9F級(jí)475 MW燃?xì)廨啓C(jī)三汽包余熱鍋爐吹管技術(shù)應(yīng)用

顏喜，張慶國(guó)，王永佳，肖冠華

(華電電力科學(xué)研究院山東分院，濟(jì)南 250000)

9F級(jí)475 MW燃?xì)廨啓C(jī)三汽包余熱鍋爐吹管技術(shù)應(yīng)用

顏喜，張慶國(guó)，王永佳，肖冠華

(華電電力科學(xué)研究院山東分院，濟(jì)南 250000)

分析了鍋爐蓄能降壓吹管方式的技術(shù)要求，介紹了某電廠9F級(jí)475 MW燃?xì)廨啓C(jī)三汽包余熱鍋爐采用蓄能降壓方式進(jìn)行吹管的具體過(guò)程，給出了吹管過(guò)程中的控制要點(diǎn)，經(jīng)過(guò)理論分析和實(shí)際驗(yàn)證，吹管工藝結(jié)果優(yōu)異。

蓄能降壓吹管；余熱鍋爐；汽包

0 引言

這些年，蒸汽-燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組因建設(shè)周期短、效率高、污染物排放量少、調(diào)峰能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[1]而得到了快速發(fā)展，與之相配套的余熱鍋爐也越來(lái)越多。根據(jù)余熱鍋爐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)采用合理的吹管方式，是保障機(jī)組安全、可靠運(yùn)行的基本條件之一。

1 鍋爐概況

某F級(jí)475 MW燃?xì)廨啓C(jī)(以下簡(jiǎn)稱燃機(jī))配置杭州鍋爐集團(tuán)股份有限公司設(shè)計(jì)的三壓、再熱、臥式、無(wú)補(bǔ)燃、自然循環(huán)余熱鍋爐。鍋爐本體受熱面采用N/E標(biāo)準(zhǔn)模塊結(jié)構(gòu)，由垂直布置的順列和錯(cuò)列螺旋鰭片管和進(jìn)出口集箱組成，以獲得最佳的傳熱效果和最低的煙氣壓降。鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量(BMCR)主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。

2 吹管方式及流程

鍋爐吹管方式有穩(wěn)壓吹管法和蓄能吹管法2種，對(duì)于汽包鍋爐一般采用蓄能降壓吹管法[2-3]。針對(duì)此余熱鍋爐配有三汽包的特點(diǎn)，采用蓄能降壓法吹掃且高壓回路、中壓回路、低壓回路分段進(jìn)行，吹掃流程如圖1所示。

吹掃前燃機(jī)調(diào)試工作已經(jīng)完成，燃機(jī)可帶負(fù)荷單循環(huán)運(yùn)行，吹掃蒸汽來(lái)源為燃機(jī)排氣加熱余熱鍋爐的自產(chǎn)汽。吹管過(guò)程中，至少有2次停爐冷卻，且時(shí)間>12 h。

吹管范圍包括：余熱鍋爐受熱面管束(蒸汽部分)及其聯(lián)絡(luò)管；高壓主蒸汽管道；中壓主蒸汽管道；低壓主蒸汽管道；冷段再熱管道和熱段再熱管道；高壓過(guò)熱器減溫水管路(不作靶板考核)；再熱器減溫水管路(不作靶板考核)；取樣及儀表管路(不作靶板考核)。

鍋爐分高壓、中壓、低壓3個(gè)系統(tǒng)吹管。

表1 余熱鍋爐主要設(shè)計(jì)參數(shù)

圖1 吹掃流程

(1)高壓系統(tǒng)：高壓汽包→高壓過(guò)熱器→高壓主蒸汽管道→臨時(shí)管→臨時(shí)電動(dòng)節(jié)能閥1→臨時(shí)管→冷再熱蒸汽管路→再熱器→熱再熱蒸汽管路→臨時(shí)管→靶板器→臨時(shí)管→消音器→排大氣。

(2)中壓系統(tǒng)：中壓汽包→中壓過(guò)熱器→冷再熱蒸汽管路→再熱器→熱再熱蒸汽管路→臨時(shí)管→臨時(shí)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥2→臨時(shí)管→靶板器→臨時(shí)管→消音器→排大氣。

(3)低壓系統(tǒng)：低壓汽包→低壓過(guò)熱器→低壓蒸汽管道→臨時(shí)管→臨時(shí)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥3→臨時(shí)管→靶板器→臨時(shí)管→消音器→排大氣。

(4)其他：減溫水系統(tǒng)管道(過(guò)熱減溫水、再熱減溫水)先用給水泵水沖洗，鍋爐吹管時(shí),用蒸汽反吹洗；汽包充氮管路在鍋爐吹管時(shí),用蒸汽反吹洗；取樣及儀表管路的吹掃,在鍋爐升壓過(guò)程中和正式吹管結(jié)束后,用鍋爐余汽進(jìn)行吹掃。

3 吹管參數(shù)選擇

根據(jù)DL/T 1269—2013《火力發(fā)電建設(shè)工程機(jī)組蒸汽吹管導(dǎo)則》[4]，降壓吹管時(shí)，吹管工況與鍋爐BMCR工況過(guò)熱器壓降比應(yīng)不小于1.40。

鍋爐BMCR工況下,高壓汽包出口至中壓主蒸汽入口壓降為1.51 MPa，中壓汽包出口至中壓主蒸汽入口壓降為0.26 MPa，低壓汽包出口至低壓主蒸汽入口壓降為0.03 MPa。

高、中壓吹管壓力p的計(jì)算分式如下

p=p1+1.4pm，

式中：p1為補(bǔ)償壓降，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取0.80～1.00 MPa；pm為系統(tǒng)壓降。

根據(jù)上式計(jì)算：高壓系統(tǒng)，初壓范圍為3.00～3.30 MPa，終壓范圍為2.00～2.50 MPa(高壓汽包壓力)；中壓系統(tǒng)，初壓范圍為1.00～1.50 MPa，終壓范圍為0.40～0.90 MPa(中壓汽包壓力)。

低壓回路壓力與壓降較低，吹管壓力選擇額定壓力的50%左右即可達(dá)到要求。低壓系統(tǒng)，吹掃壓力暫定為0.30 MPa(低壓汽包壓力)。

實(shí)際吹管壓力驗(yàn)證情況見(jiàn)表2。

表2 實(shí)際吹管壓力驗(yàn)證

根據(jù)實(shí)際驗(yàn)證情況下對(duì)應(yīng)的壓降比，壓力選擇如下：高壓系統(tǒng)，初壓范圍為4.00～4.50 MPa，終壓范圍為2.80～3.00 MPa(高壓汽包壓力)；中壓系統(tǒng)，初壓范圍為1.40～1.70 MPa，終壓范圍為0.95～1.10 MPa(中壓汽包壓力)；低壓系統(tǒng)，初壓范圍為0.30～0.40 MPa，終壓范圍為0.20～0.23 MPa。

4 靶板要求及質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)

被吹掃管末端的臨時(shí)排氣管內(nèi)(或排氣口處)裝設(shè)靶板，靶板寬度應(yīng)為靶板安裝處管道內(nèi)徑的8%且不小于25 mm，厚度不小于5 mm，長(zhǎng)度縱貫管道內(nèi)徑；靶板表面粗糙度應(yīng)達(dá)到Ra 100[5]。

高壓主蒸汽管路、中壓主蒸汽管路和低壓主蒸汽管路分別進(jìn)行打靶，以確認(rèn)吹掃是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)；其他吹管管路不參與打靶。

5 吹管控制及結(jié)果

5.1 控制要點(diǎn)

(1)吹掃汽包較多，要注意及時(shí)切換觀察3個(gè)汽包的壓力和水位，靈活選擇管路，防止某個(gè)汽包的壓力過(guò)高；當(dāng)某個(gè)汽包壓力達(dá)到吹管壓力時(shí)，及時(shí)開(kāi)啟臨時(shí)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行吹掃。臨時(shí)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥打開(kāi)后，大量蒸汽排放到大氣，汽包壓力急劇下降，加上汽包內(nèi)蒸汽擾動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生虛假水位，導(dǎo)致汽包水位顯示高報(bào)警，此時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加大汽包補(bǔ)水量，避免實(shí)際汽包水位過(guò)低。

(2)根據(jù)此次吹管工藝特點(diǎn)，吹掃高壓管路時(shí)，必須先打開(kāi)中壓臨時(shí)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，在中壓吹掃結(jié)束之后，必須先關(guān)閉高壓臨時(shí)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，然后關(guān)閉中壓臨時(shí)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。在吹掃過(guò)程中，盡量避免3個(gè)臨時(shí)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥同時(shí)打開(kāi)，尤其在吹低壓管路的時(shí)候，盡量不要開(kāi)高、中壓臨時(shí)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥?？梢酝ㄟ^(guò)排氣、排污等方法控制汽包壓力升降速度，防止在吹掃某個(gè)管路時(shí)，另外兩個(gè)管路蒸汽壓力過(guò)高。

(3)進(jìn)行某一管路打靶的時(shí)候，要盡量把另外兩路的壓力降低，將排氣、排污閥全開(kāi)，降低壓力升高速度，給換靶板和裝靶板預(yù)留出足夠的時(shí)間。尤其在中壓系統(tǒng)打靶的時(shí)候，必須全開(kāi)高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)的排氣閥。

(4)每次吹管持續(xù)8 h以上，需要大量補(bǔ)水，應(yīng)提前準(zhǔn)備好足夠的化學(xué)水，防止吹管過(guò)程中水量供應(yīng)不上；吹管過(guò)程中要注意各級(jí)給水泵入口壓力，及時(shí)清理濾網(wǎng)，防止給水壓力過(guò)大，泵出力不足。

5.2 結(jié)果

高壓蒸汽管道第132次和第133次連續(xù)兩次打靶合格，實(shí)際有效吹管次數(shù)133次；中壓蒸汽管道第80次和第81次連續(xù)兩次打靶合格，實(shí)際吹管有效次數(shù)81次；低壓蒸汽管道第61次和第62次連續(xù)兩次打靶合格，實(shí)際有效吹管次數(shù)62次；過(guò)熱器減溫水管道、再熱器減溫水管道目測(cè)排氣無(wú)色或者白色無(wú)雜物；靶板沖擊斑痕粒度均小于0.5mm，6塊靶板斑點(diǎn)均不超過(guò)3點(diǎn)。

6 結(jié)束語(yǔ)

與一般的燃煤鍋爐吹管相比，該余熱鍋爐吹管過(guò)程具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、水位及吹管壓力控制困難、蒸汽升壓快、單次吹掃時(shí)間短、吹掃及打靶控制困難、蒸汽溫度相對(duì)較低等特點(diǎn)，可為以后同類(lèi)型鍋爐吹管提供借鑒。

[1]張東曉.大型燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)叢書(shū)：綜合分冊(cè)[M].北京:中國(guó)電力出版社,2009.

[2]夏永俊,陳林國(guó),朱云鵬,等.660 MW超(超)臨界機(jī)組直流鍋爐吹管技術(shù)[J].中國(guó)電力,2012,45(4):59-63.

[3]龔鵬,米子德,張清峰.循環(huán)流化床鍋爐的吹管特點(diǎn)及運(yùn)行方式研究[J].熱力發(fā)電,2012,41(5):77-79.

[4]火力發(fā)電建設(shè)工程機(jī)組蒸汽吹管導(dǎo)則：DL/T 1269—2013[S].

[5]火力發(fā)電建設(shè)工程機(jī)組調(diào)試質(zhì)量驗(yàn)收及評(píng)價(jià)規(guī)程：DL/T 5295—2013[S].

(本文責(zé)編：劉炳鋒)

2017-01-24；

2017-02-24

TK 228

B

1674-1951(2017)03-0055-02

顏喜(1989—)，男，江蘇連云港人，工程師，工學(xué)碩士，從事鍋爐性能試驗(yàn)及調(diào)試工藝方面研究工作(E-mail:yanxi.goodtime@163.com)。