超（超）临界锅炉高温受热面管壁温测点优化方法

摘要

一种超（超）临界锅炉高温受热面管壁温测点优化方法，首先对高温受热面在炉膛宽度方向和整屏管排进行温度分析对比，然后在炉膛的左中右侧分别选择壁温较高的管排整屏增加安装壁温测点：在后屏过热器、末级过热器和末级再热器的炉膛宽度方向根据管屏数量隔排管屏中间壁温较高的管增加安装壁温测点；在后屏过热器和末级过热器的两侧进汽集箱的中部易积存异物的管屏中增加高温受热面的管壁温测点。本发明通过合理增加高温受热面壁温测点，监测高温受热面的管子壁温变化，根据受热面管壁温度调整主再热蒸汽温的原则，进行燃烧优化调整，有效的控制了高温受热面的管子超温问题。

权利要求

1.一种超超临界锅炉高温受热面管壁温测点优化方法，其特征在于，该优化方法包含以下步骤：步骤1、对高温受热面在炉膛宽度方向和整屏管排进行温度分析对比，确定高温受热面的管壁温度分布趋势；

对高温受热面在炉膛宽度方向和整屏管排进行温度分析对比的结果：后屏过热器、末级过热器和末级再热器的第1根管壁温度不是最高温度的管，对受热面管壁温度监视没有参考性；

步骤2、增加高温受热面的管壁温测点；

所述的步骤1包含以下步骤：

步骤1.1、对高温受热面在炉膛宽度方向进行温度分析对比；

温度分析对比结果：后屏过热器的左侧高温点在第5排管屏，右侧高温点在第34排管屏；末级过热器的左侧高温点在第10排管屏，右侧高温点在第54排管屏；末级再热器的左侧高温点在第12排管屏，右侧高温点在第64排管屏；

步骤1.2、对高温受热面在整屏管排进行温度分析对比；

温度分析对比结果：后屏过热器的高温点在第6、14根管；末级过热器的高温点在第6根管；末级再热器的高温点在第5、8根管。

2. 如权利要求1所述的超超临界锅炉高温受热面管壁温测点优化方法，其特征在于，所述的步骤2包含以下步骤：步骤2.1、在后屏过热器、末级过热器和末级再热器的炉膛的左中右侧分别选择壁温较高的管排整屏增加安装壁温测点；

步骤2.2、在后屏过热器、末级过热器和末级再热器的炉膛宽度方向根据管屏数量隔排管屏中间壁温较高的管增加安装壁温测点；

步骤2.3、在后屏过热器和末级过热器的两侧进汽集箱的中部易积存异物的管屏中的管增加安装壁温测点。

说明书

超（超）临界锅炉高温受热面管壁温测点优化方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种超（超）临界锅炉高温受热面管壁温测点优化方法。

背景技术

[0002] 目前在火力发电厂使用的超（超）临界锅炉的高温受热面包含管路连接的过热器和再热器，如图1所示，过热器包含管路连接的低温过热器、分隔屏过热器、后屏过热器和末级过热器，如图2所示，再热器包含管路连接的低温再热器和末级再热器，为了防止高温受热面的管子超温，需要通过在管壁上设置温测点来监测管壁温度变化，目前温测点的设置如下：后屏过热器（35屏×19根管）上设置5点温测点（2-1（代表第2屏，第1根管），8-1，15-1，21-1，28-1，34-1）；末级过热器（56屏×15根管）上设置5点温测点（2-1，13-1，
23-1，34-1，44-1）；末级再热器（70屏×11根管）上设置5点温测点（2-1，15-1，29-1，42-1，
56-1）。

[0003] 根据整屏管壁温分布对比后，可以得知，后屏过热器、末级过热器和末级再热器的第1根管的管壁温度不是最高温度的管，因此在该管上设置温测点对受热面管壁温度监视没有参考性，不能为锅炉运行的燃烧调整提供准确的依据。

发明内容

[0004] 本发明提供的一种超（超）临界锅炉高温受热面管壁温测点优化方法，通过合理增加壁温测点，监测高温受热面的管子壁温变化，根据受热面管壁温度调整主再热蒸汽温的原则，进行燃烧优化调整，有效的控制了高温受热面的管子超温问题。

[0005] 为了达到上述目的，本发明提供一种超（超）临界锅炉高温受热面管壁温测点优化方法，该优化方法包含以下步骤：

[0006] 步骤1、对高温受热面在炉膛宽度方向和整屏管排进行温度分析对比，确定高温受热面的管壁温度分布趋势；

[0007] 对高温受热面在炉膛宽度方向和整屏管排进行温度分析对比的结果：后屏过热器、末级过热器和末级再热器的第1根管壁温度不是最高温度的管，对受热面管壁温度监视没有参考性；

[0008] 步骤2、增加高温受热面的管壁温测点。

[0009] 所述的步骤1包含以下步骤：

[0010] 步骤1.1、对高温受热面在炉膛宽度方向进行温度分析对比；

[0011] 温度分析对比结果：后屏过热器的左侧高温点在第5排管屏，右侧高温点在第34排管屏；末级过热器的左侧高温点在第10排管屏，右侧高温点在第54排管屏；末级再热器的左侧高温点在第12排管屏，右侧高温点在第64排管屏；

[0012] 步骤1.2、对高温受热面在整屏管排进行温度分析对比；

[0013] 温度分析对比结果：后屏过热器的高温点在第6、14根管；末级过热器的高温点在第6根管；末级再热器的高温点在第5、8根管；

[0014] 所述的步骤2包含以下步骤：

[0015] 步骤2.1、在后屏过热器、末级过热器和末级再热器的炉膛的左中右侧分别选择壁温较高的管排整屏增加安装壁温测点；

[0016] 步骤2.2、在后屏过热器、末级过热器和末级再热器的炉膛宽度方向根据管屏数量隔排管屏中间壁温较高的管增加安装壁温测点；

[0017] 步骤2.3、在后屏过热器和末级过热器的两侧进汽集箱的中部易积存异物的管屏中的管增加安装壁温测点。

[0018] 本发明通过合理增加壁温测点，监测高温受热面的管子壁温变化，根据受热面管壁温度调整主再热蒸汽温的原则，进行燃烧优化调整，有效的控制了高温受热面的管子超温问题。

附图说明

[0019] 图1是锅炉过热器系统的分布示意图；

[0020] 图2是锅炉再热器系统的分布示意图；

[0021] 图3是536MW工况下，2号锅炉在炉膛宽度方向上后屏过热器的管壁温度分布图；

[0022] 图4是536MW工况下，2号锅炉在炉膛宽度方向上末级过热器的管壁温度分布图；

[0023] 图5是536MW工况下，2号锅炉在炉膛宽度方向上末级再热器的管壁温度分布图；

[0024] 图6是536MW工况下，3号锅炉在炉膛宽度方向上后屏过热器的管壁温度分布图；

[0025] 图7是536MW工况下，3号锅炉在炉膛宽度方向上末级过热器的管壁温度分布图；

[0026] 图8是536MW工况下，3号锅炉在炉膛宽度方向上末级再热器的管壁温度分布图；

[0027] 图9是662MW工况下，2号锅炉在炉膛宽度方向上后屏过热器的管壁温度分布图；

[0028] 图10是662MW工况下，2号锅炉在炉膛宽度方向上末级过热器的管壁温度分布图；

[0029] 图11是662MW工况下，2号锅炉在炉膛宽度方向上末级再热器的管壁温度分布图；

[0030] 图12是660MW工况下，3号锅炉在炉膛宽度方向上后屏过热器的管壁温度分布图；

[0031] 图13是660MW工况下，3号锅炉在炉膛宽度方向上末级过热器的管壁温度分布图；

[0032] 图14是660MW工况下，3号锅炉在炉膛宽度方向上末级再热器的管壁温度分布图；

[0033] 图15是662MW工况下，2号锅炉在后屏过热器整屏的管壁温度分布图；

[0034] 图16是662MW工况下，2号锅炉末级过热器整屏的管壁温度分布图；

[0035] 图17是662MW工况下，2号锅炉末级再热器整屏的管壁温度分布图；

[0036] 图18是660MW工况下，3号锅炉后屏过热器整屏的管壁温度分布图；

[0037] 图19是660MW工况下，3号锅炉末级过热器整屏的管壁温度分布图；

[0038] 图20是660MW工况下，3号锅炉末级再热器整屏的管壁温度分布图。

具体实施方式

[0039] 以下根据图3～图20，具体说明本发明的较佳实施例。

[0040] 本发明提供一种超（超）临界锅炉高温受热面管壁温测点优化方法，该优化方法包含以下步骤：

[0041] 步骤1、对高温受热面在炉膛宽度方向和整屏管排进行温度分析对比，确定高温受热面的管壁温度分布趋势。

[0042] 在本发明的实施例中，分别对江苏大唐国际吕四港发电公司的2号锅炉和3号锅炉（皆为哈尔滨锅炉厂生产的660MW超超临界锅炉）的高温受热面进行温度对比。

[0043] 步骤1.1、对高温受热面在炉膛宽度方向进行温度分析对比。

[0044] 步骤1.1.1、在机组负荷536MW工况下，对2、3号锅炉高温受热面在炉膛宽度方向进行管壁温度分布对比。

[0045] 图3是536MW工况下，2号锅炉在炉膛宽度方向上后屏过热器的管壁温度分布图；图4是536MW工况下，2号锅炉在炉膛宽度方向上末级过热器的管壁温度分布图；图5是
536MW工况下，2号锅炉在炉膛宽度方向上末级再热器的管壁温度分布图；图6是536MW工况下，3号锅炉在炉膛宽度方向上后屏过热器的管壁温度分布图；图5是536MW工况下，3号锅炉在炉膛宽度方向上末级过热器的管壁温度分布图；图8是536MW工况下，3号锅炉在炉膛宽度方向上末级再热器的管壁温度分布图。

[0046] 管壁温度分布对比分析：后屏过热器最高温度管屏主要分布在左右两侧：4、5、6、33、34、35号管；末级过热器最高温度管屏主要分布在右侧48、52、53、55号管（左侧10号管偏高）；末级再热器最高温度管屏主要分布在右侧12、14、62、64、66、68号管。

[0047] 步骤1.1.2、在机组负荷662MW工况下，对2号锅炉高温受热面炉膛宽度方向进行管壁温度分布对比，在机组负荷660MW工况下，对3号锅炉高温受热面炉膛宽度方向进行管壁温度分布对比。

[0048] 图9是662MW工况下，2号锅炉在炉膛宽度方向上后屏过热器的管壁温度分布图；图10是662MW工况下，2号锅炉在炉膛宽度方向上末级过热器的管壁温度分布图；图11是
662MW工况下，2号锅炉在炉膛宽度方向上末级再热器的管壁温度分布图；图12是660MW工况下，3号锅炉在炉膛宽度方向上后屏过热器的管壁温度分布图；图13是660MW工况下，3号锅炉在炉膛宽度方向上末级过热器的管壁温度分布图；图14是660MW工况下，3号锅炉在炉膛宽度方向上末级再热器的管壁温度分布图。

[0049] 管壁温度分布对比分析：后屏过热器最高温度管屏主要分布在左右两侧：4、5、6、33、34、35号管；末级过热器最高温度管屏主要分布在右侧48、52、53、55号管（左侧10号管偏高）；末级再热器最高温度管屏主要分布在右侧12、14、62、64、66、68号管。

[0050] 温度分析对比结果：后屏过热器的左侧高温点在第5排管屏，右侧高温点在第34排管屏；末级过热器的左侧高温点在第10排管屏，右侧高温点在第54排管屏；末级再热器的左侧高温点在第12排管屏，右侧高温点在第64排管屏。

[0051] 步骤1.2、对高温受热面在整屏管排进行温度分析对比。

[0052] 在机组负荷662MW工况下，对2号锅炉高温受热面进行整屏管排壁温对比；在机组负荷660MW工况下，对3号锅炉高温受热面进行整屏管排壁温对比。

[0053] 图15是662MW工况下，2号锅炉在后屏过热器整屏的管壁温度分布图；图16是662MW工况下，2号锅炉末级过热器整屏的管壁温度分布图；图17是662MW工况下，2号锅炉末级再热器整屏的管壁温度分布图；图18是660MW工况下，3号锅炉后屏过热器整屏的管壁温度分布图；图19是660MW工况下，3号锅炉末级过热器整屏的管壁温度分布图；图20是660MW工况下，3号锅炉末级再热器整屏的管壁温度分布图。

[0054] 温度分析对比结果：后屏过热器的高温点在第6、14根管；末级过热器的高温点在第6根管；末级再热器的高温点在第5、8根管。

[0055] 对高温受热面在炉膛宽度方向和整屏管排进行温度分析对比的结果：后屏过热器、末级过热器和末级再热器的第1根（原设计壁温测点）管壁温度不是最高温度的管，对受热面管壁温度监视没有参考性。

[0056] 步骤2、增加高温受热面的管壁温测点。

[0057] 步骤2.1、在后屏过热器、末级过热器和末级再热器的炉膛的左中右侧分别选择壁温较高的管排整屏增加安装壁温测点。

[0058] 步骤2.2、在后屏过热器、末级过热器和末级再热器的炉膛宽度方向根据管屏数量隔排管屏中间壁温较高的管增加安装壁温测点。

[0059] 步骤2.3、在后屏过热器和末级过热器的两侧进汽集箱的中部易积存异物的7个管屏中的第6、7、8、9、10、11、12、13根管增加安装壁温测点。

[0060] 本实施例中，增加高温受热面的管壁温测点如下：

[0061] 1、在后屏过热器共增加137个管壁温测点。

[0062] 1.1、整屏（5屏、27屏、34屏）加装56个测点。

[0063] 表1：左数第5屏（右数第31屏）。

[0064]管圈（外数）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
编 号 5-1 5-2 5-3 5-4 5-5 5-6 5-7 5-8 5-9 5-10
管圈（外数）11 12 13 14 15 16 17 18 19
编 号 5-11 5-12 5-13 5-14 5-15 5-16 5-17 5-18 5-19

[0065] 表2：左数第27屏（右数第9屏）。

[0066]管圈（外数）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
编 号 27-1 27-2 27-3 27-4 27-5 27-6 27-7 27-8 27-9 27-10
管圈（外数）11 12 13 14 15 16 17 18 19
编 号 27-11 27-12 27-13 27-14 27-15 27-16 27-17 27-18 27-19

[0067] 表3：左数第34屏（右数第2屏）。

[0068]管圈（外数）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
编 号 已装 34-2 34-3 34-4 34-5 34-6 34-7 34-8 34-9 34-9
管圈（外数）11 12 13 14 15 16 17 18 19
编 号 34-11 34-12 34-13 34-14 34-15 34-16 34-17 34-18 34-19

[0069] 1.2、炉膛宽度方向增加壁温测点：每屏的第10根管，共32点。

[0070] 1.3、集箱中部易积存异物管排14-20屏的第6、7、8、9、10、11、12、13根管，共49点。

[0071] 2、末级过热器共增加125个管壁温测点。

[0072] 2.1、整屏增加测点：左数第10屏、第44屏和54屏，共40点。

[0073] 表4：左数第10屏。

[0074]管圈（外数）1 2 3 4 5 6 7 8
编 号 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8
管圈（外数）9 10 11 12 13 14 15
编 号 10-9 10-10 10-11 10-12 10-13 10-14 10-15

[0075] 表5：左数第44屏。

[0076]8 44-8
7 44-7 15 已装
6 已装 14 44-14
5 44-5 13 44-13
4 44-4 12 44-12
3 44-3 11 44-11
2 已装 10 已装
1 已装 9 44-9
） ）
外数 外数
（ （
管圈 编 号 管圈 编 号

[0077] 表6：左数第54屏。

[0078]管圈（外数）1 2 3 4 5 6 7 8
编 号 54-1 54-2 54-3 54-4 54-5 54-6 54-7 54-8
管圈（外数）9 10 11 12 13 14 15
编 号 54-9 54-10 54-11 54-12 54-13 54-14 54-15

[0079] 2.2、炉膛宽度方向：双数屏（2、4、6、8……54、56）第7根管，共25点。

[0080] 2.3、集箱中部易积存异物管排25-32屏的第4、5、6、7、8、9、10、11根管，共60点。

[0081] 3、末级再热器共增加65个壁温测点。

[0082] 3.1、整屏增加测点：左数12屏、52屏、64屏，共33点。

[0083] 表7：左数第16屏。

[0084]管圈（外数）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
编 号 12-1 12-2 12-3 12-4 12-5 12-6 12-7 12-8 12-9 12-10 12-11

[0085] 表8：左数第52屏。

[0086]管圈（外数）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
编 号 52-1 52-2 52-3 52-4 52-5 52-6 52-7 52-8 52-9 52-10 52-11

[0087] 表9：左数第64屏。

[0088]管圈（外数）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
编 号 64-1 64-2 64-3 64-4 64-5 64-6 64-7 64-8 64-9 64-10 64-11

[0089] 3.2、炉膛宽度方向：双数屏（2、4、6、8……70）第6根管（18屏、52屏、68屏第6根除外），共32点。

[0090] 通过增加的壁温测点，监视锅炉受热面的管子壁温变化，根据受热面管壁温度调整主再热蒸汽温的原则，进行燃烧优化调整，有效的控制了高温受热面管超温问题。

[0091] 本发明可在600MW级超（超）临界锅炉高温受热面管优化增加安装壁温测点推广使用。

[0092] 尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。