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0、前言
    某單位原有2臺(tái)SZL10 -1.25 -AⅡ鍋爐，因生產(chǎn)工藝有了新的需求，該鍋爐的原生產(chǎn)廠家應(yīng)用戶要求，在鍋爐的右側(cè)加裝了過(guò)熱器，生產(chǎn)320℃的過(guò)熱蒸汽。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)蒸汽溫度上不去，有時(shí)有350℃（很短暫），有時(shí)候只有200℃，且有爆管事故發(fā)生。這2臺(tái)鍋爐自此便不得不停爐，用戶也因此蒙受了重大經(jīng)濟(jì)損失。
1、過(guò)熱器再行改造設(shè)計(jì)
    根據(jù)多年來(lái)這方面的實(shí)踐，我們深知組裝鍋爐加裝過(guò)熱器，受限制的地方較多，若是新設(shè)計(jì)的鍋爐產(chǎn)品還可以綜合考慮，盡量避免不利因素，可若是要將飽和蒸汽鍋爐改造成生產(chǎn)過(guò)熱蒸汽鍋爐，如果改造設(shè)計(jì)時(shí)考慮不周會(huì)有很大風(fēng)險(xiǎn)，鍋爐運(yùn)行達(dá)不到設(shè)計(jì)參數(shù)，甚至過(guò)熱管爆管事故發(fā)生也在所難免，該鍋爐的原廠家改造失敗就是證明。
    近年來(lái)，我們?cè)O(shè)計(jì)并正常運(yùn)行的該類(lèi)型的鍋爐已有很多臺(tái)。這期間，我們從不同的渠道吸取了一些同行中好的設(shè)計(jì)理念，為我們之后的工作提供了一份有力的技術(shù)保障。
    過(guò)熱器管爆管原因很多，如進(jìn)過(guò)熱器的飽和蒸汽帶水、過(guò)熱器管壁超溫（超出所用管材的最高使用溫度）、磨損、吸熱量偏差過(guò)大、過(guò)熱器管內(nèi)蒸汽流速過(guò)低甚至個(gè)別管內(nèi)蒸汽滯留，以及不規(guī)范的運(yùn)行方式等。造成組裝鍋爐上的過(guò)熱器爆管，前兩個(gè)原因尤其明顯。這是因?yàn)榻M裝爐本身因受運(yùn)輸條件的限制，鍋爐的外形尺寸只能控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，也就是說(shuō)爐膛受熱面布置空間有限，從而有可能導(dǎo)致?tīng)t膛出口煙溫偏高，而過(guò)熱器往往就布置在爐膛出口處；再就是上鍋筒的直徑較小，造成鍋內(nèi)汽水分離裝置的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單和鍋筒內(nèi)汽水分離高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，鍋筒出口處的蒸汽帶水必然嚴(yán)重，富通新能源生產(chǎn)銷(xiāo)售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒木屑顆粒機(jī)壓制的木屑生物質(zhì)顆粒燃料。
    經(jīng)過(guò)對(duì)原改造圖和用戶提供的情況進(jìn)行仔細(xì)分析，首先，我們認(rèn)為，飽和蒸汽帶水嚴(yán)重。原汽水分離裝置肯定不能滿足實(shí)際運(yùn)行時(shí)的要求，所以汽水分離裝置要重新設(shè)計(jì)。其次，過(guò)熱器煙氣沖刷情況很不好，煙氣流速不均，特別是位于后部拐角處的受熱面，處于煙氣沖刷死角，該處受熱面幾乎不起作用。再次，原過(guò)熱器改造設(shè)計(jì)時(shí)，為了布置充足的受熱面，使得蒸汽流速偏低，加上吸熱偏差，給過(guò)熱器安全運(yùn)行留下了隱患。
    結(jié)合原鍋爐的特點(diǎn)，總結(jié)原鍋爐的改造情況，我們?cè)谥匦略O(shè)計(jì)改造方案時(shí)，仍將過(guò)熱器放在爐膛右側(cè)。爐膛出口設(shè)在爐膛右側(cè)前部，為了取用適當(dāng)?shù)臒煔饬魉伲瑢⒊隹谔幉糠炙�冷壁密排管拉稀，形成爐膛煙氣出口，出口處有一段煙氣混合室，經(jīng)過(guò)混合后的煙氣橫向均勻地沖刷過(guò)熱器受熱面，之后進(jìn)入鍋爐的對(duì)流管束。
    考慮到原鍋爐爐膛出口煙溫較高，對(duì)過(guò)熱器的安全運(yùn)行不利，我們將原鍋爐的爐膛后墻，即原燃盡室前墻拆除，以此擴(kuò)大了爐膛容積和輻射受熱面面積，降低了爐膛出口煙溫，其它部位的爐墻按改造圖進(jìn)行砌筑(如圖2)。
    經(jīng)計(jì)算，布置過(guò)熱器處的煙氣通道尺寸為1010×2200，通過(guò)過(guò)熱器的煙氣流通面積為1.67m2，煙氣流速約為9m/s，受熱面積為19.6m2，布置型式為三套管，順列、逆流布置，橫向節(jié)距為170 mm，共6片，18根管子，蒸汽流速約為27m/s，管子規(guī)格采用∮42×3.5，材料采用耐高溫的12CrlMoVG。較高的蒸汽和煙氣流速提高了換熱系數(shù)，減少了受熱面的需求，相應(yīng)地縮小了布置過(guò)熱器的空間，也就減少了鋼耗量和占用廠房的空間。
    該鍋爐的上鍋筒直徑為900 mm，為了確保鍋爐能安全、正常運(yùn)行，進(jìn)入過(guò)熱器的飽和蒸汽的品質(zhì)必需要保證。所以上鍋筒內(nèi)部裝置也作了必要的改造。由于受原有的條件所限，合理的一次分離裝置的設(shè)計(jì)也還是不夠的，我們?cè)谠�有的主汽閥處安裝一只獨(dú)特的外置汽水分離裝置（合理的設(shè)計(jì)計(jì)算是必須的），通過(guò)再次分離的飽和蒸汽進(jìn)入過(guò)熱器進(jìn)口集箱。另外，在鍋筒上需要再裝一只管座，一來(lái)用以支撐該部件，二來(lái)將分離出來(lái)的水引至鍋內(nèi)水空間(如圖3)。
    由于鍋爐運(yùn)行時(shí)總有燃燒不穩(wěn)定的時(shí)候，為了保證過(guò)熱蒸汽出口溫度穩(wěn)定在用戶設(shè)定的范圍內(nèi)，過(guò)熱器出口集箱內(nèi)設(shè)減溫盤(pán)管（面式減溫器），從鍋爐給水管道上引出一路減溫水，管路上設(shè)有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，可以通過(guò)出口集箱上的熱電偶信號(hào)來(lái)控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度大小，以達(dá)到控制減溫水流量的目的，通過(guò)換熱后的減溫水再引至省煤器入口管路上。
    過(guò)熱器出口集箱即減溫器上設(shè)有安全閥管座、電接點(diǎn)壓力表管座、副汽閥管座、低讀壓力表管座、疏水管座、熱電偶插座和溫度計(jì)插座，以及主汽閥管座等，以確保鍋爐的安全、正常的運(yùn)行，滿足用戶的需求。
2、計(jì)算匯總表
    計(jì)算匯總表見(jiàn)表1。
    過(guò)熱器壁溫計(jì)算最高點(diǎn)壁溫為536℃，低于12CrlMoVG的最高使用溫度。
3、實(shí)際運(yùn)行情況
    該鍋爐經(jīng)過(guò)改造后，試運(yùn)行期間，爐膛出口煙溫有時(shí)只有940℃，低于計(jì)算值( 978℃)，所以蒸汽出口溫度有時(shí)也稍有偏低，但基本能夠滿足生產(chǎn)工藝要求。
    在實(shí)際運(yùn)行中，由于該鍋爐的上鍋筒直徑偏小，應(yīng)注意水位不能偏高，關(guān)注鍋水品質(zhì)，表面排污要通暢，盡可能地保證鍋筒內(nèi)汽水分離的高度，從多方面保證鍋爐安全與正常運(yùn)行。
4、結(jié)束語(yǔ)
    該鍋爐改造基本上是成功的，即產(chǎn)飽和蒸汽的組裝爐可以改造成生產(chǎn)過(guò)熱蒸汽的鍋爐，但每臺(tái)鍋爐都有各自的特點(diǎn)，外置分離器的設(shè)置有其獨(dú)到之處，在以后的這類(lèi)改造中頗有借鑒的價(jià)值。

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