發(fā)電廠鍋爐冬季臨時采暖防凍措施研討

【摘 要】隨著全國經(jīng)濟發(fā)展，國家加大了對北部地區(qū)的開發(fā)，增大了對火力發(fā)電廠（以下簡稱電廠）的需求，我國北部地區(qū)寒冷，冬季施工已不可避免，為了保持工作的連續(xù)性，鍋爐水壓試驗這一節(jié)點必須進行，此節(jié)點后如遇冬季施工，鍋爐帶水保護又是一大關鍵環(huán)節(jié)。本文目的就是將“鍋爐冬季臨時采暖防凍措施”加以研討，并結(jié)合山東電建一公司一個項目的成功做法，論述對這個“關鍵環(huán)節(jié)”的防護方法，使有效的措施保證鍋爐的安全過冬。

【關鍵詞】電廠；冬季施工；關鍵環(huán)節(jié)；防護措施；設計計算；布置方案；控制；方案效果

前言：

新疆阿拉爾盛源熱電地處新疆南部，#1號鍋爐水壓試驗后，由于汽輪機發(fā)電機設備到貨晚，外部上網(wǎng)線路滯后等條件影響，無法按時點火，導致1號鍋爐水壓后的積水無法排出。為了防止1#爐爐水在冬季凍結(jié)損壞設備，確保鍋爐設備安全過冬，必須采用臨時的采暖保護措施。

1.工程概況

1.1理論積水總量：#1鍋爐水壓后U形管排（包括分隔屏過熱器、后屏過熱器、末級再熱器、末級過熱器、流體冷卻定位管、蒸汽冷卻定位管等與其相關的管道等）積水總?cè)莘e97.8m3，重為97.8t。

1.2氣象條件：本工程位于新疆阿拉爾市規(guī)劃工業(yè)園內(nèi)累年極端最低溫度：-28.4℃，累年相對濕度53%，累年最大積雪深度10cm，累年最大凍土深度78cm，累年年平均沙暴日數(shù)10.5d，累年年平均積雪日數(shù)5d，全年主導風向NE，主導風向為E以及ENE。故必須進行采暖，且采暖期長達5個月之久。

2采暖方式：

采用老廠蒸汽供熱及電暖器互為備用保溫的措施

3電廠供熱系統(tǒng)（部位）概況

3.1供熱系統(tǒng)的有關參數(shù)

3.2供熱系統(tǒng)。老廠供熱系統(tǒng)經(jīng)1#爐輔汽聯(lián)箱給1#爐供熱，電暖器作為備用。老廠供熱管線輸出蒸汽為以下參數(shù)：工作溫度為300℃、工作壓力為1.0MPa。

4鍋爐臨時采暖系統(tǒng)的設計計算

4.1因鍋爐本體保溫工作已經(jīng)結(jié)束，所以只要爐膛內(nèi)溫度在5℃左右，就可以做到鍋爐本體的防凍。

4.2鍋爐爐膛內(nèi)容易被凍而要采取防凍措施的地方有：冷灰斗、底包墻、爐頂包覆區(qū)、高溫再熱器、高溫過熱器、前屏過熱器、后屏過熱器及其相關管道等。

4.3各供熱區(qū)域估算耗汽（電）量。熱負荷按面積熱指標計算：

QN=aFK（tn-tWN）βQN熱負荷額溫差修正系數(shù)a=1.3傳熱系數(shù)K=0.45（δ≥100mm玻璃棉保溫板）β=1.3（高度25m以上，不易透風材料）F傳熱面積tn室內(nèi)溫度tWN室外溫度

4.3.1爐膛中的熱負荷為QN=1.3×0.45×3414.5×[5-（-28.4）]×1.3

QN=1.3×0.45×3414.5×33.4×1.3=86730.69（W）

室內(nèi)溫度為5℃、蒸氣為200℃時：

散熱管子米數(shù)：∮108×4.5的管道每米功率為706.3W，需L=86730.69/706.3=122.80m。

或電暖器數(shù)量：86730.69W÷2000W/臺≈44臺

4.3.2尾部豎井的熱負荷為QN=1.3×0.45×1721×[5-（-28.4）]×1.3

QN=1.3×0.45×1721×33.4×1.3=43714.6047（W）

散熱管子米數(shù)：∮108×4.5的管道每米數(shù)熱量為706.3W/m，需L=43714.6047/706.3=61.89m。

電暖器數(shù)量：43714.6047W÷2000W/臺≈22臺

4.3.3水平煙道底包墻區(qū)域的熱負荷為QN=1.3×0.45×266.3×[5-（-28.4）]×1.3

QN=1.3×0.45×266.3×33.4×1.3=6467.2048（W）

散熱管子米數(shù)：∮108×4.5的管道每米數(shù)熱量為706.3W/m，需L=6467.2048/706.3=9.58m

電暖器數(shù)量：6467.2048W÷2000W/臺≈4臺

4.3.4爐頂包覆區(qū)域熱負荷為QN=1.3×0.45×1656.4×[5-（-28.4）]×1.3

QN=1.3×0.45×1656.4×33.4×1.3=42073.7195（W）

散熱管子米數(shù)：∮108×4.5的管道每米數(shù)熱量為706.3W/m，需L=42073.7195/706.3=59.60m

電暖器數(shù)量：42073.7195W÷2000W/臺≈22臺

5采暖布置方案

5.1設計鍋爐采暖系統(tǒng)

電暖器布置圖

5.2鍋爐內(nèi)不密閉，怕凍的是爐膛頂部、水平煙道區(qū)域及包覆中的U型受熱面管，電暖器熱效率約95%并且有油溫限制開關估計70%利用率，因此散熱暖器管道及電暖器作一定的調(diào)整。

5.2.1爐膛內(nèi)：寬度方向布置管道160m，或2KW電暖器為66（臺）。

5.2.2尾部豎井：寬度方向布置管道100m，即在細灰斗內(nèi)布置0m，在低溫再熱器上部布置40m，或2KW電暖器33（臺）。

5.2.3在水平煙道底包墻內(nèi)：寬度方向布置管道約40m，或2KW電暖器，6臺；調(diào)整為10臺。

5.2.4在爐頂包覆區(qū)左右安裝暖汽管，約150m，確保爐頂溫度在5℃左右，或2KW電暖器33（臺）。

5.3鍋爐采暖系統(tǒng)電源布置方案

鍋爐臨時電暖器主電源由#1爐0米區(qū)域3塊二級施工電源盤提供，其中#1盤負責提供鍋爐9米層電暖器供電，#2盤負責鍋爐49米層、64米層電暖器供電，#3盤負責省煤器33米層、低溫再熱53米層電暖器供電。

5.3.1各層電暖器負荷需求計算

⑴9米層總電流：66臺132kW，I=200A需采用3*70+2*35銅芯電纜；

⑵省煤器33米總電流：20臺40kw，I=60.8A需采用3*25+2*10銅芯電纜；

⑶鍋爐49米層總電流：10臺20kw，I=30A需采用3*10+2*6銅芯電纜；

⑷低溫再熱53米層總電流：13臺26kw，I=29.5A需采用3*16+2*6銅芯電纜；

⑸爐頂64米層總電流：33臺66kw，I=100.4A需采用3*35+2*16銅芯電纜；

5.3.2各層電暖器插座電纜需求計算

⑴9米層：分為6組，每組11臺，每組需電纜30米，需2*10銅芯電纜180米；

⑵省煤器33米層：分3組，需2*10銅芯電纜60米

⑶鍋爐49米層：分3組，需2*6銅芯電纜60米

⑷低溫再熱53米層：3組，需2*6銅芯電纜60米

⑸爐頂64米層：分3組，需2*10銅芯電纜120米

5.3.3備用電源由#1機柴油發(fā)電機提供，在市電失電且蒸汽管道出現(xiàn)故障時使用，柴油發(fā)電機電能由箱變備用開關倒送至箱變母線，由箱變母線再對#1、#2、#3盤供電，以保證鍋爐電暖器不會失電。

5.4鍋爐防凍措施

5.4.11#爐本體防凍措施：鍋爐右側(cè)布置∮57×3鋼管連接，疏水排至1號爐右側(cè)排水井。

5.4.21#爐本體所有孔門使用保溫材料加鋼板封堵。

5.4.3爐膛10m、水平煙道、尾部豎井上、下區(qū)域、包覆里共設置溫度計（0～100℃）10支；設專人定期檢測并做好監(jiān)測記錄（配備紅外線測溫儀1臺）

6方案效果

6.1方案實施后整個冬季每天派專人實行二十四小時跟蹤，各個部位使用懸掛酒精溫度計和手持測溫槍配合測溫，爐膛底部溫度最低，始終保持在4℃以上爐膛頂部和尾部豎井上部溫度始終保持在10℃以上。

6.2結(jié)論：現(xiàn)場實測效果滿足措施方案。

參考文獻：

[1]2011年《山東電建一公司阿拉爾項目質(zhì)量管理手冊》

[2]上海鍋爐廠《熱力計算書》

[3]《電力建設安全工作規(guī)程》 DL5009.1-2002