生物質(zhì)電站高溫高壓鍋爐蒸汽吹管探討

大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司海外事業(yè)部 張旭梁

生物質(zhì)電站是利用生物質(zhì)所具有的生物質(zhì)能進(jìn)行的發(fā)電，是可再生能源發(fā)電的一種，包括農(nóng)林廢棄物直接燃燒發(fā)電、農(nóng)林廢棄物氣化發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電、垃圾填埋氣發(fā)電、沼氣發(fā)電。

1 概述

1.1 設(shè)備概述

某生物質(zhì)電站采用無(wú)錫華光工業(yè)鍋爐有限公司自主開發(fā)設(shè)計(jì)的生物質(zhì)直燃技術(shù)的100t/h高溫高壓蒸汽鍋爐。鍋爐為高溫高壓蒸汽參數(shù)，自然循環(huán)爐，單鍋筒、平衡通風(fēng)、半露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架，爐膛及過熱器通道為懸吊結(jié)構(gòu)，尾部省煤器及空預(yù)器區(qū)域?yàn)橹С薪Y(jié)構(gòu)。鍋爐采用往復(fù)爐排的燃燒方式，鍋爐汽水系統(tǒng)采用自然循環(huán)，在爐膛外布置了集中下降管。鍋爐煙氣流向采用四回程“M”型，爐膛和過熱器通道采用全封閉的膜式水冷壁，很好的保證了鍋爐的嚴(yán)密性能。

過熱器采用三級(jí)布置，并布置了二級(jí)噴水減溫器，使過熱蒸汽溫度有很大的調(diào)節(jié)裕量，以保證鍋爐蒸汽參數(shù)。尾部豎井內(nèi)布置了單級(jí)省煤器和單級(jí)空氣預(yù)熱器，一次冷風(fēng)由空氣預(yù)熱器加熱，進(jìn)入爐排下作為一次風(fēng)，二次冷風(fēng)由空氣預(yù)熱器加熱后經(jīng)爐排上二次風(fēng)管再進(jìn)入爐膛。煙氣由引風(fēng)機(jī)送入除塵、凈化設(shè)備，凈化處理合格后經(jīng)煙囪排入大氣。為有效控制NOx的排放，本鍋爐設(shè)計(jì)煙氣再循環(huán)系統(tǒng)，再循環(huán)煙氣由二次風(fēng)口噴入。為有效控制SO2的排放，本鍋爐設(shè)計(jì)爐內(nèi)噴鈣系統(tǒng)，石灰粉（CaO）由二次風(fēng)口噴入。

1.2 吹管目的及吹管范圍

吹管目的：通過對(duì)管道進(jìn)行蒸汽吹管，清除設(shè)備及管道在制造、運(yùn)輸和安裝過程中殘留在過熱器、主蒸汽管道及其它蒸汽管道內(nèi)部的銹垢、焊渣、氧化皮等雜物，防止鍋爐運(yùn)行時(shí)過熱器堵塞爆管，同時(shí)避免在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)異物進(jìn)入汽輪機(jī)通流部分對(duì)葉片造成損傷，保證鍋爐、汽輪機(jī)安全運(yùn)行[1-2]。

吹管范圍：過熱器、主蒸汽管道、鍋爐至汽輪機(jī)主汽門前蒸汽管道、減溫水管道、軸封系統(tǒng)、減溫減壓系統(tǒng)。

2 吹管前應(yīng)具備的基本條件

在鍋爐吹管前檢查確認(rèn)各項(xiàng)基本條件是否具備，關(guān)系著鍋爐能否正常啟動(dòng)、吹管工作能否順利進(jìn)行，所以在檢查前應(yīng)該制作吹管條件檢查確認(rèn)表，并組織業(yè)主、監(jiān)理、電建、調(diào)試、運(yùn)行等相關(guān)人員一起檢查確認(rèn)，并在檢查確認(rèn)表上簽字，當(dāng)條件都滿足時(shí)方可點(diǎn)火啟動(dòng)鍋爐。一般檢查確認(rèn)的基本條件如下：

圖1 鍋爐汽水系統(tǒng)

輔機(jī)冷卻水系統(tǒng)調(diào)試結(jié)束；壓縮空氣系統(tǒng)調(diào)試結(jié)束；除鹽水系統(tǒng)調(diào)試結(jié)束，取樣、加藥系統(tǒng)調(diào)試結(jié)束；除鹽水箱、除氧器水箱補(bǔ)足除鹽水，保證吹管期間補(bǔ)水可靠。除氧給水系統(tǒng)調(diào)試結(jié)束；鍋爐水壓試驗(yàn)結(jié)束；鍋爐各風(fēng)機(jī)試轉(zhuǎn)合格；爐排液壓系統(tǒng)調(diào)試結(jié)束；廢污水排放系統(tǒng)具備投運(yùn)條件；煙氣凈化部分調(diào)試結(jié)束，具備投運(yùn)條件；除灰渣系統(tǒng)調(diào)試結(jié)束，具備排渣處理投運(yùn)條件；水位計(jì)工業(yè)電視系統(tǒng)調(diào)試結(jié)束，可投入使用；鍋爐烘爐、煮爐工作結(jié)束；熱控測(cè)點(diǎn)，遠(yuǎn)程控制，保護(hù)連鎖已調(diào)試結(jié)束；臨吹管道、支吊架施工結(jié)束，驗(yàn)收合格。消音器安裝完畢，能夠滿足鍋爐蒸發(fā)量的輸出，消音器延軸向可以在一定范圍內(nèi)自由伸縮，其它方向不可移動(dòng)。臨時(shí)系統(tǒng)保溫完整、支撐穩(wěn)固、膨脹自由，并經(jīng)驗(yàn)收合格（包括蒸汽母管、蒸預(yù)器、減溫水管道、軸封、減溫減壓系統(tǒng)）。

汽水系統(tǒng)、風(fēng)煙系統(tǒng)的手動(dòng)、電動(dòng)閥門開關(guān)靈活好用，DCS能遠(yuǎn)程控制，主蒸汽流量孔板已拆除；吹管臨時(shí)控制門試驗(yàn)完畢并合格，接好控制電源，控制盤放在集控室便于操作的位置，開關(guān)時(shí)間應(yīng)小于60s；臨吹管門前、后疏水管路安裝完成；準(zhǔn)備好吹管用的靶板及拆裝工具，靶板已經(jīng)備齊；火焰監(jiān)視系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)收合格備用；臨吹管道排氣控制區(qū)域警戒線已布置，設(shè)專人負(fù)責(zé)，禁止人員出入。

3 鍋爐吹管過程

3.1 鍋爐吹管過程控制

由調(diào)試單位、施工單位、監(jiān)理單位、生產(chǎn)單位、建設(shè)單位共同對(duì)系統(tǒng)條件進(jìn)行檢查。經(jīng)聯(lián)合確認(rèn)具備吹管條件。對(duì)鍋爐吹管工作進(jìn)行了安全技術(shù)交底。鍋爐吹管前，按照鍋爐說(shuō)明書進(jìn)行鍋爐點(diǎn)火、升溫生壓操作，這一過程要嚴(yán)格按照鍋爐說(shuō)明書進(jìn)行操作，同時(shí)應(yīng)安排人員在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)鍋爐進(jìn)行全面檢查，確保鍋爐在升溫生壓過程中各部件、管道、受熱面無(wú)損壞、泄漏等問題出現(xiàn)。詳細(xì)的吹管過程如下[3-5]：

鍋爐烘爐結(jié)束，爐水置換合格，開始鍋爐升壓暖管；鍋爐升壓至1.7MPa左右時(shí)試吹一次，檢查吹管臨時(shí)管路膨脹良好；調(diào)整吹管壓力3.5MPa～4.5MPa，主汽溫度400℃左右開始吹管，鍋爐有效吹管54次；第一階段吹管結(jié)束，鍋爐停爐冷卻24h，全爐換水；檢查鍋爐具備點(diǎn)火條件，鍋爐重新點(diǎn)火；鍋爐壓力升至1.7MPa試吹一次，吹管臨時(shí)管路膨脹良好；調(diào)整吹管壓力3.5MPa～4.5MPa、主汽溫度400℃左右開始吹管，鍋爐有效吹管85次，累計(jì)有效吹管139次；第137次放靶板、試吹合格，第138次放靶板、合格，第139次放靶板、合格；第二階段吹管結(jié)束；鍋爐正常停爐。

3.2 鍋爐吹管過程控制要點(diǎn)

吹管前應(yīng)檢查所有設(shè)備系統(tǒng)均具備啟動(dòng)條件；要檢查臨時(shí)系統(tǒng)完整可靠，沒有跑冒滴漏缺陷；吹管前要檢查循環(huán)水系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行；檢查汽輪機(jī)主汽門位置臨時(shí)堵板封閉嚴(yán)密；根據(jù)鍋爐主蒸汽系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓降準(zhǔn)確計(jì)算吹管蒸汽參數(shù)，保證吹管系數(shù)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求；鍋爐升溫升壓速率控制要嚴(yán)格按照鍋爐說(shuō)明書要求執(zhí)行。

對(duì)于往復(fù)式爐排鍋爐，要精確控制爐排速率和螺旋給料機(jī)速率以保證鍋爐燃燒穩(wěn)定，蒸汽壓力、溫度不產(chǎn)生大幅波動(dòng)；開啟臨吹門前要盡量控制汽包水位在低水位，防止虛假水位導(dǎo)致汽包水位高保護(hù)動(dòng)作；臨吹門開啟后要及時(shí)開大汽包上水門，控制汽包水位，防止汽包低水位保護(hù)動(dòng)作；單次吹管時(shí)間不宜過長(zhǎng)，應(yīng)根據(jù)汽包壓力控制單詞吹管時(shí)間，一般每次5分鐘左右；每一次吹管系數(shù)要控制大于等于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，本次控制吹管系數(shù)約為1.5左右；靶板檢查要嚴(yán)格遵守標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，當(dāng)靶板不合格時(shí)一定要繼續(xù)進(jìn)行吹管并檢查調(diào)整吹管參數(shù)，保證吹管質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求[6-8]。

4 結(jié)語(yǔ)

鍋爐蒸汽吹管是鍋爐整套啟動(dòng)前最后一項(xiàng)調(diào)試項(xiàng)目，吹管的質(zhì)量好壞決定了汽輪機(jī)的運(yùn)行安全，所以在吹管前、吹管中以及吹管后的每一項(xiàng)操作都尤為關(guān)鍵，各參與人員一定要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范操作，聽從總指揮安排，保證整個(gè)吹管過程的安全和吹管質(zhì)量。