1000MW二次再熱機(jī)組π型鍋爐吹管技術(shù)研究

摘要：新建火電機(jī)組的吹管過程十分關(guān)鍵，與常規(guī)機(jī)組相比，二次再熱機(jī)組的蒸汽參數(shù)更高，熱力系統(tǒng)更復(fù)雜，其吹管調(diào)試的要求更高。以國(guó)產(chǎn)首臺(tái)1000MW二次再熱π型鍋爐為研究對(duì)象，綜合考慮項(xiàng)目實(shí)際情況，提出兩段式降壓吹管調(diào)試工藝，第一階段對(duì)過熱器進(jìn)行吹掃，第二階段將過熱器、一次再熱器和二次再熱器串聯(lián)吹管。實(shí)際吹管過程能夠較好地滿足吹管導(dǎo)則相關(guān)質(zhì)量要求，保證了機(jī)組啟動(dòng)運(yùn)行順利，為后續(xù)同類型機(jī)組的吹管調(diào)試提供經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：二次再熱π型鍋爐過熱器降壓吹管

中圖分類號(hào)：TK229.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

ResearchonPipe-BlowingTechnologyforπTypeBoilerof1000MWDoubleReheatUnit

FANGJunting

SchoolofInformationandConstructionEngineering，AnhuiOpenUniversity，Hefei，AnhuiProvince，230022China

Abstract：Theblowingprocessofnewlybuiltthermalpowerunitsiscrucial.Comparedwithconventionalthermalunit，thesteamparameterofdoublereheatunitishigher，thethermalsystemismorecomplex，therequirementsforpipe-blowingdebuggingarehigher.Takingthefirstdomesticallymade1000MWdoublereheatπtypeboilerastheresearchobject，andtakinginto accounttheactualsituationoftheprojectcomprehensively，two-stagepressure-reductionpipeblowingdebuggingprocessisproposed.Firststagethesuperheaterispurged;Secondstage，connectthesuperheater，primaryreheater，andsecondaryreheaterinseriesforblowingpipes.Theblowingprocesscanbettermeetthequalityrequirementsproposedintheblowingguidelines，ensuringthesmoothstart-upandoperationoftheunit，andprovidingexperienceforthesubsequentblowingdebuggingofsimilarunits.

KeyWords：Doublereheat;πtypeboiler;Superheater;Pressure-reductionpipeblowing

與常規(guī)超超臨界機(jī)組相比，二次再熱機(jī)組的蒸汽參數(shù)更高，其鍋爐側(cè)增加了一級(jí)再熱器，機(jī)組的熱力系統(tǒng)更為復(fù)雜，因此對(duì)鍋爐的調(diào)試及運(yùn)行提出了更高的要求[1-2]。為保障機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，新建機(jī)組調(diào)試運(yùn)行中的鍋爐吹管過程十分關(guān)鍵。由于鍋爐在建造、運(yùn)輸及安裝過程中的各類原因，其過熱器和再熱器等各類管道中可能會(huì)殘留有焊渣、氧化皮以及其他施工雜物等。根據(jù)《電力建設(shè)施工技術(shù)規(guī)范第5部分：管道及系統(tǒng)》[3]、《火力發(fā)電建設(shè)工程機(jī)組蒸汽吹管導(dǎo)則》[4]要求，在火力發(fā)電機(jī)組調(diào)試過程中，需要對(duì)鍋爐過熱器、再熱器及其他相關(guān)管路進(jìn)行蒸汽吹掃，清除相關(guān)管道內(nèi)部殘留的氧化皮、焊渣和其他雜物，提升蒸汽品質(zhì)，防止鍋爐發(fā)生爆管事故以及由于蒸汽品質(zhì)不合格造成的汽輪機(jī)通流損傷，有效提高發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。鍋爐蒸汽吹管是利用鍋爐自身產(chǎn)生的蒸汽對(duì)過熱器、再熱器及相關(guān)管道進(jìn)行蒸汽吹洗、并將蒸汽通過臨時(shí)管路和排汽口排出的一種方法。

1鍋爐主要設(shè)備概況

某電廠1000MW機(jī)組鍋爐型號(hào)為HG-2764/33.5/605/623/623-YM2，該鍋爐為哈爾濱鍋爐廠制造的二次中間再熱、超超臨界壓力變壓運(yùn)行、帶內(nèi)置式再循環(huán)泵啟動(dòng)系統(tǒng)的直流、單爐膛雙切圓的π型鍋爐。該鍋爐為我國(guó)首臺(tái)1000MW二次再熱π型鍋爐，其鍋爐吹管無(wú)相同類型機(jī)組調(diào)試經(jīng)驗(yàn)可供借鑒，在參考國(guó)內(nèi)已投產(chǎn)的其他類型二次再熱機(jī)組鍋爐吹管經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上[5-6]，對(duì)此鍋爐完成吹管調(diào)試，為后續(xù)同類型鍋爐提供啟動(dòng)調(diào)試經(jīng)驗(yàn)。

鍋爐過熱器系統(tǒng)采用三級(jí)布置結(jié)構(gòu)，汽溫調(diào)節(jié)方式為煤水比調(diào)節(jié)；高壓再熱器和低壓再熱器系統(tǒng)均采用兩級(jí)布置結(jié)構(gòu)，高壓末級(jí)再熱器和低壓末級(jí)再熱器布置在水平煙道，高壓低溫再熱器布置在尾部前煙道，尾部后煙道布置低壓低溫再熱器，其“煙氣再循環(huán)系統(tǒng)+燃燒器擺角+再熱器尾部煙氣擋板”共同組成再熱汽溫的組合式調(diào)溫方式，鍋爐設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。

2吹管方案

2.1吹管方式

根據(jù)吹管導(dǎo)則，當(dāng)前鍋爐吹管方式從管道串聯(lián)方式分類，可分為一段吹管和兩段吹管；從鍋爐釋放輸出蒸汽的方式分類，可分為從穩(wěn)壓吹管和降壓吹管。由于本項(xiàng)目鍋爐過熱器及再熱器系統(tǒng)總阻力較大，鍋爐蓄熱能力偏小，同時(shí)綜合考慮項(xiàng)目化學(xué)制水能力，本項(xiàng)目采用兩段式降壓吹管方式[7-8]。其中：第一階段僅吹掃過熱器系統(tǒng)，直到靶板合格，第一階段同步吹掃高壓旁路；第二階段將串聯(lián)吹掃過熱器系統(tǒng)和兩級(jí)再熱器系統(tǒng)，在二次再熱器進(jìn)口處加裝集粒器，直到靶板合格，第二階段同步吹掃中壓旁路和低壓旁路。

2.2吹管參數(shù)

根據(jù)各級(jí)受熱面和管道的設(shè)計(jì)參數(shù)要求，以及各臨時(shí)管道的材質(zhì)要求，吹管壓力需要根據(jù)吹管系數(shù)決定，即在吹管系數(shù)大于1.0的前提下計(jì)算吹管壓力。降壓吹管時(shí)，啟動(dòng)分離器壓力控制在8.0～9.0MPa，后期可根據(jù)吹管系數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，當(dāng)啟動(dòng)分離器壓力小于7.0MPa時(shí)，應(yīng)關(guān)閉吹管臨沖門。

吹管期間，需把握好吹管時(shí)間節(jié)奏，即每小時(shí)吹管次數(shù)不宜超過4次；同時(shí)，調(diào)整燃燒確保鍋爐各受熱面不發(fā)生超溫情況，并且防止蒸汽帶水。

2.3吹管路線

采用兩段式降壓吹管方式，具體吹管線路如圖1所示。

2.3.1第一階段過熱器吹管

過熱器：鍋爐啟動(dòng)分離器→各級(jí)過熱器→過熱器集汽集箱→主蒸汽管道→超高壓主汽閥前→臨時(shí)管道→1號(hào)、2號(hào)臨沖門→臨時(shí)管道→1號(hào)靶板器→臨時(shí)管道→消音器→排汽口排出。

高壓旁路：鍋爐啟動(dòng)分離器→各級(jí)過熱器→過熱器集汽集箱→主蒸汽管道→高壓旁路→高旁閥（假閥芯）→臨時(shí)管道→高旁臨沖門→臨時(shí)管道→2號(hào)靶板器→臨時(shí)管道→消音器→排汽口排出。

2.3.2第二階段再熱器吹管

過熱器與再熱器串聯(lián)：?jiǎn)?dòng)分離器→各級(jí)過熱器→過熱器集汽集箱→主蒸汽管道→超高壓主汽閥前→臨時(shí)管道→3號(hào)、4號(hào)臨沖門→一次低溫再熱進(jìn)口管路→一次低溫、一次高溫再熱器→一次高溫再熱管路→臨時(shí)管道→集粒器→二次低溫再熱進(jìn)口管路→二次低溫、二次高溫再熱器→二次高溫再熱管路→臨時(shí)管道→2號(hào)靶板器2→臨時(shí)管道→消音器→排汽口排出。

中壓旁路：?jiǎn)?dòng)分離器→各級(jí)過熱器→過熱器集汽集箱→主蒸汽管道→超高壓主汽閥前→臨時(shí)管道→3號(hào)、4號(hào)臨沖門→一次低溫再熱進(jìn)口管路→一次低溫、一次高溫再熱器→一次高溫再熱管路→兩路中壓旁路→兩路中旁閥（假閥芯）→臨時(shí)管道→中旁臨沖門→臨時(shí)管道→2號(hào)靶板器→臨時(shí)管道→消音器→排汽口排出。

低壓旁路：?jiǎn)?dòng)分離器→各級(jí)過熱器→過熱器集汽集箱→主蒸汽管道→超高壓主汽閥前→臨時(shí)管道→3號(hào)、4號(hào)臨沖門→一次低溫再熱進(jìn)口管路→一次低溫、一次高溫再熱器→一次高溫再熱管路→臨時(shí)管道→集粒器→二次低溫再熱進(jìn)口管路→二次低溫、二次高溫再熱器→二次高溫再熱管路→兩路低壓旁路→臨時(shí)管道→2號(hào)靶板器→臨時(shí)管道→消音器→排汽口排出。

2.4吹管前準(zhǔn)備

吹管前按照調(diào)試方案完成相關(guān)電動(dòng)閥門驗(yàn)收和連鎖保護(hù)試驗(yàn)，同時(shí)對(duì)各臨沖門進(jìn)行聯(lián)合驗(yàn)收，各臨沖門開關(guān)時(shí)間如表2所示，臨沖門開關(guān)時(shí)間驗(yàn)收合格。

3吹管過程及控制

3.1鍋爐冷、熱態(tài)沖洗

啟動(dòng)電動(dòng)給水泵，待鍋爐上滿水后進(jìn)行兩次整體置換沖洗，再進(jìn)行大流量冷態(tài)開式?jīng)_洗，直至冷態(tài)沖洗水質(zhì)合格。投入微油系統(tǒng)，鍋爐點(diǎn)火后調(diào)整燃燒，控制分離器溫度170℃左右。啟動(dòng)爐水循環(huán)泵，開始熱態(tài)開式?jīng)_洗，當(dāng)儲(chǔ)水罐出口水質(zhì)Fe＜100μg/L時(shí)，水質(zhì)合格，鍋爐熱態(tài)沖洗結(jié)束。

3.2鍋爐升溫升壓及第一階段試吹管

依據(jù)冷態(tài)啟動(dòng)升溫升壓曲線進(jìn)行鍋爐升溫升壓速度控制。當(dāng)分離器壓力達(dá)到0.5MPa時(shí)，注意臨時(shí)管道暖管。當(dāng)消音器處排汽溫度高于120℃時(shí)，除汽機(jī)本體疏水外，其余各路疏水可逐步關(guān)小直至關(guān)閉，此時(shí)鍋爐開始升壓，在升壓時(shí)應(yīng)注意控制主汽溫度的溫升。根據(jù)爐膛熱負(fù)荷的需要，投入A制粉系統(tǒng)。

鍋爐升溫升壓過程中，每提高1.0MPa的壓力，對(duì)鍋爐本體系統(tǒng)和臨時(shí)管道系統(tǒng)的各處支撐和膨脹進(jìn)行檢查。在分離器壓力2.0MPa時(shí)開啟第一次試吹管。試吹完成后，檢查臨時(shí)系統(tǒng)和臨時(shí)管道，重點(diǎn)查驗(yàn)支吊架受力和管道膨脹情況，檢驗(yàn)臨時(shí)系統(tǒng)能否滿足繼續(xù)提高壓力試吹。繼續(xù)在分離器壓力3.5MPa、5.0MPa、7.5MPa、8.5MPa下進(jìn)行多次試吹，每次試吹結(jié)束后均要求檢驗(yàn)臨時(shí)系統(tǒng)，確保能夠進(jìn)一步提高壓力進(jìn)行試吹。

3.3第一階段過熱器吹管

試吹結(jié)束后，由施工單位全面檢查臨沖系統(tǒng)，開始第一階段過熱器系統(tǒng)正式吹管，吹管期間維持A制粉系統(tǒng)運(yùn)行。當(dāng)分離器出口壓力升高至8.5MPa時(shí)，開啟臨沖門進(jìn)行吹管操作，此時(shí)運(yùn)行人員須對(duì)分離器及貯水箱水位進(jìn)行關(guān)注，及時(shí)補(bǔ)水。當(dāng)分離器出口壓力降低至7.0MPa時(shí)，臨沖門關(guān)閉，給水流量隨分離器及貯水箱水位回升時(shí)逐步減少，維持水位整體穩(wěn)定。待分離器出口壓力再次達(dá)到8.5MPa時(shí)，重復(fù)吹管操作步驟，直到放置的靶板連續(xù)兩次合格，結(jié)束第一階段鍋爐過熱器吹管，共吹管61次。

第一階段完成后，鍋爐緩慢降溫減壓，當(dāng)鍋爐分離器壓力降低至2.0MPa時(shí)，吹掃各級(jí)過熱器減溫水調(diào)門后管道，直至吹掃合格。

3.4第二階段再熱器吹管

第二階段吹管前，對(duì)再熱器前臨沖門打開20s，對(duì)再熱器系統(tǒng)進(jìn)行暖管，待再熱蒸汽管道充分暖管后，關(guān)閉各再熱器疏水系統(tǒng)。維持A磨煤機(jī)運(yùn)行，分別在分離器壓力2.0MPa、3.5MPa、5.0MPa、7.5MPa、8.5MPa進(jìn)行試吹管，試吹完成后進(jìn)行系統(tǒng)檢查，開始第二階段正式吹管。第二階段共進(jìn)行兩次停爐操作，每次停1b6537398f80adb4d690952c31a6e438爐時(shí)間均大于12h，停爐期間對(duì)集粒器進(jìn)行人工清理，鍋爐整爐換水，同時(shí)管道冷卻有利于氧化皮脫落，提高了吹管效果，有效減少吹管時(shí)間。

第二階段再熱器吹管過程與第一階段類似，第二階段共吹管113次，其中第112、113次連續(xù)兩次打靶合格。

4結(jié)論與建議

（1）根據(jù)鍋爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和本調(diào)試工程的實(shí)際情況，結(jié)合國(guó)內(nèi)已投產(chǎn)的部分二次再熱機(jī)組調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，制定了國(guó)產(chǎn)首臺(tái)1000MW二次再熱π型鍋爐的兩段式降壓吹管調(diào)試工藝，并成功進(jìn)行了實(shí)踐。

（2）吹管過程中運(yùn)行人員需要掌握開啟和關(guān)閉臨沖門操作時(shí)的貯水箱水位變化規(guī)律，時(shí)刻關(guān)注水位情況。特別是由于壓力快速降低造成工質(zhì)汽化而產(chǎn)生的“虛假水位”情況，運(yùn)行人員需準(zhǔn)確判斷真實(shí)水位并及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)水操作，防止水位過低造成爐水循環(huán)泵跳閘等事故。

（3）吹管過程分為過熱器和再熱器兩個(gè)階段，整個(gè)吹管過程能夠較好地完成吹管導(dǎo)則中的質(zhì)量要求，保證機(jī)組順利啟動(dòng)運(yùn)行，為后續(xù)同類型機(jī)組的吹管調(diào)試提供經(jīng)驗(yàn)。

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