2023年第1期化学工程与装备2023年1月ChemicalEngineering&Equipment1999F级燃气轮机余热锅炉高温段穿墙管超温的处理孙伟博(北京京丰燃气发电有限责任公司,北京100074)摘要:余热锅炉高温段穿墙管超温是电厂普遍存在的现象,一直是行业内的难题。特别是对于调峰机组,随着机组启停次数增加,原有锅炉厂设计的穿墙管密封、保温结构无法适应管道频繁膨胀收缩,随频次增加而逐渐失效,造成穿墙管严重超温。超温不但会增加锅炉热损失,还会对巡检人员带来安全隐患,对承重梁/柱和炉外支撑钢结构强度带来严重影响,严重威胁机组安全。文章着重阐述该厂对原穿墙管结构的超温分析和创新改进,供国内同类型机组参考。关键词:余热锅炉;穿墙管;超温引言北京某电厂1号机为国内首台9F级燃气轮机,型号为三菱重工制造M701F型。配套余热锅炉型号为DG287/10.67/38.2/3.73/48.2/0.49-M102。余热锅炉为卧式、自然循环、三压再热、无补燃、露天布置(炉顶小间封闭)型式,由东方菱日锅炉有限公司制造,也是国内首批设计制造并投运的9F级余热锅炉。其中一级再热器入口管道、一级再热器出口管道、二级过热器入口管道共计18根穿墙管分布在锅炉高温烟气侧由炉底板引出排布。穿墙管炉膛内侧为金属波纹管制作的膨胀节,用以吸收管道膨胀、收缩产生的轴、径向位移;炉膛外侧为金属保温盒内部填充保温棉结构形式,以起到保温、隔热作用。但随着机组调峰作用日益显著,启停次数增加,管道频繁的冷、热态交替变化,原穿墙管结构设计无法满足现实工况要求,造成超温,如表1所示。该厂从超温原因分析入手,对原穿墙管结构进行优化改造,改造后效果明显。表12018年高温段穿墙管表面温度单位:℃管道名称测温位置1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月二级过热器入口测点1321312348342停机检修378397389停机检修356352334测点2316334342340-384376402-363334331测点3301351319372-372385379-352351340测点4352342381308-308342333-348342351测点5316316301306-389384378-342330333测点6325325352374-402372384-334340352均值322330341340-372376378-3493423401超温原因分析1.1炉内密封结构破坏原穿墙管阻止烟气外泄的密封装置主要是依靠炉膛内金属膨胀节来实现,而金属膨胀节的主要结构为金属波纹管。金属波纹管是指镀锌或不镀锌低碳钢带螺旋折叠咬口制成的金属管[1]。主要由波纹管部分和两端配合连接部分所组成(为一次性加工成型)。金属膨胀节下端与炉膛内部底板焊接,上...