站锅炉再热器技术研究领域。


背景技术：

2.国家为实现碳达峰碳中和的战略目标，就必将使新能源成为电力供应主体，同时提高火电机组灵活调节能力。现有锅炉高温再热器全部布置于水平烟道内，与立式低温再热器直接连接，如图3所示。原结构不能匹配当前火电机组灵活方式下锅炉安全稳定运行要求，对煤质变化的适应能力有限，长期运行易发生再热器倒“u”型弯管结构开裂、管排变形等一系列问题，造成再热器多个部件存在安全事故的隐患风险，且再热器减温水量偏高，影响机组经济性。为消除当前再热器运行潜在安全隐患，减少再热器减温水量，现有技术手段包括以下几种方式：
3.1、加强锅炉燃烧优化调整。其缺点是控制设备损坏风险和降低减温水量的作用有限，无法根本上解决机组存在的问题。
4.2、更换煤质。当前全球煤炭能源紧缺，电厂可自主选择的燃用煤质较少，因此不能够完全按照机组设计值选择或更换燃用煤。
5.3、减少机组负荷变化频率。为适应消纳新能源，火电机组必须具备长期频繁调峰变负荷的能力，因此其负荷变化频率为不可控因素。
6.4、完全更换高温再热器，减少再热器受热面面积。其缺点是投资金额偏大，改动工作量较多，需要利用大修期间进行，现场大型联箱的吊装等存在施工难度。
7.5、对锅炉燃烧器等其他设备进行改造，以匹配当前再热器的运行。其缺点是投资金额偏大，锅炉运行中存在的再热器问题不能完全得到解决，控制四管泄露风险的作用有限


技术实现要素：

8.本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供一种可降低再热器损坏风险、减少锅炉再热器减温水量的锅炉再热器改造方法。
9.为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：一种锅炉再热器改造方法，包括高温再热器倒“u”型弯管、正“u”型弯管、密封构件、固定卡件、直管段、梳型板、放气装置、管材更换等，所述高温再热器倒“u”型弯管由水平烟道内上提至水平烟道外，顶棚之上。
10.所述倒“u”型弯管位于高温再热器顶端，用于连接再热器直管段。
11.所述固定卡件为弯管上提后用于固定管排的抱箍结构卡件，抱箍构件布置于顶棚之上。
12.所述锅炉再热器内圈正“u”型弯管及直管段的面积需进行适当的核减，减小的面积大小根据锅炉热力计算确定。
13.所述梳型板仅固定同一(相近)材质、同一流程、相近温度的管子。
14.所述密封构件结构采用密封盒设计，密封盒紧密包裹管束，可保证改造后设备具
有良好的防漏灰性能及良好的保温性能。
15.所述密封盒内由硅酸铝纤维、铁丝纱网、耐高温无机粘合剂组合填充。
16.所述管材更换具体内容为将入口段迎烟气的第1、2根管更换为t91型材质，其他新供管材为内壁喷丸的tp347hfg型材质，以充分保证管子的安全性。
17.所述放气装置为在高温再热器出口装设放气、排气装置。
18.所述放气装置布置于高温再热器出口管道的最高位。
19.所述锅炉再热器改造方法保持原系统流程不变，控制逻辑不变。
20.本发明的有益效果为：
21.本发明中，通过调整水平烟道内高温再热器面积，减少再热器吸热量，进而可有效降低再热器减温水量，提高了机组的经济性。
22.本发明中，通过上提倒“u”型弯管至水平烟道外，将倒“u”型弯管移出炉内恶劣运行环境，有效保护倒“u”弯管不会开裂
23.本发明中，将倒“u”型弯管上提至顶棚之上，固定形式采取更合理可靠的抱箍结构，可以消除固定装置的结构限制，提高了机组的安全性，而且操作简单。
24.本发明中，每组梳型板仅固定同一(相近)材质，同一流程，相近温度的管子，膨胀差相近，对避免梳型板卡涩现象起有利作用，可较大程度避免因管子膨胀不顺导致的乱排出列问题。
25.本发明中，烟气流速同设计值相比变化不大，因此也不会引起水平烟道底部积灰的进一步加剧。
26.本发明中，高温再热器吸热量减少，立式低温再热器吸热量有所上升，但均未超过设计限值水平，因此不会对立式低温再热器安全运行造成影响。
27.本发明中，密封盒结构严密可靠，可有效防止管束穿顶棚处漏灰。
28.本发明中，考虑高温再热器内部易积存空气，需排气，在其最高位点装设放气装置。
29.本发明中，所述的改造方案与其他改造方案相比，改造成本低、改造周期较短、改造范围小。
30.本发明中，所述的方案能够保持原系统流程不变，不改变原运行逻辑及运行习惯。
31.本发明中，对部分管材进行升级更换，提高了机组的安全性。
附图说明
32.图1为本发明实施例的总结构示意图；
33.图2为现有高温再热器结构示意图；
34.图3为本发明实施例的密封盒设计结构示意图；
35.图4为本发明实施例的抱箍结构示意图；
36.图5为本发明实施例的梳型板结构示意图。
37.图中：1-再热器入口；2-直管段1；3-直管段2；4-外圈正“u”型弯管；5-内圈正“u”型弯管；6-直管段3；7-直管段4；8-倒“u”型弯管；9-出口联箱；10-再热器出口管；11-放气装置。
具体实施方式
38.下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
39.请结合参阅图1、图2、图3、图4和图5，其中，图1为本发明实施例的总结构示意图；图2为现有高温再热器结构示意图；图3为本发明实施例的密封盒设计结构示意图；图4为本发明实施例的抱箍结构示意图；图5为本发明实施例的梳型板结构示意图。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.实施例一
41.如图1所示，本实施例的一种锅炉再热器改造方法，包括高温再热器倒“u”型弯管、正“u”型弯管、密封构件、固定卡件、直管段、梳型板、放气装置、管材更换等，所述高温再热器倒“u”型弯管8由水平烟道内上提至水平烟道外，顶棚之上。
42.所述倒“u”型弯管8位于高温再热器顶端，用于连接再热器直管段6和直管段7。
43.结合图3—图4所示，本实施例的所述固定卡件为“u”型弯管8上提后用于固定管排的抱箍结构卡件，抱箍构件布置于顶棚之上。
44.所述锅炉再热器内圈正“u”型弯管5、直管段3及直管段6的面积需进行适当的核减，减小的面积大小根据锅炉热力计算确定。通过调整水平烟道内高温再热器面积，减少再热器吸热量，进而可有效降低再热器减温水量，提高了机组的经济性。。
45.本实施例的技术方案不同于现有技术，现有技术中梳型板将不同材质、不同流程、的管子固定在一起。结合图5所示，本实施例的所述梳型板仅固定同一(相近)材质、同一流程、相近温度的管子。该方式对避免梳型板卡涩现象起有利作用，可较大程度避免因管子膨胀不顺导致的乱排出列问题。
46.结合图3所示，本实施例的所述密封构件结构采用密封盒设计，密封盒紧密包裹管束，可保证改造后设备具有良好的防漏灰性能及良好的保温性能。
47.所述密封盒内由硅酸铝纤维、铁丝纱网、耐高温无机粘合剂组合填充。
48.结合图1所示，所述管材更换具体内容为将入口段迎烟气的第1、2根管更换为t91型材质，其他新供管材为内壁喷丸的tp347hfg型材质，以充分保证管子的安全性。
49.所述放气装置11为在高温再热器出口管10装设放气、排气装置。
50.所述放气装置11布置于高温再热器出口管10的最高位。
51.所述锅炉再热器改造方法保持原系统流程不变，控制逻辑不变。
52.实施例二
53.本实施例的一种锅炉再热器改造方法，结构与实施例一基本相同，包括高温再热器倒“u”型弯管、正“u”型弯管、密封构件、固定卡件、直管段、梳型板、放气装置、出口联箱、管材更换等，所述高温再热器倒“u”型弯管8由水平烟道内上提至水平烟道外，顶棚之上。
54.结合图3—图4所示，本实施例的所述固定卡件为“u”型弯管8上提后用于固定管排的抱箍结构卡件，抱箍构件布置于顶棚之上。
55.所述出口联箱9需要在原设计的基础上扩容升级，并更换管接头，管接头采用加强管座，增强小集箱管接头的结构强度，进一步提高机组再热器对变负荷和启停炉的适应能
力。所述锅炉再热器内圈正“u”型弯管5、直管段3及直管段6的面积需进行核减，减小的面积大小根据锅炉热力计算确定。结合图5所示，本实施例的所述梳型板仅固定同一(相近)材质、同一流程、相近温度的管子。结合图3所示，本实施例的所述密封构件结构采用密封盒设计，密封盒紧密包裹管束，可保证改造后设备具有良好的防漏灰性能及良好的保温性能。
56.所述密封盒内由硅酸铝纤维、铁丝纱网、耐高温无机粘合剂组合填充。结合图1所示，所述管材更换具体内容为将入口段迎烟气的第1、2根管更换为t91型材质，其他新供管材为内壁喷丸的tp347hfg型材质，以充分保证管子的安全性。所述放气装置11为在高温再热器出口管10的最高位装设放气、排气装置。在外圈正“u”型弯管4处增设吹灰器，防止水平烟道底部积灰。锅炉再热器改造方法保持原系统流程不变，控制逻辑不变。
57.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。