对临机加热改造的分析

2015-12-28胡德义

科学中国人 2015年27期

关键词：除氧器联络锅炉

胡德义

阜阳华润电力有限公司

对临机加热改造的分析

胡德义

阜阳华润电力有限公司

本文主要对临机加热改造的状况进行分析，并阐释了相关改造方案。

临机加热；锅炉；技术改造

1 前言

锅炉在启动时会发生干烧，干烧后会在锅炉内出现大量的氧化皮，氧化皮积聚到一定的程度就会出现集中脱落的情况，非常容易引起锅炉爆管发生，为了避免出现锅炉爆管，重要的措施之一就是对临机加热进行改造，通过改造避免锅炉出现干烧。

2 改造背景概述

我们公司的机组采用的是D600C机型的汽机，是由东方汽轮机厂生产的；采用的HG-1980系列锅炉是由哈尔滨锅炉厂生产的。在两台机组上都有一个辅助的汽联箱，其中汽源由机组提供，在两个辅助的汽联箱中间由一个联络管进行连接。

机组冷态启动平均时间约24小时。在机组进行启动时，锅炉的上水采用的是临机辅汽的方式加热，这有利于锅炉冲洗以及点火，其中，上水的温度最高可以达到120℃。

临机来汽是临机加热的重要方式，可以提高水的温度，通过高水温冲洗锅炉，使锅炉获得初步的升温以便蒸汽流出。这可以使锅炉干烧减少或者避免出现，从而使得锅炉的氧化皮减少；同时，也可以缩短机组的启动时间，推延点火的时间，更多的节省下燃油以及耗电，降低机组的启动费用。下面是两个电厂临机加热的详细情况：

河南某电厂采用邻机加热系统，冷再母管引出一支管去小机和#2高加供汽，支管直径为DN350。改造时在两台机组的冷再引出支管上增加一联络管，联络管直径为DN200，材质为20g。联络管上配置两个带中停电动隔离阀，并根据位差设置三个疏水点。邻机加热系统投运时，若开始阶段水质不合格，则锅炉通过其361阀排放至机组排水槽，#2高加的疏水直接流入凝汽器中。

华润某电厂在基建设计时增加了邻机加热系统。采用的双列高加，#1、#2机组冷再采用两根联络管，#1机组去#2机一根，#2机组去#1机一根，联系络管直径为DN250，并分别设置逆止门和电动隔离阀，联络管到双列高加时分两路分别进入#2高加，且每个# 2高加增加一路疏水管直达除氧器。锅炉冲洗水直接排放至机组排水槽。

3 改造方案论证

3.1 改造方案描述

临机加热的方式是通过临机辅汽的方式加热除氧器，通过临机的冷却再供汽，从而使水温提高到180～200℃，这样可以大大减少机组启动时间。临机加热的方式，在锅炉点火之前就已经将受热面充满湿饱和的蒸汽，锅炉内的氧气减少，也产生了蒸汽流，这样可以大大减少锅炉高温干烧的情况和氧化皮的产生。

在机组启动的时候，也可以充分运用临机的辅汽供汽到除氧器上，在加热到120℃左右后，通过#2的高加冷再进行来汽加热，给水的温度可以最高达到180℃左右，这样极大地缩短了机组的启动时间。当高温给水进入到锅炉以后，一开始的时候有水质不合格的，就可以将高温给水直接排放到机组的排水槽内，不用回收到凝汽器。通过运用炉循泵以及机组旁路系统合理地控制锅炉温升。

3.2 改造后预期达到的效果

通过临机改造，机组的启动时间一般可以缩短16个小时，向后推迟了点火的时间，节省了燃油以及耗电，节约了机组的费用，避免了锅炉的干烧。

3.3 实施方案

采用DN200钢管在两台机组的二段之间进行联络，加装一个电动隔离阀在联络管的两侧，并且要充分考虑到关于热膨胀方面的问题，以防管道对于高加产生较大的作用力。在安装疏水管的时候要按照位差来增加疏水点的设置，运用疏水管道对管道进行预暖。系统图如下：

3.4 改造方案技术经济分析

根据东汽厂所提供的技术资料分析，四段的抽汽对于系统外面最大的供汽量是75t/h，供汽的参数为：1.0MPa；372℃；汽化潜热为2014kJ/kg。在二段的抽汽对于系统外面最大的供汽量是60t/ h。供汽参数是4.0MPa；291℃；汽化潜热为1713kJ/kg。机组在冷态的时候启动时，锅炉上的瞬间最大的上水流量大约为300t/h，临机四抽到辅汽的用量大约是40t/h，除氧器的水温可以加热到120℃左右，再经过在#2高加进行加热，临机传来的冷再供汽量大约是40～45t/h，可以让水温升高到180℃。锅炉上的正常上水流量大约是100～150t/h，临机上的四抽到辅汽用量大约是15～20t/ h，临机过来的冷再供汽量大约是15～20t/h，就可以使水的温度升高到180～200℃。通过初步的估算，整个项目的投资额大约是110万，投资的回收期大约是4.3年左右。

3.5 改造所需要设备、材料

3只电动隔离阀DN200；1只DN200气动调节阀；

100米无缝钢管（20g、φ219×12）；

60米疏水管（20g、φ32×3.5）；

12只90°弯头（20g、φ219×12）；

2只异径三通（20g、φ325×13/φ219×12）；

10只DN25手动疏水阀；

支吊架、保温材料、仪控测温元件、电缆等附件一套。

4 改造方案实施及投运情况

我司临机加热于2013年5月份全部完成，#2机接口于2012年11月份2A修时完成，#1机侧接口于2013年5月份完成。设计单位为华东电力设计院。

2013年5月底#1机组调停，机组启动时启用了临机加系统。点火前，为了加快锅炉升温，锅炉启动疏水大量排放至机组排水槽。整个启机过程相对较为顺利，给水温度控制相对平稳，机组点火至并网时间得到了有效的缩短。但整个启机过程排放了大量热除盐水，工质及热量浪费较多。正常情况下启机用水量约2000t，此次启机用水量接近4000t。

为此，2013年9月份又进行一小改造，在锅炉疏水扩容器至凝汽管路末端加一排放管，用以回水锅炉疏水扩容器的疏水。2013年9月份#1机组调停、2013年国庆节#2机组调停及2014年春节#2机调停，机组启动时都采用了临机加热系统，启动过程较为顺利。但启机用水量近3000t，耗水量有些偏大。