某單位原有2臺SZL10 -1.25 -AⅡ鍋爐，因生產工藝有了新的需求，該鍋爐的原生產廠家應用戶要求，在鍋爐的右側加裝了過熱器，生產320℃的過熱蒸汽。經過一段時間的運行，發現蒸汽溫度上不去，有時有350℃（很短暫），有時候只有200℃，且有爆管事故發生。這2臺鍋爐自此便不得不停爐，用戶也因此蒙受了重大經濟損失。
1、過熱器再行改造設計
根據多年來這方面的實踐，我們深知組裝鍋爐加裝過熱器，受限制的地方較多，若是新設計的鍋爐產品還可以綜合考慮，盡量避免不利因素，可若是要將飽和蒸汽鍋爐改造成生產過熱蒸汽鍋爐，如果改造設計時考慮不周會有很大風險，鍋爐運行達不到設計參數，甚至過熱管爆管事故發生也在所難免，該鍋爐的原廠家改造失敗就是證明。
近年來，我們設計并正常運行的該類型的鍋爐已有很多臺。這期間，我們從不同的渠道吸取了一些同行中好的設計理念，為我們之后的工作提供了一份有力的技術保障。
過熱器管爆管原因很多，如進過熱器的飽和蒸汽帶水、過熱器管壁超溫（超出所用管材的最高使用溫度）、磨損、吸熱量偏差過大、過熱器管內蒸汽流速過低甚至個別管內蒸汽滯留，以及不規范的運行方式等。造成組裝鍋爐上的過熱器爆管，前兩個原因尤其明顯。這是因為組裝爐本身因受運輸條件的限制，鍋爐的外形尺寸只能控制在規定的范圍內，也就是說爐膛受熱面布置空間有限，從而有可能導致爐膛出口煙溫偏高，而過熱器往往就布置在爐膛出口處；再就是上鍋筒的直徑較小，造成鍋內汽水分離裝置的設計簡單和鍋筒內汽水分離高度遠遠不夠，鍋筒出口處的蒸汽帶水必然嚴重，富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的木屑生物質顆粒燃料。
經過對原改造圖和用戶提供的情況進行仔細分析，首先，我們認為，飽和蒸汽帶水嚴重。原汽水分離裝置肯定不能滿足實際運行時的要求，所以汽水分離裝置要重新設計。其次，過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，原過熱器改造設計時，為了布置充足的受熱面，使得蒸汽流速偏低，加上吸熱偏差，給過熱器安全運行留下了隱患。
結合原鍋爐的特點，總結原鍋爐的改造情況，我們在重新設計改造方案時，仍將過熱器放在爐膛右側。爐膛出口設在爐膛右側前部，為了取用適當的煙氣流速，將出口處部分水冷壁密排管拉稀，形成爐膛煙氣出口，出口處有一段煙氣混合室，經過混合后的煙氣橫向均勻地沖刷過熱器受熱面，之后進入鍋爐的對流管束。
考慮到原鍋爐爐膛出口煙溫較高，對過熱器的安全運行不利，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行砌筑(如圖2)。
經計算，布置過熱器處的煙氣通道尺寸為1010×2200，通過過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，橫向節距為170 mm，共6片，18根管子，蒸汽流速約為27m/s，管子規格采用∮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，減少了受熱面的需求，相應地縮小了布置過熱器的空間，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、正常運行，進入過熱器的飽和蒸汽的品質必需要保證。所以上鍋筒內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計也還是不夠的，我們在原有的主汽閥處安裝一只獨特的外置汽水分離裝置（合理的設計計算是必須的），通過再次分離的飽和蒸汽進入過熱器進口集箱。另外，在鍋筒上需要再裝一只管座，一來用以支撐該部件，二來將分離出來的水引至鍋內水空間(如圖3)。
由于鍋爐運行時總有燃燒不穩定的時候，為了保證過熱蒸汽出口溫度穩定在用戶設定的范圍內，過熱器出口集箱內設減溫盤管（面式減溫器），從鍋爐給水管道上引出一路減溫水，管路上設有電動調節閥，可以通過出口集箱上的熱電偶信號來控制電動調節閥的開度大小，以達到控制減溫水流量的目的，通過換熱后的減溫水再引至省煤器入口管路上。
過熱器出口集箱即減溫器上設有安全閥管座、電接點壓力表管座、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插座，以及主汽閥管座等，以確保鍋爐的安全、正常的運行，滿足用戶的需求。
2、計算匯總表
計算匯總表見表1。
過熱器壁溫計算最高點壁溫為536℃，低于12CrlMoVG的最高使用溫度。
3、實際運行情況
該鍋爐經過改造后，試運行期間，爐膛出口煙溫有時只有940℃，低于計算值( 978℃)，所以蒸汽出口溫度有時也稍有偏低，但基本能夠滿足生產工藝要求。
在實際運行中，由于該鍋爐的上鍋筒直徑偏小，應注意水位不能偏高，關注鍋水品質，表面排污要通暢，盡可能地保證鍋筒內汽水分離的高度，從多方面保證鍋爐安全與正常運行。
4、結束語
該鍋爐改造基本上是成功的，即產飽和蒸汽的組裝爐可以改造成生產過熱蒸汽的鍋爐，但每臺鍋爐都有各自的特點，外置分離器的設置有其獨到之處，在以后的這類改造中頗有借鑒的價值。
