佳華公司鍋爐主汽系統(tǒng)暖管并汽的解決方法

張 茜（唐山佳華煤化工有限公司,河北 唐山 063611）

佳華公司鍋爐主汽系統(tǒng)暖管并汽的解決方法

張 茜
（唐山佳華煤化工有限公司,河北 唐山 063611）

目前佳華公司二期鍋爐投運(yùn)并入主蒸汽管網(wǎng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)并汽時(shí)間長(zhǎng)，燃料、汽水工質(zhì)及電的消耗很大的問題，經(jīng)過(guò)多次的倒?fàn)t及總結(jié)發(fā)現(xiàn)，采用提前暖管的方式可以有效縮短并汽時(shí)間，提高了熱經(jīng)濟(jì)性。

單母管；暖管并汽；提前暖管；疏水加粗；降低損耗

1 引言

佳華公司動(dòng)力分廠共配置4臺(tái)鍋爐，其中包括一期2臺(tái)75t/h（1#、2#）鍋爐，二期一臺(tái)75t/h（3#）鍋爐、一臺(tái)35t/h（4#）鍋爐；還配置有一臺(tái)12MW汽輪發(fā)電機(jī)組，2套中低壓減溫器，提供自備發(fā)電和全公司生產(chǎn)生活用氣。

動(dòng)力分廠鍋爐主蒸汽采用的是單母管切換制方式，即1、2、3、4#鍋爐的主蒸汽全部并入主蒸汽母管運(yùn)行。汽輪發(fā)電機(jī)組及減溫減壓器的用汽均由主蒸汽母管接出。經(jīng)過(guò)多次的倒?fàn)t經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，二期鍋爐如果未投入運(yùn)行時(shí)，一期鍋爐從點(diǎn)爐到蒸汽并入母管大約需要5小時(shí)，二期鍋爐并入母管大約需8小時(shí)，二期鍋爐投運(yùn)并汽時(shí)間較長(zhǎng)，由于此期間疏水量很大且不能全部回收，就造成燃料、汽水工質(zhì)及電的浪費(fèi)，而改變暖管方式是目前唯一行之有效的方法。

2 目前主汽系統(tǒng)暖管并汽情況介紹

2.1 暖管并汽的要求及條件

新啟動(dòng)鍋爐并入母管前蒸汽參數(shù)要控制為:蒸汽溫度≥430℃，蒸汽壓力要低于母管0.1－0.2MPa，主要采用正暖管并汽方式。

1、2#鍋爐從點(diǎn)火到具備并汽條件時(shí)間為3.5到4.5小時(shí)，因?yàn)槲夜?#、 2#鍋爐為重型爐墻，煤氣與煤混燒鍋爐，所以升溫升壓時(shí)間必須嚴(yán)格控制，嚴(yán)禁升壓過(guò)快，以防燒壞爐墻毀壞鍋爐。

升壓過(guò)程中應(yīng)維持爐內(nèi)溫度均勻上升，承壓部件受熱均勻，膨脹正常。當(dāng)壓力升至0.15MPa時(shí)開啟各疏水閥、對(duì)空排氣閥，規(guī)程規(guī)定嚴(yán)禁利用關(guān)小疏水閥和對(duì)空排氣閥的方法進(jìn)行趕火升壓避免過(guò)熱器溫度急劇升高，造成爐管損壞。

鍋爐在向母管并汽之前應(yīng)對(duì)管道進(jìn)行暖管，暖管采用開啟主汽門旁路門的方式進(jìn)行，暖管速度要求冷態(tài)大于2小時(shí)，熱態(tài)大于1小時(shí)。溫升速度控制在在4～10℃/min。暖管時(shí)應(yīng)緩慢開啟旁路閥門，一旦發(fā)生水擊和管道震動(dòng)及其他異常情況則應(yīng)立即停止暖管，查明原因清除后重新暖管。

當(dāng)主蒸汽溫度及壓力正常，控制低水位－50～－75mm，鍋爐壓力高于母管壓力后并汽。在并汽過(guò)程中，緩慢開啟閥門，負(fù)荷增加速度應(yīng)緩慢進(jìn)行，汽溫汽壓變化在規(guī)定值，并汽到帶滿負(fù)荷為1小時(shí)。在并汽過(guò)程中如引起蒸汽母管氣溫急劇下降或發(fā)生水擊現(xiàn)象，引起管道震動(dòng)，應(yīng)立即停止并汽，減弱燃燒，加強(qiáng)疏水待恢復(fù)正常后重新并汽。

2.2 鍋爐暖管并汽現(xiàn)狀

從以上時(shí)間對(duì)比可以看出二期鍋爐從點(diǎn)火到升壓時(shí)間比一期鍋爐要短。但在多次倒?fàn)t過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，如果二期鍋爐未運(yùn)行暖管并汽時(shí)，二期鍋爐蒸汽并入系統(tǒng)后，主汽溫度迅速下降，最低曾降至350℃。為了保證汽機(jī)運(yùn)行安全只能停止并汽，延長(zhǎng)疏水時(shí)間，待母管溫度上升到額定溫度后繼續(xù)并汽。所以最后導(dǎo)致一期鍋爐從點(diǎn)爐到蒸汽并入母管大約需要5小時(shí)，二期鍋爐并入母管大約需8小時(shí)，二期鍋爐并汽時(shí)間反而增加，燃料、汽水工質(zhì)及電的消耗很大，造成了能源的浪費(fèi)。

3 鍋爐并汽時(shí)溫度降低的原因分析

針對(duì)佳華公司單母管制主蒸汽系統(tǒng)及目前并汽現(xiàn)狀，通過(guò)對(duì)主蒸汽管道結(jié)構(gòu)，疏水管道設(shè)置方式來(lái)展開分析。

3.1 鍋爐一二期主蒸汽母管結(jié)構(gòu)

因?yàn)閯?dòng)力分廠鍋爐分期建設(shè)，一二期蒸汽母管是后期對(duì)接，經(jīng)測(cè)定發(fā)現(xiàn)一期蒸汽母管坡度高于二期蒸汽母管。規(guī)范要求: 主蒸汽管道應(yīng)有一定坡度，蒸汽管道應(yīng)向氣流方向傾斜，母管坡度一般為1‰～2‰。

動(dòng)力分廠鍋爐一期、二期都有減溫器。蒸汽是雙向流動(dòng)，應(yīng)考慮汽機(jī)在一期，主要運(yùn)行汽機(jī)和減溫器，坡度應(yīng)向一期傾斜。但是目前情況是坡度向二期傾斜，二期鍋爐不運(yùn)行時(shí)，二期主蒸汽管道積存大量的冷凝水，在并汽過(guò)程中這些冷凝水就會(huì)導(dǎo)致主汽溫度下降。

另外由于4#爐至3#爐至主汽母管管徑由DN159變到DN219至DN273，最后到一期主蒸汽母管管徑為DN325，因?yàn)殚_始并汽時(shí)并入蒸汽母管的流量小，又經(jīng)過(guò)母管擴(kuò)容流速變慢，在母管內(nèi)會(huì)產(chǎn)生新的冷凝水，加速氣溫下降。如圖1鍋爐一二期主蒸汽母管結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。

3.2 主蒸汽母管疏水管的設(shè)置方式

一期蒸汽母管及2臺(tái)鍋爐的主蒸汽出口的疏水管徑均為DN40，二期主蒸汽管道輸水均為DN25。通過(guò)對(duì)《蒸汽管道設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行查詢得知，蒸汽管道公稱通徑為DN250～DN300的管道，啟動(dòng)疏水管公稱通徑應(yīng)選擇≥DN40管道，很明顯二期蒸汽系統(tǒng)疏水管道設(shè)計(jì)管徑偏小了，影響了疏水效果，造成并汽時(shí)主蒸汽母管溫度下降。

4 改進(jìn)方法

從以上分析可見首先主蒸汽母管配汽方式?jīng)Q定滑負(fù)荷參數(shù)啟動(dòng)鍋爐汽機(jī)是不可能。我們通過(guò)對(duì)多次倒?fàn)t數(shù)據(jù)及現(xiàn)象進(jìn)行了分析，得出二期鍋爐投運(yùn)并汽時(shí)間較長(zhǎng)且溫度下降過(guò)多，對(duì)汽機(jī)安全運(yùn)行造成很大影響，所以解決二期并汽溫度下降是節(jié)約并汽時(shí)間，降低能耗的可行途徑。

4.1 提前暖管

在二期減溫減壓器未投入使用時(shí)，為了縮短并汽時(shí)間，我們采用倒暖管方式有效縮短并汽時(shí)間。即在二期鍋爐點(diǎn)火前，從一、二期連通閥門后逐步開大母管疏水，提前進(jìn)行暖管排汽。這種方案的實(shí)施將并汽時(shí)間控制在1小時(shí)以內(nèi)，比以前節(jié)約1.5小時(shí)，降低了煤氣水電的消耗，在并汽過(guò)程中汽溫沒有出現(xiàn)大幅度的降低情況，操作安全可靠。

4.2 加粗輸水管徑

因?yàn)椴捎玫氖菃文腹苤?，并且不能保證一二期主蒸汽管道連通閥門的嚴(yán)密性，所以經(jīng)過(guò)分析只能利用大停汽時(shí)間，在二期管道間加裝一根或兩根DN40直排疏水，在點(diǎn)火初期加大低溫汽體的排汽量，縮短并汽時(shí)間，此項(xiàng)方案實(shí)施后需要通過(guò)實(shí)踐證明其效果。

通過(guò)本次對(duì)鍋爐暖管并汽問題的原因分析和處理，開拓了分析問題和處理解決問題的思路和方法，對(duì)今后的工作、問題的分析和處理提供了有益的借鑒。

[1]華煤化工鍋爐崗位操作規(guī)程[S].

[2]蒸汽管道安裝規(guī)范[S].