哈锅1000MW锅炉汽水系统保养方案优化论文_田建平,曹静波,刘苑辉

(广东粤电博贺煤电有限公司 广东茂名 525000)

摘要:介绍某电厂“十三五”缓建期间锅炉汽水系统保养过程及出现问题的应对,为同类型机组提供保养经验。

关键词:停建缓建;腐蚀;保养;干风循环

引言

近几年来我国燃煤电厂装机规模快速扩大,新增装机容量不断增加,但是市场电力需求低迷,据统计2016年全国火力发电设备平均利用小时数创下自1969年以来的最低,煤电产能过剩潜在风险逐步显现,整体电力过剩将是“十三五”期间我国电力行业的核心矛盾。为此国家能源局在2017年停建缓建了13省市新建火电机组项目,共涉及85个煤电项目,合计10245万千瓦。

在此形势下,某电厂进入缓建名单,转入设备保养阶段,因为电厂建设在海边,气候潮湿、温暖,降水充沛,夏季长、冬季短,呈亚热带海洋性季风气候,空气湿度大且含有大量的氯离子,根据GB/T 19292.1“金属和合金的腐蚀:大气腐蚀性分类”,该地理位置的大气腐蚀等级应为C5级(腐蚀性很高)。长期曝露于大气环境的设备必须进行防腐处理,长期停用的设备内部也需要采取相应的保护措施,尤其锅炉的汽水系统,管道多,面积大,更容易被腐蚀,考虑到机组短时间内不具备投运条件,设备长期处于腐蚀等级很高大气环境的情况下,易造成设备的腐蚀损坏而给以后的投入生产埋下很大的隐患(比如受热面爆管,铁锈堵塞主汽门滤网,受热面氧化皮进入汽轮机等)。

1概况

该电厂为2×1000MW超超临界燃煤发电机组,锅炉型号为HG-2994/28.25-YM4型,由哈尔滨锅炉厂有限责任公司制造。锅炉最大连续出力(BMCR)2981.4t/h;过热器出口压力:28.35MPa;过热汽温度:605℃;再热汽流量2455t/h;再热器进口压力:5.84MPa;再热器进口压力5.64MPa;再热器进口温度374℃;再热器出口温度613℃。一次系统容积697 m3(省煤器138 m3、水冷壁200 m3、过热器335 m3),二次系统容积为711 m3,锅炉附属管道及临时管道等容积120 m3(估算),合计1504 m3。

2方案要求

因为没有其他电厂的保养经验可借鉴,为保养锅炉汽水系统经过多次论证讨论,最终决定采用干风循环来干燥汽水管道内壁。确定保养方案最终参数如下表所示:

按照保养参数要求配置三台江苏某公司生产的干风循环干燥机(由三台除湿机和三台增压风机模块化集中组装)并列布置。每台干风循环干燥机参数为:额定风量4500 m3/h、再生风量1200 m3/h、风机全压11.5Kpa、机组阻力1KPa,出口干风湿度<20%,出口风温大于或等于环境温度。若单台除湿机处理风量达不到要求时,可增加干风循环干燥机的数量,以保障处理风量不小于设计值。具体执行方案为:通过干风循环干燥机向锅炉汽水系统(省煤器、水冷壁、分离器、过热器、再热器等)提供足量、相对湿度极底,温度不低于除湿机入口风温的干风,置换系统内部相对湿度较高的湿空气,控制锅炉汽水系统内部相对湿度在腐蚀控制区(相对湿度低于45%)。保持各金属表面的干燥,从而减缓锅炉汽水系统设备在保养期间的金属腐蚀的目的,以延长机组热力设备的使用寿命。

3保养方案

方案中热风闭环循环回路为:从末级过热器出口主蒸汽管引入,经过热器,省煤器,省煤器入口给水管道,低温再热器,高温再热器,从高温再热器出口水压试验堵阀排出,经干风循环干燥机再到末级过热器出口主蒸汽管。如图1所示(虚线为临时驳接管道):

图1

4实际问题

实际安装完成接好管路,投入使用时发现单台干风循环干燥机在运行约20分钟就会因为风压超压跳闸,在此过程中出口母管压力由开始的1.4Kpa逐渐上升到风机全压11.5Kpa,而回气压力几乎为大气压。随后和厂家检查各进回气阀门开度,排除锅炉汽水系统管路堵塞后,多次调整干风循环干燥机启动台数均不能按照实验预想正常投运。

在和厂家分析原因后一致认为是汽水系统管路复杂,很多受热面蛇形布置,流程过长,管道垂直落差达76米,导致热风沿程阻力过大无法正常流动,最终使干风循环干燥机由于出口憋压风压过高而跳闸。

5新保养方案

5.1新方案内容

在找到原因后重新修定了新的方案,更改了热风闭环循环回路,将原来的一条回路修改为两条热风闭环循环回路,一条为一次系统过热蒸汽系统回路:从末级过热器出口主蒸汽管引入,经省煤器,从省煤器入口给水管道排出,经除湿装置再到末级过热器出口主蒸汽管;另一条为二次系统再热蒸汽系统回路:从末级再热器出口水压试验堵阀引入,从低温再热器入口水压试验堵阀排出,经除湿装置再到末级再热器出口水压试验堵阀。如图2所示(虚线为临时驳接管道):

图2

5.2新方案试验

按照新的启动实验方案,首先试用管道相对简单的二次系统,全开二次系统AB侧再热器管道入口阀门,再热器出口管道阀门,全关一次系统所有进回气阀门,启动单台干风循环干燥机运行,启动后出口母管压力很短时间内稳定在0.32Kpa,然后缓慢上升,约10分钟后稳定在0.6 Kpa,回风管有空气流出,二次系统管内空气回风湿度显示为86%,温度26℃。稳定单台干风循环干燥机运行30分钟,检查各参数没有变化,确定无异常后启动第二台干风循环干燥机并列运行,此时出口母管压力上升到0.77 Kpa后维持稳定,回风管空气流出有所增大。10分钟后检查二次系统管内空气回风湿度显示为80%,其他参数没有变化,确定无异常后启动第三台干风循环干燥机并列运行,此时出口母管压力上升到0.85Kpa后维持稳定,回风管空气流出比单台时候明显增大,10分钟后检查二次系统管内空气湿度回风显示为77%,温度27℃。三台干风循环干燥机稳定运行6小时后检查二次系统管内空气回风湿度显示为34%,温度39℃。然后逐台停止三台干风循环干燥机运行。

接下来试验一次系统,全关二次系统所有进回气阀门,全开一次系统主汽管道进口阀门,主汽管道出口阀门,启动单台干风循环干燥机运行,启动后出口母管压力很短时间内稳定在0.4Kpa,然后缓慢上升,8分钟后稳定在0.7Kpa,回风管有空气流出,一次系统管内空气回风湿度显示为87%,温度26℃。稳定单台干风循环干燥机运行30分钟,检查各参数没有变化,确定无异常后启动第二台干风循环干燥机并列运行,此时出口母管压力上升到0.87 Kpa后维持稳定,回风管空气流出有所增大。10分钟后检查一次系统管内空气回风湿度显示为82%,其他参数没有变化,确定无异常后启动第三台干风循环干燥机并列运行,此时出口母管压力上升到0.98Kpa后维持稳定,回风管空气流出比单台时候明显增大,10分钟后检查一次系统管内空气回风湿度显示为79%,温度27℃。三台干风循环干燥机稳定运行6小时后检查一次系统管内空气回风湿度显示为36%,温度36℃。

6结语

至此锅炉汽水系统保养正常投入使用,结合实际情况,新保养方案的实验结果达到了预期,也完全满足了锅炉汽水系统保养的要求,而且保养设备干风循环干燥机占地面积小,管道易于驳接,在实际使用中效果显著,同时这次锅炉汽水系统保养的成功对同类型电厂具有重要的意义。

参考文献:

[1]冉景煜 《热力发电厂》 /2010-09-01 /机械工业出版社。

[2]周强泰 《锅炉原理》 /2009-9/中国电力出版社。

论文作者:田建平,曹静波,刘苑辉

论文发表刊物:《河南电力》2018年14期

论文发表时间:2018/12/29

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