电厂锅炉暖风器泄漏原因分析及解决方案

赵 伟，王惠民，张乐蒙

（国家能源集团华北电力有限公司廊坊热电厂，河北廊坊 065000）

1 研究背景

某热电厂锅炉为B&WB-1150/25.4-M型超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉。其型式为单炉膛、一次中间再热、前后墙对冲、平衡通风、固态排渣、半露天布置、全钢构架的π型锅炉。烟气挡板装置负责调节再热汽温，喷水减温装置负责调节过热汽温。锅炉使用正压直吹式制粉系统，每台锅炉配有5台MP225型中速磨煤机，燃烧器选用DRB-XCL型低NOx双调风旋流燃烧器，前墙布置3层，后墙布置2层[1]。

该厂暖风器分为一次风暖风器和二次风暖风器，安装在空预器入口竖直冷风道上，高度在锅炉12.6m层平台下方，为室外布置，具体技术数据见表1。

表1 风暖风器技术数据

经测试，TZ-NFQ系列暖风器比钢制波纹管圆暖风器传热系数高30%，风阻下降60%，管可自由伸缩[2]，结构简单，组装方便，便于安装和维修。暖风器在结构和工艺上解决了泄漏、堵灰和水击三大问题。

TZ-NFQ系列暖风器的管束完全可以进行自由伸缩，完全将管束之间因温差引起的热胀冷缩变形吸收。因此，从根本上解决了因管束变形发生的管裂而引起的泄漏问题。

TZ-NFQ系列暖风器采用单体布置、整体装配，在检修时将暖风器旋转90°，即可简单方便施工，清理堵灰。同时风在经过管束时产生加速，将附在管束上的灰带走，达到自清灰作用。

TZ-NFQ系列暖风器疏水管在结构上采用特殊结构，解决了暖风器本体水击和结冰；另外设有暖风器自动控制装置（用户选择），根据锅炉负荷调节进汽温度，解决了暖风器系统调节水击，提高了发电效率。

2 暖风器现状

一次风暖风器为3片并联、旋转式。每台一次风暖风器换热面积为360m2。一次风暖风器换热管采用3排的布置方式。

二次风暖风器为5片并联、旋转式。每台二次风暖风器换热面积为860m2。二次风暖风器换热管采用3排的布置方式。

为达到节能降耗的目的，本工程采用旋转暖风器（图1），即在暖风器投运时，将暖风器换热片旋转成与风向垂直角度，达到充分换热的目的；在暖风器入口风温达到20℃以上时，将暖风器传热元件旋转90°，与风道平行，以减少阻力，使暖风器压损降低为≤50Pa，从而达到降低风机电耗的目的。

图1 旋转暖风器工作原理

该厂暖风器汽源为辅汽联箱，辅汽联箱汽源为4段抽汽或者再热冷段抽汽。目前，在投运初期及末期，暖风器存在明显撞管现象，风道内暖风器管道因长期振动导致出现裂纹。使得两台机组暖风器存在多处泄漏。

3 暖风器泄漏原因分析

3.1 设备原因分析

以二次风暖风器为例（图2），二次风暖风器由一根进汽母管经两个分门进入A、B两侧暖风器，在A/B暖风器前各有一根5.83m的进汽联箱（或称母管，管径不变），来汽通过5根进汽支管（无支管进汽手动门）分别进入5片暖风器。暖风器入口联箱为5.83m，长度跨度较大，暖风器投运初期及末期，进汽量过小导致各组暖风器进汽不均匀。当个别暖风器组汽量过小时，在入口联箱扩容放热后凝结成水，造成汽液两相流动，形成水冲击，引起管道振动。

图2 二次风暖风器工作原理

3.2 运行原因分析

近年暖风器运行参数汇总见表2。由表2可知，近两年，因为暖风器用汽是由再热冷段蒸汽提供的，所以入口压力升高0.15MPa，入口温度下降约60℃。因随压力升高饱和温度下降，蒸汽在暖风器内更容易形成欠饱和状态，蒸汽流通过程中，更容易形成汽液两相流动，造成水冲击。

表2 暖风器运行参数汇总（11月15日—12月15日）

4 解决方案

4.1 设备改造

（1）设备部对暖风器内部入口联箱振动损伤情况进行评估，酌情修复或更换。

（2）对暖风器疏水器检查更换，确保疏水器工作正常。

（3）在一、二次风暖风器出、入口加装手动分门，做分组投运使用，在单片暖风器发生严重泄漏时及时隔离，保证不影响整体投运。

（4）在一次风暖风器入口总门（门前或门后）加装电动调门，方便运行人员及时、准确调整暖风器入口压力。

（5）一、二次风暖风器入口手动总门、分门均不严，建议及时更换。

4.2 运行优化

（1）暖风器投运初期、末期，采用分组投、退方式运行，消除进汽不均造成的撞管现象。

（2）将暖风器汽源改为辅助蒸汽供汽，降低入口压力，提高蒸汽温度。

（3）关小暖风器入口总门，全开暖风器分门，开大疏水调门运行，通过调节入口总调门，控制暖风器入口压力在0.1～0.4MPa运行；同时调节暖风器疏水温度大于饱和温度运行，减少汽液两相流动，避免水冲击。

5 结束语

经过综合分析，对暖风器设备进行改造，并优化投、退过程，尽量消除进汽不均的问题，可以有效减少管道冲击现象，避免经常性发生泄漏导致暖风器退出现象，使冬季进入空预器的最低风温有所保证，防止低温腐蚀的发生。