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    某電廠一期工程兩臺機組為按美國燃燒工程公司(CE)技術研制生產的350 MW鍋爐，連續(xù)運行累計達16萬小時之多。根據設計，鍋爐實際使用20年就應進行改造。1、2號機組經過20多年的運行，2臺鍋爐主要受熱面鋼管已有所老化，爆管事故發(fā)生率逐漸上升，已危及到機組的安全運行。因此電廠決定結合機組檢修，分期分批進行鍋爐主要受熱面的整體更換改造。目前，已完成了鍋爐部分過熱器和再熱器的整體更換，取得了良好效果。
1、鍋爐主要受熱面布置特點
    該鍋爐為亞臨界壓力、一次中間再熱的輔助循環(huán)汽包爐。主蒸汽參數為17.2 Mpa/541℃，再熱蒸汽參數為3. 81  Mpa/541℃，主蒸汽最大連續(xù)蒸發(fā)量為1160 t/h，額定蒸發(fā)量1 083.8 t/h，再熱蒸汽流量（主蒸汽為最大連續(xù)蒸發(fā)量）為957.9t/h。鍋爐為Ⅱ型布置，四角燃燒，平衡通風。燃料為煤、焦爐煤氣及高爐煤氣混燒。圖1為鍋爐布置簡圖。
    爐膛四周布置咖45 mm光管與扁鋼焊接而成的膜式水冷壁，其中前墻251根、后墻251根、兩側墻各為198根。后墻水冷壁管中除41根用作懸吊管外，其余210根延伸成折焰角，并分別組成水平煙道前半部分側墻包復管、底部包復管及對流管束。爐膛頂部布置有頂棚過熱器，爐膛上部自前向后沿爐膛深度方向依次布置壁式再熱器（一級再熱器）、懸掛式前屏過熱器（二級過熱器）、后屏過熱器（三級過熱器）。水平煙道內沿煙氣流程布置有二級再熱器、三級再熱器和高溫過熱器（四級過熱器）。尾部煙道的四壁及水平煙道后半部分側包復管內均為過熱蒸汽。尾部煙道豎井中布置有低溫過熱器、煙道蒸發(fā)器和省煤器。煙氣流經回轉式空氣預熱器和電除塵器后，由引風機自煙囪排出。富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
    過熱器和再熱器傳熱面積如下：蒸汽包復過熱器為1 679 m2，低溫（一級）過熱器為5 713 m2，前屏（二級）過熱器為897. m2，后屏（三級）過熱器為2 047 m2，高溫（四級）過熱器為1566 m2，一級再熱器為514m2，二級再熱器為2 047 m2，三級再熱器為l 712m2。
2、過熱器和再熱器鋼管材料及規(guī)格選擇
    經統(tǒng)計，鍋爐過熱器和再熱器在原設計中共涉及使用了6種材質多達70多種規(guī)格的鋼管。如此多的材料品種和規(guī)格給電廠鍋爐受熱面的壽命管理、備件管理和檢修管理帶來了許多困難。由于本次過熱器和再熱器的改造是在原有產品基礎上進行的，既要保持原有鍋爐原有的參數不變，又要盡可能減少材料品種和規(guī)格，同時還要提高受熱面抵御超溫運行的能力，因此，如何確定改造用的鋼管牌號和規(guī)格，以及如何確定在不同的部位使用何種材料，成為改造所面臨的具體技術問題。
    設計時，在保證總阻力不超過原設計的前提下，計算了每個受熱面各圈管的流動阻力及各屏的總阻力。在對屏間熱偏差及屏內不同管圈熱偏差計算的基礎上，求取了每個管圈各部位的管壁溫度，并初步確定所選用的材料牌號。通過校核計算和強度計算，最終確定使用3種材質和不到20種規(guī)格的鋼管對過熱器和再熱器進行改造。鋼管材料選擇用國產IOGr2Mol(T22)替代ST-BA21S、STBA22S和STBA23S；用國產SA2213T91替代STBA24S和部分奧氏體不銹鋼SUS321HTB及SUS304HTB；在部分溫度較高的部位，選用了進口SA2213 TP347H奧氏體不銹鋼。SA2213 T91鋼的特點是具有較高的抗腐蝕性和熱強性能、良好的持久塑性以及與奧氏體不銹鋼焊接接頭沒有早期失效敏感性。SA2213 T91鋼在540℃時持久強度約為STBA24S的2倍，在620℃以下比奧氏體不銹鋼SUS321HTB要高。本次改造采用SA2213 T91鋼替代STBA24S，可以明顯改善局部超溫帶來的負面影響，增強管屏抵御超溫運行的能力；而在620℃以下替代奧氏體不銹鋼SUS321HTB，不僅可以提高管段的強度，而且還可以避免使用奧氏體不銹鋼而帶來的制作困難，部分受熱面管屏消除了異種鋼接頭。奧氏體不銹鋼一般用在溫度較高區(qū)域，以充分發(fā)揮其耐高溫的特性。但奧氏體不銹鋼對制造工藝有比較嚴格的要求，由此增加了管屏制作的難度。改造時，僅在621℃以上才采用SA2213 TP347H替代SUS321HTB和SUS304HTB。富通新能源生產銷售的生物質鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。
3、過熱器和再熱器受熱面的制造與安裝
    各部分過熱器和再熱器在設計圖紙完成后委托制造廠進行制作，并進行了lOGr2Mol( 122)、SA2213 T91、SA2213 TP34H 3種鋼管間同種和異種鋼焊接工藝及小R彎管工藝的確認與評定。同時，在制作過程中采取了對管屏吹灰部位進行耐磨涂層噴涂、整屏消除應力熱處理及管內酸洗、鈍化等措施。為確保安裝現場的施工進度和焊接質量，在管屏管口采用了與現場聯箱引出管同樣材質的過渡接頭，以便現場進行同種鋼的焊接，即沒有涉及SA2213 T91和SA2213 TP347H的焊接。現場采用整屏起吊和準確就位安裝技術。
4、結  語
    1、2號機組兩臺鍋爐過熱器和再熱器改造后的運行結果表明，在受熱面總吸熱能力不變、鍋爐運行參數不受影響前提下，改造后管屏間熱偏差、同屏各管工質流量偏差以及吸熱偏差有所改善。因此，整個受熱面改造的熱力計算正確，使用3種材質（IOGr2Mol（T22）、SA2213191、SA2213 TP347H)和不到20種規(guī)格對原過熱器和再熱器6個牌號70多種規(guī)格材料進行改造取得了成功。