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1 锅炉机组状况
陡河发电厂共有4台额定功率200 MW机组锅炉，80年代哈尔滨锅炉厂生产，超高压参数固态排渣煤粉炉，锅炉机组额定蒸发量670 t/h，额定压力13.7 MPa，采用传统的汽—汽热交换器调节再热蒸汽温度。4台机组运行过程中，锅炉出口再热蒸汽温度总是偏低，额定负荷时一般能低约10℃，使得机组的热效率受到很大的影响。与此同时高温再热器发生过数次爆管事故，严重影响了机组的安全运行。陡河发电厂200 MW机组锅炉的再热器问题，是经济安全两个方面的问题，必须加以解决。
2 锅炉再热蒸汽温度偏低原因
80年代，我国锅炉制造厂设计锅炉时，使用的热力计算方法来自原苏联1957年颁布的《锅炉机组热力计算标准方法》。原苏联的锅炉热力计算方法，主要是根据蒸发量小于200～300 t/h的锅炉试验数据整理得到的；在我国应用时普遍反映存在过热蒸汽超温问题。据了解，我国自行生产的200 MW机组锅炉普遍存在再热蒸汽欠温问题。哈尔滨锅炉厂原来的设计计算中对这个问题留有很大的余地：再热器中设计有7 t/h的减温水，进入汽—汽热交换器的再热蒸汽的比例只有38%(应当说余地很不小了)。那么是否是由于热力计算方法不当，导致再热蒸汽欠温呢?
4台锅炉运行中，感到低温再热器吸热少(只是一种感觉)，机组运行时，曾打开低温再热器处的人孔门，发现低温再热器积灰严重，上下管子间的积灰已连上，形成了灰墙，这引起了我们的注意。于是在研究陡河发电厂200 MW机组锅炉热力计算时，在已知燃用煤种的情况下，利用现有的数据采集系统在机组上取得了若干组运行数据，在整理这些数据时，发现低温再热器的热有效系数比较低。低温再热器的热有效系数用实测数据进行反推，数值为0.57，原苏联《锅炉热力计算标准方法》上的推荐值是0.65，二者相差很大。我们利用已有的锅炉热力计算程序，把0.57代入，发现计算结果和实际比较相符，说明陡河发电厂200 MW机组锅炉再热蒸汽欠温是由于低温再热器污染严重造成的。
3 锅炉机组改造方案
陡河发电厂4台200 MW机组锅炉，解决再热蒸汽温度偏低问题，应当是安装并使用吹灰器，提高低温再热器的吸热能力。按原设计在低温再热器处安装了固定式蒸汽吹灰器，但由于其吹灰效果不好，机组投产之后一直没使用。后来又试用过几种吹灰器，效果都不很好，而且还出了些问题，因此再安装和使用吹灰器有一定的困难。于是决定增加低温再热器的受热面积，使机组额定负荷时达到额定再热蒸汽温度。
陡河发电厂4台200 MW机组锅炉低温再热器管规格为D 42×3.5，横向166排，纵向18排布置。再热蒸汽从入口联箱进入入口小联箱，再从入口小联箱进入9根并列工作的蛇形管，然后进入锅炉受热。经过一进一出2个行程，从锅炉出来后先汇合于出口小联箱，再进入低温再热器出口联箱。9排并列的蛇形管，形成管组的纵向18排管子。经过讨论的改造方案是：(1)增加并列工作的管子排数，从而增加管组的受热面积；(2)管子排数不变，采用鳍片管，用以增加受热面积，达到提高再热蒸汽温度的目的。
第一方案，由于要增加5排以上的管子，套在外边的管子比较长，而夹在里边的管子比较短，两者长度相差很大，容易产生很大的热偏差，而且该方案不能解决管子的积灰问题；第二方案，采用鳍片管，不改变横向和纵向的管子根数，外边的长管和里面的短管长度相差较小，因此产生的热偏差也就小，同时该方案使用的鳍片管积灰少，而且增加了受热面，有利于锅炉热效率的提高。
本锅炉的改造方案是：不改变横向和纵向的管子根数，管子加鳍片；为加鳍片要稍微加大管子的纵向节距，从66 mm增加到90 mm；鳍片采用规格为20×3的扁钢；为了增加吸热和清灰效果，把原来管排的顺列布置改为错列布置。通过上述改造，管组的受热面积从2 668 m2增加到4 130 m2。应当指出，鳍片管的受热面积中，鳍片本身的受热面积占比例很大，吸收的热量沿鳍片传导到管子的壁面上，再经管子的管壁传给蒸汽，因此要进行鳍片管鳍片受热面的计算。
4 预期改造结果
锅炉低温再热器改造方案确定之后，进行锅炉低温再热器改造前后的整个锅炉热力计算。为了和原设计比较，热力计算按最大连续负荷工况进行，所用煤种是一个平均煤种，其成份分析如下：
Cy为43.48%、Hy为2.98%、Oy为9.01%、Ny为0.96%、Sy为0.44%、Ay为37.13%、Wy为6.0%。
热力计算时大部分的结构数据采用原锅炉制造厂热力计算书上的数据。但是由于原来的热力计算书用的计算方法是原苏联1957年颁布的《锅炉机组热力计算标准方法》，而我们编制的热力计算程序使用的是原苏联的1973年颁布的《锅炉机组热力计算标准方法》，由于两计算方法存在差异，有些数据只能从原设计图纸上取得。
原苏联的计算方法是根据蒸发量小于200～300 t/h的锅炉试验数据总结得出的，没有考虑锅炉容量的影响因素，该方法使用到较大容量的锅炉机组计算上，误差很大，因此，采取了以下做法解决：① 使用杜卜斯基—卜劳赫炉膛出口烟气温度公式代替原先的炉膛出口烟气温度公式；② 采用实测的炉膛火焰中心高度的修正值；③ 采用的鳍片管(管子的污染情况属正常)，其热有效系数是计算标准上推荐的数值。在改造前的热力校核计算中采用了反向推算的方法得到了低温再热器的热有效系数。
计算是在最大连续负荷工况下进行的，过热蒸汽系统减温水流量为120 t/h，比设计值稍大，再热蒸汽温度达到540 ℃，汽—汽热交换器中再热蒸汽流量的比例为49%，即在再热蒸汽温度调节上留有一定的余地，在较大的负荷变化范围内，再热蒸汽能保持额定的蒸汽温度。
5 结论
(1) 提高陡河发电厂200 MW机组锅炉经济性的最有效的方法是在低温再热器进行吹灰。
(2) 低温再热器增加受热面的方法可以增加再热蒸汽温度，文中采用的方案是合理的，计算方法是正确的。
(3) 我国各电厂中，同类型的锅炉机组较多，本改造方案可以供有关电厂参考。
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