9F级475 MW燃气轮机三汽包余热锅炉吹管技术应用

2017-04-24颜喜张庆国王永佳肖冠华

综合智慧能源 2017年3期

关键词：汽包靶板调节阀

颜喜，张庆国，王永佳，肖冠华

(华电电力科学研究院山东分院，济南 250000)

9F级475 MW燃气轮机三汽包余热锅炉吹管技术应用

颜喜，张庆国，王永佳，肖冠华

(华电电力科学研究院山东分院，济南 250000)

分析了锅炉蓄能降压吹管方式的技术要求，介绍了某电厂9F级475 MW燃气轮机三汽包余热锅炉采用蓄能降压方式进行吹管的具体过程，给出了吹管过程中的控制要点，经过理论分析和实际验证，吹管工艺结果优异。

蓄能降压吹管；余热锅炉；汽包

0 引言

这些年，蒸汽-燃气联合循环机组因建设周期短、效率高、污染物排放量少、调峰能力强等优点[1]而得到了快速发展，与之相配套的余热锅炉也越来越多。根据余热锅炉结构特点采用合理的吹管方式，是保障机组安全、可靠运行的基本条件之一。

1 锅炉概况

某F级475 MW燃气轮机(以下简称燃机)配置杭州锅炉集团股份有限公司设计的三压、再热、卧式、无补燃、自然循环余热锅炉。锅炉本体受热面采用N/E标准模块结构，由垂直布置的顺列和错列螺旋鳍片管和进出口集箱组成，以获得最佳的传热效果和最低的烟气压降。锅炉最大连续蒸发量(BMCR)主要技术参数见表1。

2 吹管方式及流程

锅炉吹管方式有稳压吹管法和蓄能吹管法2种，对于汽包锅炉一般采用蓄能降压吹管法[2-3]。针对此余热锅炉配有三汽包的特点，采用蓄能降压法吹扫且高压回路、中压回路、低压回路分段进行，吹扫流程如图1所示。

吹扫前燃机调试工作已经完成，燃机可带负荷单循环运行，吹扫蒸汽来源为燃机排气加热余热锅炉的自产汽。吹管过程中，至少有2次停炉冷却，且时间>12 h。

吹管范围包括：余热锅炉受热面管束(蒸汽部分)及其联络管；高压主蒸汽管道；中压主蒸汽管道；低压主蒸汽管道；冷段再热管道和热段再热管道；高压过热器减温水管路(不作靶板考核)；再热器减温水管路(不作靶板考核)；取样及仪表管路(不作靶板考核)。

锅炉分高压、中压、低压3个系统吹管。

表1 余热锅炉主要设计参数

图1 吹扫流程

(1)高压系统：高压汽包→高压过热器→高压主蒸汽管道→临时管→临时电动节能阀1→临时管→冷再热蒸汽管路→再热器→热再热蒸汽管路→临时管→靶板器→临时管→消音器→排大气。

(2)中压系统：中压汽包→中压过热器→冷再热蒸汽管路→再热器→热再热蒸汽管路→临时管→临时电动调节阀2→临时管→靶板器→临时管→消音器→排大气。

(3)低压系统：低压汽包→低压过热器→低压蒸汽管道→临时管→临时电动调节阀3→临时管→靶板器→临时管→消音器→排大气。

(4)其他：减温水系统管道(过热减温水、再热减温水)先用给水泵水冲洗，锅炉吹管时,用蒸汽反吹洗；汽包充氮管路在锅炉吹管时,用蒸汽反吹洗；取样及仪表管路的吹扫,在锅炉升压过程中和正式吹管结束后,用锅炉余汽进行吹扫。

3 吹管参数选择

根据DL/T 1269—2013《火力发电建设工程机组蒸汽吹管导则》[4]，降压吹管时，吹管工况与锅炉BMCR工况过热器压降比应不小于1.40。

锅炉BMCR工况下,高压汽包出口至中压主蒸汽入口压降为1.51 MPa，中压汽包出口至中压主蒸汽入口压降为0.26 MPa，低压汽包出口至低压主蒸汽入口压降为0.03 MPa。

高、中压吹管压力p的计算分式如下

p=p1+1.4pm，

式中：p1为补偿压降，根据经验取0.80～1.00 MPa；pm为系统压降。

根据上式计算：高压系统，初压范围为3.00～3.30 MPa，终压范围为2.00～2.50 MPa(高压汽包压力)；中压系统，初压范围为1.00～1.50 MPa，终压范围为0.40～0.90 MPa(中压汽包压力)。

低压回路压力与压降较低，吹管压力选择额定压力的50%左右即可达到要求。低压系统，吹扫压力暂定为0.30 MPa(低压汽包压力)。

实际吹管压力验证情况见表2。

表2 实际吹管压力验证

根据实际验证情况下对应的压降比，压力选择如下：高压系统，初压范围为4.00～4.50 MPa，终压范围为2.80～3.00 MPa(高压汽包压力)；中压系统，初压范围为1.40～1.70 MPa，终压范围为0.95～1.10 MPa(中压汽包压力)；低压系统，初压范围为0.30～0.40 MPa，终压范围为0.20～0.23 MPa。

4 靶板要求及质检标准

被吹扫管末端的临时排气管内(或排气口处)装设靶板，靶板宽度应为靶板安装处管道内径的8%且不小于25 mm，厚度不小于5 mm，长度纵贯管道内径；靶板表面粗糙度应达到Ra 100[5]。

高压主蒸汽管路、中压主蒸汽管路和低压主蒸汽管路分别进行打靶，以确认吹扫是否达到标准；其他吹管管路不参与打靶。

5 吹管控制及结果

5.1 控制要点

(1)吹扫汽包较多，要注意及时切换观察3个汽包的压力和水位，灵活选择管路，防止某个汽包的压力过高；当某个汽包压力达到吹管压力时，及时开启临时电动调节阀进行吹扫。临时电动调节阀打开后，大量蒸汽排放到大气，汽包压力急剧下降，加上汽包内蒸汽扰动，会产生虚假水位，导致汽包水位显示高报警，此时，应适当加大汽包补水量，避免实际汽包水位过低。

(2)根据此次吹管工艺特点，吹扫高压管路时，必须先打开中压临时电动调节阀，在中压吹扫结束之后，必须先关闭高压临时电动调节阀，然后关闭中压临时电动调节阀。在吹扫过程中，尽量避免3个临时电动调节阀同时打开，尤其在吹低压管路的时候，尽量不要开高、中压临时电动调节阀。可以通过排气、排污等方法控制汽包压力升降速度，防止在吹扫某个管路时，另外两个管路蒸汽压力过高。

(3)进行某一管路打靶的时候，要尽量把另外两路的压力降低，将排气、排污阀全开，降低压力升高速度，给换靶板和装靶板预留出足够的时间。尤其在中压系统打靶的时候，必须全开高压系统和低压系统的排气阀。

(4)每次吹管持续8 h以上，需要大量补水，应提前准备好足够的化学水，防止吹管过程中水量供应不上；吹管过程中要注意各级给水泵入口压力，及时清理滤网，防止给水压力过大，泵出力不足。

5.2 结果

高压蒸汽管道第132次和第133次连续两次打靶合格，实际有效吹管次数133次；中压蒸汽管道第80次和第81次连续两次打靶合格，实际吹管有效次数81次；低压蒸汽管道第61次和第62次连续两次打靶合格，实际有效吹管次数62次；过热器减温水管道、再热器减温水管道目测排气无色或者白色无杂物；靶板冲击斑痕粒度均小于0.5mm，6块靶板斑点均不超过3点。