東鍋660MW超臨界鍋爐吹管節(jié)水措施

摘 要：針對東鍋660MW超臨界前后墻對沖鍋爐在吹管過程中需大量用水，普遍存在除鹽水不足的現(xiàn)象，在陜西榆橫電廠新建鍋爐開展了吹管節(jié)水措施。試驗證明，通過調(diào)節(jié)給水流量和沖洗流量，能有效節(jié)水并保證吹管用水。

關(guān)鍵詞：超臨界直流鍋爐；吹管；給水流量

1 設(shè)備簡介

榆橫電廠一期二號鍋爐型號為：DG2100/25.4-∏2，是東方鍋爐集團(tuán)制造的國產(chǎn)超臨界參數(shù)變壓直流本生鍋爐，一次中間再熱、單爐膛、尾部雙煙道結(jié)構(gòu)。采用煙氣擋板調(diào)節(jié)再熱器汽溫，平衡通風(fēng)、封閉布置、固態(tài)排渣、全鋼架構(gòu)、全懸吊結(jié)構(gòu)∏型鍋爐。爐膛水平斷面尺寸為22162.4×15456.8×65700mm（寬×深×高）。鍋爐燃燒器采用BHK技術(shù)設(shè)計的低NOx旋流式煤粉燃燒器（HFNR3），前后墻對沖布置，共36只。前墻后墻各布置18只，分上、中、下三層布置。鍋爐采用二級點火，先用高能點火器點燃油槍，然后由油槍點燃煤粉。在A層和B層燃燒器共布置有12只微油油槍，其余為24只機械霧化助燃油槍。

鍋爐主要汽水參數(shù)

鍋爐采用的內(nèi)置式啟動系統(tǒng)，由啟動分離器、儲水罐、儲水罐水位控制閥（361閥）、一體化大氣疏水?dāng)U容器、疏水泵等組成。在鍋爐啟動處于運行方式時，飽和蒸汽經(jīng)汽水分離器分離后進(jìn)入頂棚過熱器，疏水進(jìn)入儲水罐。來自儲水罐的飽和水通過儲水罐水位調(diào)節(jié)閥（361閥）后引至一體化大氣疏水?dāng)U容器，在一體化大氣疏水?dāng)U容器中，蒸汽通過管道在爐頂排向大氣，水則進(jìn)入一體化大氣疏水?dāng)U容器的水位由調(diào)節(jié)閥控制，多余的水通過兩臺疏水泵排往凝汽器（水質(zhì)合格時）或系統(tǒng)外（水質(zhì)不合格時）。省煤器水容積為136m3，水冷壁水容積為20m3。設(shè)計除鹽水箱水量2×3000m3，單個除鹽水箱高度12米，底部0.5米無法監(jiān)視水位，但實際為可用水位。三套超濾，出力為3×100t/h，超濾反洗損失3×10t/h，之后為反滲透裝置。反滲透進(jìn)水3×100t/h，反滲透產(chǎn)水率為75%，即出水3×75t/h（最大出力）。之后為陰陽混床，出力為2×120t/h（不考慮再生用水，因為吹管時間較短，且吹管之前已再生完成，單床再生需耗水120t），綜合以上因數(shù)，化學(xué)制水最大出水量為215t/h。

2 吹管要求

按鍋爐運行說明書要求，首先進(jìn)行鍋爐冷態(tài)開式清洗。在鍋爐冷態(tài)開式清洗過程中，361閥出口至凝汽器管路電動閘閥關(guān)閉，361閥出口至排污箱管路電動閘閥開啟，清洗水排到排污箱，直至儲水罐下部出口水質(zhì)優(yōu)于下列指標(biāo)值后，冷態(tài)開式清洗結(jié)束：

水質(zhì)指標(biāo)：Fe<500ppb或混濁度？芨3ppm

油脂？芨1ppm；pH值？芨9.5

鍋爐開式清洗結(jié)束后，進(jìn)入鍋爐冷態(tài)循環(huán)清洗。關(guān)閉361閥出口至排污箱管路電動閘閥，啟動系統(tǒng)清洗水由排往排污箱切換至凝汽器；維持25%B-MCR清洗流量進(jìn)行循環(huán)清洗，直至省煤器入口水質(zhì)優(yōu)于下列指標(biāo)，冷態(tài)循環(huán)清洗結(jié)束：

水的電導(dǎo)率<1μS/cm；Fe<100ppb；PH值9.3～9.5。

按照以上標(biāo)準(zhǔn)并參考以往工程資料，耗水量計算如下：開示沖洗時間為24小時，每小時耗水200t，共耗水200t×24=4800t。熱態(tài)沖洗大致需要4小時，每小時耗水600t，共耗水600×4=2400t。因為本鍋爐未設(shè)計爐水循環(huán)泵，熱爐水通過361閥進(jìn)入鍋爐啟動疏水?dāng)U容器擴容時部分蒸汽通過啟動疏水?dāng)U容器頂部每小時擴容損失為200t。

3 實際運行控制參數(shù)

按照以上沖洗標(biāo)準(zhǔn)，僅僅鍋爐冷態(tài)開式?jīng)_洗就需除鹽水近5000m3，兩個除鹽水箱全部滿水情況下才能達(dá)到要求，而且此次吹管為二號機組，為保證一號機組正常運行，需1500除鹽水作為備用（一號機組負(fù)荷600MW干態(tài)運行，防止鍋爐跳閘或降負(fù)荷轉(zhuǎn)入濕態(tài)運行。）現(xiàn)場實際除鹽水箱容量無法滿足吹管要求，于是提出以下方案保證吹管。

第一，鍋爐上水后進(jìn)行冷態(tài)沖洗，沖洗流量150t/h，沖洗到除鹽水箱剩余1500停止。等待化學(xué)治水，要求除鹽水箱滿水。

第二，鍋爐開始點火進(jìn)行熱態(tài)沖洗。沖洗之前應(yīng)盡量提高除氧器溫度，進(jìn)而挺高鍋爐給水溫度。點火之前，強制鍋爐MFT中“給水流量低跳閘”保護(hù)與投煤允許中“給水流量大于430t/h”保護(hù)。點火后，維持240至300t/h流量進(jìn)行沖洗。在啟動疏水泵前取樣管取樣，樣本澄清不渾濁即停止外排，轉(zhuǎn)而進(jìn)行熱態(tài)循環(huán)沖洗。爐水經(jīng)由啟動疏水泵打至排氣裝置，并投入化學(xué)精處理。汽機A電泵給鍋爐供水，C電泵打再循環(huán)熱備用，防止A電泵濾網(wǎng)堵塞給水流量過低造成省煤器汽化或水冷壁超溫。實踐證明，在樣本澄清不渾濁的情況下，電泵濾網(wǎng)不會發(fā)生堵塞現(xiàn)場。

第三，按照升溫升壓曲線的上限進(jìn)行，縮短升溫升壓時間。

第四，嚴(yán)格監(jiān)視省煤器出口溫度，各個段水冷壁金屬溫度以及受熱面溫度，防止發(fā)生超溫現(xiàn)象。

第五，化學(xué)不間斷制水。

4 結(jié)束語

東鍋660MW前后墻對沖超臨界機組，鍋爐運行說明書對給水流量進(jìn)行了如下限制：“由于本鍋爐不帶BCP，為加快啟動時間在鍋爐點火到并網(wǎng)，鍋爐給水流量由25%BMCR降到21%BMCR，省煤器入口給水流量定值為449.6t/h（21%BMCR=0.21*2141t/h），低報警值404.6t/h（21%BMCR*0.9），低跳閘值為359.7t/h（21%BMCR*0.8），極低跳閘值為269.8t/h（21%BMCR*0.6）”。實際上為了節(jié)約用水，熱態(tài)沖洗中給水流量低于說明書要求最低給水流量。實踐證明，給水流量在240t/h不會使省煤器發(fā)生汽化，同時各個水冷壁受熱面金屬壁溫均在合理范圍之內(nèi)。本次熱態(tài)沖洗用水600至1000t/h，剩余至少3500t除鹽水，可用于吹管。按第一階段吹管40次，一小時吹洗4次，每次吹管損失40t，每小時大氣擴容器損失200t計算，加上化學(xué)連續(xù)每小時制水215t，3500t完全能夠滿足吹管要求。第一階段吹管完成之后，對鍋爐爐水取樣分析，F(xiàn)e離子已小于100ppb。

參考文獻(xiàn)

[1]樊泉桂，閻維平.鍋爐原理[M].中國電力出版社，2003.

[2]華電榆橫電廠鍋爐運行說明書[Z].東方鍋爐廠，2011.

作者簡介：刁培超（1986，8-），男，本科學(xué)歷，籍貫：陜西西安，現(xiàn)任西北調(diào)試研究所鍋爐專業(yè)調(diào)試工程師，從事電站調(diào)試工作，擔(dān)任現(xiàn)場鍋爐專業(yè)負(fù)責(zé)人，主要研究方向為電站鍋爐調(diào)試及相關(guān)試驗創(chuàng)新。