淺談在建超超臨界直流爐通干燥風(fēng)的保養(yǎng)法

摘 要：針對(duì)HG-2994/28.25-YM4型直流鍋爐在停運(yùn)期間外表面長(zhǎng)期曝露于大氣環(huán)境必須進(jìn)行防腐處理的問題，闡述了影響鍋爐腐蝕的原因，并對(duì)干風(fēng)系統(tǒng)保養(yǎng)法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工作原理、運(yùn)行操作和定期要求進(jìn)行了介紹，對(duì)鍋爐防腐保養(yǎng)有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：超臨界直流爐；腐蝕；保養(yǎng)

中圖分類號(hào)：TK228 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）18-0209-02

1 引 言

某電廠一期工程安裝1臺(tái)1050MW超超臨界中間再熱四缸四排汽凝汽式汽輪機(jī)。鍋爐為由哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司制造的HG-2994/28.25-YM4型直流爐。由于該鍋爐有時(shí)處于臨修或調(diào)停備用狀態(tài)，在停運(yùn)期間如果沒有采用適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，設(shè)備長(zhǎng)期處于腐蝕等級(jí)很高大氣環(huán)境的情況下，易造成設(shè)備的腐蝕損壞而影響今后的啟動(dòng)運(yùn)行。且電廠所在地區(qū)地處亞熱帶，面臨南海，氣候潮濕、溫暖，降水充沛，夏季長(zhǎng)、冬季短，呈亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候。根據(jù)GB/T19292.1“金屬和合金的腐蝕：大氣腐蝕性分類”，該地理位置的大氣腐蝕等級(jí)應(yīng)為C5級(jí)（腐蝕性很高）。因此，對(duì)這臺(tái)超臨界鍋爐停運(yùn)期間應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)姆栏胧?，即干風(fēng)保養(yǎng)，保持鍋爐在長(zhǎng)期停置過程中的汽水設(shè)備（省煤器、水冷壁、分離器、過熱器、再熱器）各金屬內(nèi)表面的干燥，從而減緩鍋爐汽水設(shè)備金屬腐蝕，以延長(zhǎng)設(shè)備壽命。

2 影響腐蝕的原因

實(shí)踐證明，鍋爐冷備用狀態(tài)所受到的腐蝕主要是氧化腐蝕。由表1可以清楚得出影響鍋爐氧腐蝕的因素及原因。

3 干風(fēng)防腐保養(yǎng)

鍋爐停爐保養(yǎng)的目的主要是為了防止或減輕鍋爐受熱面管的腐蝕，基本原則如下：不要讓空氣進(jìn)入鍋爐的汽水系統(tǒng)；停用鍋爐汽水系統(tǒng)后，金屬表面應(yīng)保持干燥狀態(tài)；將金屬浸泡在含有除氧劑或其他保護(hù)劑的水溶液中。經(jīng)常用于備用鍋爐維護(hù)的防腐方法包括濕腐蝕防護(hù)，干腐蝕防護(hù)和氣體腐蝕防護(hù)。大容量鍋爐通常使用濕式保養(yǎng)法和氮?dú)庵脫Q法。濕式保養(yǎng)法比較簡(jiǎn)單方便，但在冬季必須采用防凍措施；氮?dú)庵脫Q法在有凍結(jié)危險(xiǎn)時(shí)，使用較為方便，但需要有操作經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。鍋爐采用哪種保養(yǎng)法應(yīng)根據(jù)鍋爐停爐時(shí)間長(zhǎng)短和附屬設(shè)備情況來決定?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐檢驗(yàn)表明，鍋爐干風(fēng)保養(yǎng)具有較強(qiáng)的可實(shí)施性，操作性，有效性、經(jīng)濟(jì)性，充分考慮對(duì)設(shè)備防銹、防潮、防雨、防鹽霧、防塵、防霉、防降絕緣等有較好的防護(hù)作用，同時(shí)對(duì)設(shè)備保養(yǎng)過程中對(duì)其性能保持和檢查。超臨界鍋爐在停運(yùn)期間保養(yǎng)宜采用干法保養(yǎng)，這樣可以延長(zhǎng)鍋爐使用壽命。

3.1 干風(fēng)防腐保養(yǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖1為干風(fēng)保養(yǎng)系統(tǒng)示意圖。本系統(tǒng)除濕裝置采用杰斯維爾科技有限公司生產(chǎn)的DDC-AC系列低轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)，共配置三臺(tái)，每臺(tái)處理風(fēng)量4500m3/h，全風(fēng)壓≥10kPa，出口干風(fēng)濕度≤35%。若單臺(tái)除濕機(jī)處理風(fēng)量達(dá)不到要求時(shí)，可增加除濕機(jī)的數(shù)量，以保障處理風(fēng)量不小于設(shè)計(jì)值。設(shè)有兩條熱風(fēng)閉環(huán)循環(huán)回路，一條為過熱蒸汽系統(tǒng)回路：從末級(jí)過熱器出口主蒸汽管引入，從省煤器入口給水管道排出，經(jīng)除濕裝置再到末級(jí)過熱器出口主蒸汽管；另一條為再熱蒸汽系統(tǒng)回路：從末級(jí)再熱器出口水壓試驗(yàn)堵閥引入，從低溫再熱器入口水壓試驗(yàn)堵閥排出，經(jīng)除濕裝置再到末級(jí)再熱器出口水壓試驗(yàn)堵閥。

3.2 干風(fēng)防腐保養(yǎng)的工作原理

系統(tǒng)主要提供的為干風(fēng)保護(hù)即通過保護(hù)裝置向受保護(hù)系統(tǒng)提供足量、相對(duì)濕度極底，溫度在45～50℃的干風(fēng)，置換系統(tǒng)內(nèi)部相對(duì)濕度較高的濕空氣，控制鍋爐汽水系統(tǒng)內(nèi)部相對(duì)濕度在腐蝕控制區(qū)（相對(duì)濕度低于45%）。干風(fēng)保護(hù)適用于冷爐狀態(tài)下，鍋爐汽水系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)。具體系統(tǒng)的工作原理可從兩個(gè)方面進(jìn)行討論：

冷卻除濕原理：這是因?yàn)榭諝庠诓煌臏囟认?，空氣中的水分?huì)隨著溫度的下降而變小。當(dāng)空氣通過表冷器時(shí)，空氣被表冷盤管冷卻降溫，空氣隨著溫度的降低，空氣中的水蒸汽逐漸凝結(jié)，同時(shí)達(dá)到飽和狀態(tài)，當(dāng)未飽和空氣繼續(xù)降低時(shí)，空氣中的水蒸汽變成凝結(jié)水，空氣中的含水量會(huì)下降，最終實(shí)現(xiàn)了除濕過程。

轉(zhuǎn)輪除濕原理：DDC系列活性鈦硅膠轉(zhuǎn)輪是在無機(jī)纖維的基材上將鈦硅膠以化學(xué)反應(yīng)的方式形成并制成蜂窩狀轉(zhuǎn)輪，此轉(zhuǎn)輪具有活性硅膠極強(qiáng)的吸濕能力，其整個(gè)表面上有無數(shù)網(wǎng)狀（約20～30×10-7）孔隙。電機(jī)驅(qū)動(dòng)除濕轉(zhuǎn)輪不停旋轉(zhuǎn)，空氣通過轉(zhuǎn)輪吸濕區(qū)時(shí)，空氣中的水份被迅速吸附在孔隙中而除濕，除去水分后的干燥空氣被鼓風(fēng)機(jī)送入系統(tǒng)內(nèi)。吸收了水分的轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)到再生區(qū)，被從逆方向送入的再生熱空氣驅(qū)除水分，使轉(zhuǎn)輪得到再生繼續(xù)工作。

3.3 干風(fēng)防腐保養(yǎng)操作要點(diǎn)及注意事項(xiàng)

干風(fēng)系統(tǒng)的操作需要按照一定的方式進(jìn)行，否則不僅會(huì)降低保養(yǎng)效果，還會(huì)損壞干風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備。根據(jù)圖1所示，主蒸汽系統(tǒng)單獨(dú)進(jìn)行干風(fēng)時(shí)，需要將再熱蒸汽系統(tǒng)的各進(jìn)出口閥門關(guān)閉而隔絕再熱系統(tǒng)，反之亦然。在啟動(dòng)干風(fēng)系統(tǒng)前，要保證干風(fēng)系統(tǒng)的管道暢通，將圖中輪轉(zhuǎn)除濕機(jī)進(jìn)出口風(fēng)門、排水門、再生風(fēng)機(jī)出口風(fēng)門及蒸汽管道中的進(jìn)出口門打開，如只啟動(dòng)其中的一臺(tái)或兩臺(tái)輪轉(zhuǎn)除濕機(jī)，那么需要將備用的輪轉(zhuǎn)除濕機(jī)進(jìn)出口門及排水門關(guān)閉，防止損壞備用設(shè)備。完成除濕機(jī)送電正常后，在控制面板上啟動(dòng)除濕機(jī)，此時(shí)應(yīng)該注意面板的各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)并記錄下來：環(huán)境濕度、回風(fēng)溫度和回風(fēng)濕度正常，設(shè)備在制冷狀態(tài)，報(bào)警畫面無報(bào)警信號(hào)顯示。設(shè)備啟動(dòng)完成后，需要檢查排水口處的水封，確保水封沒有破壞，否則會(huì)使得除濕機(jī)性能下降，影響保養(yǎng)效果。在完成除濕任務(wù)，系統(tǒng)回風(fēng)濕度低于25%后，可以停止干風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行。先將壓縮機(jī)、加熱器、送風(fēng)機(jī)停運(yùn)，再生風(fēng)機(jī)和轉(zhuǎn)輪電機(jī)延時(shí)運(yùn)行20min（運(yùn)行時(shí)間主要看風(fēng)溫溫度）停運(yùn)。在再生風(fēng)機(jī)運(yùn)行期間不能把除濕機(jī)控制電源斷電，否則有燒壞送風(fēng)機(jī)電機(jī)的可能。待再生風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)輪電機(jī)停止運(yùn)行，把除濕機(jī)回風(fēng)門、除濕機(jī)送風(fēng)門、再生風(fēng)機(jī)出口風(fēng)門及排水門關(guān)閉并進(jìn)行檢查確認(rèn)系統(tǒng)確已密閉。

3.4 干風(fēng)系統(tǒng)投運(yùn)后數(shù)據(jù)對(duì)比

由圖2可知，在投運(yùn)干風(fēng)系統(tǒng)后，主蒸汽在1h左右就能將管道濕度降低至25%，而再熱蒸汽管道在45min后就能達(dá)到要求了，這是因?yàn)樵贌嵴羝艿垒^過熱蒸汽管道短，空間較小，所以需要較短時(shí)間就能夠達(dá)到要求。投運(yùn)干風(fēng)系統(tǒng)確實(shí)能夠降低管道的濕度，保養(yǎng)效果較為明顯。

4 干風(fēng)防腐保養(yǎng)系統(tǒng)定期檢查要求

（1）干風(fēng)系統(tǒng)干燥風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中，運(yùn)行中干燥風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口門在開啟狀態(tài)；干燥風(fēng)機(jī)在備用中，備用風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口門及其轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)旁路門在關(guān)閉狀態(tài)。

（2）檢查運(yùn)行干燥風(fēng)機(jī)的再生風(fēng)機(jī)運(yùn)行正常，再生風(fēng)機(jī)出口門在開啟狀態(tài)；備用干燥風(fēng)機(jī)的再生風(fēng)機(jī)出口均保持開啟狀態(tài)。

（3）檢查運(yùn)行干燥風(fēng)機(jī)冷卻排水門在開啟位置。

（4）檢查運(yùn)行干燥風(fēng)機(jī)回風(fēng)溫度，濕度，再生溫度和制冷溫度。

（5）檢查運(yùn)行干燥風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓。

（6）檢查干風(fēng)系統(tǒng)出口母管濕度。

（7）檢查干風(fēng)系統(tǒng)中主汽管道出口閥門、再熱器管道出口閥門位置正常（正常時(shí)干風(fēng)系統(tǒng)只通過主蒸汽系統(tǒng)或再熱系統(tǒng)，主、再熱系統(tǒng)進(jìn)行定期切換；主蒸汽系統(tǒng)通風(fēng)時(shí)，主汽管道出口閥門開，再熱器管道出口閥門關(guān)；反之，再熱系統(tǒng)通風(fēng)時(shí)，再熱器管道出口閥門開，主汽管道出口閥門關(guān)）。

（8）檢查干風(fēng)至主、再熱系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)門位置正常（正常時(shí)干風(fēng)系統(tǒng)只通過主蒸汽系統(tǒng)或再熱系統(tǒng)，主、再熱系統(tǒng)進(jìn)行定期切換；主蒸汽系統(tǒng)通風(fēng)時(shí)，主汽管道入口閥門A、B在開啟位置，再熱器管道入口閥門A、B在關(guān)閉位置；反之，再熱系統(tǒng)通風(fēng)時(shí)，再熱器管道入口閥門A、B在開啟位置，主汽管道入口閥門A、B在關(guān)閉位置）。

（9）檢查干風(fēng)系統(tǒng)管道及閥門均沒有出現(xiàn)漏風(fēng)及損壞現(xiàn)象。

此外，對(duì)干風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行的參數(shù)也有相關(guān)要求和規(guī)定：當(dāng)系統(tǒng)回風(fēng)濕度達(dá)50%投入干風(fēng)系統(tǒng)，低于25%應(yīng)停止運(yùn)行；每天運(yùn)行2h，運(yùn)行主、再熱系統(tǒng)定期每周切換運(yùn)行一次。

5 保養(yǎng)成果檢驗(yàn)

某電廠通過采用干風(fēng)防腐法對(duì)鍋爐進(jìn)行保養(yǎng)工作，減少了鍋爐省煤器、水冷壁、過熱器以及再熱器的銹蝕。根據(jù)《火力發(fā)電廠停（備）用熱力設(shè)備防銹蝕導(dǎo)則》（DL/T925-2005），鍋爐停爐后可維持停用3個(gè)月，采用此方法后鍋爐可不按鍋爐廠要求進(jìn)行充氣加緩蝕劑保護(hù)，減少了現(xiàn)場(chǎng)操作量，避免了采用緩蝕劑后鍋爐內(nèi)部鐵銹的脫落。

6 結(jié)束語

通過對(duì)HG-2994/28.25-YM4型直流鍋爐采用干風(fēng)防腐法保養(yǎng)進(jìn)行分析，可以得出鍋爐在停運(yùn)期間必須選擇合理的保養(yǎng)方法進(jìn)行保養(yǎng)，以減少鍋爐金屬的腐蝕，維持鍋爐環(huán)境的PH值和溶解氧的濃度在一定范圍內(nèi)使之達(dá)到鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，確保鍋爐設(shè)備安全穩(wěn)定高效運(yùn)行。

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收稿日期：2018-5-20