1 000 MW机组热力设备停用保养方法研究

陈裕忠, 陈韶华, 尤 亮, 胡立川, 江 永

(华能海门电厂， 广东汕头 515132)



1 000 MW机组热力设备停用保养方法研究

陈裕忠, 陈韶华, 尤 亮, 胡立川, 江 永

(华能海门电厂， 广东汕头 515132)

以某电厂1 036 MW超超临界机组为研究对象，选择氨水碱化烘干法(热炉放水)和氨水法作为设备停(备)用保养方法，阐述了这两种方法的适用范围及实施过程，并对保养操作要点进行了技术分析。结果表明：这两种保养方法简单、适用，经济可行，能大大缩短机组再启动时间，保证机组安全稳定运行。

超超临界机组； 保养； 氨水碱化烘干法； 氨水法

随着电力市场发展，机组停(备)用的次数和时间无法控制，机组运行方式也发生了变化，锅炉(热力设备)采用更为方便、可靠的停(备)用防锈蚀措施，对缩短机组再启动时间、提高机组可用系数、提高经济和社会效益起着关键的作用[1]。目前国内电厂采用的防锈蚀方法分为干法和湿法两大类。笔者根据南方某超超临界百万千瓦机组上多年的实践经验，介绍两种可行的保养方法，从锅炉点火至水汽品质合格，汽轮机达到冲转条件平均只用了5 h，大大缩短了机组再启动冲洗的时间，为机组提前并网提供水汽品质保证。

1 设备保养方法

该电厂地处南海之滨，空气中盐分很大，且机组给水已实施加氧处理，所以不宜采用成膜胺法保养；如果机组启动时间长将影响机组的社会和经济效益，因此对新的保养方法进行了研究。该机组停(备)用设备主要采用氨水碱化烘干法(热炉放水)和氨水法进行保养，高、低压加热器汽侧则采用定期充氮保护的方法对热力设备进行保养。

1.1 氨水碱化烘干法(热炉放水)

该方法适用于机组检修或调停时间大于两周以上的热力设备保养[2]，是一种干式保养法，最长保养期可达3个月。具体操作步骤：

(1)机组停运前4 h，加大凝结水精处理出口加氨量，启动给水加氨泵；至给水pH值为9.2～9.6(直接电导率SC为6 μS/cm)，停止凝结水、给水加氧。

(2)机组停运前2 h，调大给水加氨泵加氨量，省煤器入口给水pH值提高至9.6(SC为11 μS/cm)以上。

(3)锅炉MFT前将炉水泵(BCP泵)负载提高到最大，并提高储水罐水位到25 m以上后锅炉手动MFT。

(4)保持BCP泵连续运行，关闭高压旁路(简称高旁)及361阀后电动门、汽水系统所有疏水门、排气门，关闭锅炉汽水系统所有取样门。

(5)当主汽压力>1.8 MPa，BCP泵循环流量无法维持>382 t/h稳定运行时，必须立即启动电动泵进行锅炉上水。上水温度>80 ℃，上水流量<100 t/h，控制给水温度变化率<1.5 K/min。

(6)锅炉停运后以30%额定风量吹扫10 min，关闭锅炉各风门、挡板，封闭炉膛，防止热量过快散失；停炉后20～24 h，不破坏炉底水封，开启各二次风挡板和烟道各风门，锅炉自然通风。

(7)主汽压力降到1.8 MPa时，全开锅炉汽水系统水侧所有放水门进行热炉放水。

(8)主汽压力降至0.5 MPa开启锅炉所有排气门(注意不得通过开启361阀或者高旁放水泄压)。

(9)当锅炉主汽压力降到0后，关闭锅炉汽水系统所有放水门、排气门。

(10)锅炉炉水放干后，主汽压力降至0，确认高旁关闭，凝汽器开始建立真空，监控主汽温度下降速率不大于1.5 K/min；当真空小于25 kPa时，可慢慢开启高旁10%，控制主汽温度下降速率不大于1.5 K/min；如主汽温度下降速率不超标，20 min后，可继续开大高旁至20%；之后每20 min观察主汽温度下降速率应不大于1.5 K/min，可继续阶梯式增大高旁开度，每次操作开度不大于20%；直至100%。最后在高旁开度100%时继续抽真空4 h，使过热器、再热器和汽轮机低压缸蒸汽抽出。

(11)机组抽真空时，开启汽轮机本体各疏水门，主蒸汽及再热蒸汽管道疏水门，高、低压再热器疏水门及事故疏水调门，VV阀。

(12)注意检查机组上下缸温差、内外缸温差、轴向位移、胀差、膨胀、汽轮机偏心、盘车电流等参数正常，当上下缸温差≥35 K或者内外缸温差≥40 K时，应立即关闭VV阀及本体疏水门进行闷缸，检查上下缸温差(逐渐减小)、汽轮机偏心变化(小于原始值的10%)、盘车电流(运行稳定无增大)。

(13)除氧器温度在90～100 ℃时，将除氧水箱水尽快排尽，然后全开除氧器正常、事故排汽门，将除氧器里的湿蒸汽排干；再关闭所有排汽门；凝汽器热水井排水干净，进行清理，接压缩空气进行强制通风。

(14)循环水系统停运前1 h加入次氯酸钠(3.5 m3/h)，在循环水泵停运后，继续加药10 min。

(15)如可能，将循环水管道里的水放干；汽轮机高、低压加热器汽侧每五天进行充氮保养。

1.2 氨水法

该方法适应于机组调停时间小于2周或无法确定调停时间的热力设备保养，是一种湿式保养法。具体操作步骤：

(1)机组停运前4 h，加大凝结水精处理出口加氨量，启动给水加氨泵，至给水pH值为9.2～9.6(SC为6 μS/cm)，停止凝结水、给水加氧。

(2)机组停运前2 h，调大给水加氨泵加氨量，省煤器入口给水pH值提高至9.6(SC为11 μS/cm)以上。

(3)锅炉停运后，直接封炉保养。

(4)锅炉MFT前将BCP泵负载提高到最大，并提高储水罐水位到25 m以上后锅炉手动MFT。

(5)保持BCP泵连续运行，关闭高旁及361阀后电动门、汽水系统所有疏水门、排气门；关闭锅炉给水、主蒸汽、再热蒸汽取样一、二次门。

(6)储水罐水位低于10 m仍无法维持BCP泵循环流量>382 t/h连续运行，需立即启动电动给水泵进行小流量上水，上水流量控制在50～100 t，水温>80 ℃，控制锅炉给水操作台后给水温度变化速率<1.5 K/min。

(7)锅炉停运后以30%额定风量吹扫10 min，关闭锅炉各风门、挡板，封闭炉膛，防止热量过快散失。

(8)停炉后20～24 h，不破坏炉底水封，开启各二次风挡板和烟道各风门，锅炉自然通风。

(9)停炉后26～36 h，如有检修工作要求方可启动一台引风机进行小风量冷却。

(10)控制二次风温下降速度<0.3 K/min。当二次风温和环境温差<100 K，可破坏炉底水封，否则不进行强制通风。

(11)锅炉主汽压力降到0.1 MPa以下时，每2天定期进行炉水(汽水分离器)化验，发现pH值低于9.5或测SC小于9 μS/cm，应立即安排重新上水加氨(启动给水加氨泵)，上水流量控制在50～100 t。当炉水循环至pH达9.7或SC达15 μS/cm以上时，保持BCP泵继续大流量(>500 t/h)运行，将储水罐水位上到25 m以上，停止锅炉上水及给水加氨。

(12)循环水系统停运前1 h加入次氯酸钠(3.5 m3/h)。

(13)在循环水泵停运后，继续加药10 min。如可能，将循环水管道里的水放干。

(14)如调停时间大于2周，则汽轮机高、低压加热器汽侧每5天进行充氮保养[3]。

1.3 机组冷备用时的保养方法

(1) 每70天进行锅炉点火、汽轮机冲转一次，然后再采取氨水碱化烘干法对热力设备进行保养。

(2) 机组停运期间，送风机、一次风机、引风机、曝气风机及其油泵系统无检修工作时，每15天启动一次，运行时间10～15 min。

(3) 风机油泵启动时将一次风机和送风机的动叶和引风机的静叶全关全开一次；每15天将风烟系统风门挡板活动一次。

2 指标技术分析

实施方法要点如下：

(1) 由于为无铜系统，因此锅炉水pH值尽量提高以防止CO2腐蚀，pH值可以提高至9.6～10.0。

(2) 锅炉熄火前提高储水罐水位，目的是确保储水罐水位足够保持炉水循环泵运行至锅炉放水时，这样能确保各水冷壁受热均匀[4]。

(3) 提高锅炉热炉放水压力是充分利用锅炉余热，将炉管内部的水“蒸干”，主汽压力在1.8 MPa时对应的饱和温度为200 ℃左右，足够将炉管内部水蒸气加热排出，主汽温度越高，对应的炉管温度越高，“蒸干”的效果越好。

(4) 停炉后不破坏水封，不启动一台引风机强制通风，只是利用锅炉余热加热后的热二次风，经过燃烧器二次风口进入炉膛冷却锅炉，加热后的二次风温度高，对炉内冷冲击小，减缓对金属冷却速度，有利于保护受热面。

(5) 破坏炉底水封在强制通风后，并且在水冷壁金属壁温和环境温度相差在85 K内，是防止冷灰斗下的冷风对水冷壁管子的快速冷却，拉坏水冷壁；并且防止冷风对高温受热面的冷却，产生氧化皮脱落。

(6) 机组启动耗水量的大幅减少，机组从点火至蒸汽品质合格、汽轮机冲转，一般只需要5 h左右，大大缩短启动时间及启动水量的消耗。

(7) 根据割管样品的检查结果，水冷壁、省煤器等部位垢量，高温过热器、高温再热器氧化皮厚度目前均处于正常水平，无明显剥落的迹象(见表1)。鉴于高温氧化皮会随运行时间的延长而逐渐增厚，建议采取有效措施如避免超温运行等控制高温氧化皮的过快生长，并加强对氧化皮情况的跟踪检查与监督，尽量利用机组每次检修机会进行割管检查或氧化皮脱落情况的检查[5]。

表1 停机割管垢量、垢样成分及氧化皮厚度的检测结果

实践证明，该机组运行至今，在采取一系列停机保养措施和运行预控措施后，受热面的氧化皮厚度基本稳定，增加较小，也未发生过氧化皮脱落导致爆管事故。

3 结语

该机组调停时采用氨水碱化烘干法(热炉放水)和氨水法的是保养方法得到以下效果：

(1) 直流锅炉炉水加氧运行使受热面腐蚀程度大大减少，防止氧化皮脱落。

(2) 热炉放水能达到简洁、节省投资、便于恢复、保养时间长并没有环境污染的有效效果。

(3) 机组启动耗水量的大幅减少，为机组提前并网提供有利条件。

(4) 机组停炉高效保养，确保了受热面长期保持健康状态，对保证锅炉零爆管起了很大作用。

[1] 中国电力企业联合会. 化学监督导则: DL/T 246—2006[S]. 北京: 中国电力出版社,2006.

[2] 中国电力企业联合会. 火力发电厂锅炉受热面管监督检验技术导则: DL/T 939—2005[S]. 北京: 中国电力出版社,2005.

[3] 中国电力企业联合会. 火力发电厂停(备)用热力设备防锈蚀导则: DL/T 956—2005[S]. 北京: 中国电力出版社,2005.

[4] 叶绍义,沈琦. 玉环电厂超超临界1 000 MW汽轮机组快冷系统的应用[J]. 热力发电,2009,38(8): 89-92.

[5] 谢学军,龚洵洁,许崇武,等. 热力设备的腐蚀与防护[M]. 北京: 中国电力出版社,2012.

Maintenance of Heating Equipment for 1 000 MW Units During Shutdown and Standby Period

Chen Yuzhong, Chen Shaohua, You Liang, Hu Lichuan, Jiang Yong

(Huaneng Haimen Power Plant, Shantou 515132, Guangdong Province, China)

Taking a 1 036 MW ultra supercritical power unit as an object of study, the ammonia alkalinization drying method (hot furnace water) and ammonia water method were selected for the equipment maintenance during shutdown and standby period. Application scope and implementation process of the two methods were presented, while key points of the maintenance operation were analyzed. Results show that the two methods are simple, applicable, economical and feasible, which can greatly shorten the start-up time and guarantee the safe and stable operation of the unit.

ultra supercritical unit; maintenance; ammonia alkalinization drying; ammonia water method

2016-05-09

陈裕忠(1968—)，男，高级工程师，主要从事电厂化学生产管理及其优化工作。

E-mail: sthnhm@126.com

TK228

A

1671-086X(2017)02-0124-03