2中国水利水电第十二工程局有限公司 浙江杭州 310004
摘要：亚齐火电项目机组的设计额定负荷为11万千瓦（2台），在1#机组首次发电后升负荷至9万千瓦时，调整减温水调节阀开度至100%状态下，过热器仍出现超温现象，导致机组无法升至满负荷运行，机组的各项试验无法进行。在调试过程中临时采取了用主给水关断阀（闸阀）截流以提高锅炉减温水的压力后，过热器没有出现超温现象，但长时间的截流，导致闸阀的阀板被严重损伤（阀板上被冲刷出许多不同程度沟槽），影响机组的安全运行。为了从根本上解决问题，本文对其进行了深入的研究分析，找到了产生问题的根源，最后对本机组的减温水设计进行了改造，取得了预期的理想效果。
关键词：过热器；减温水；负荷；超温；流量；压力
一、概述
印度尼西亚的亚齐两台2×110MW燃煤机组属于中水公司第一个海外的EPC火电项目，锅炉设计为循环流化床锅炉，由无锡华光锅炉厂供货，设计单位为浙江电力设计院。锅炉过热器设计有两级喷水减温器，一级喷水减温器的冷却水设计流量为17.9t/h，二级喷水减温器的冷却水设计流量为14.5t/h，自1#机组首次并网发电后试运行中出现机组负荷仅9万千瓦时，减温水调节阀完全调整至100%状态，锅炉过热器有超温现象，机组无法再升至满负荷运行。不但导致主机（锅炉、汽机等）设备的各项试验无法进行，而且其它主要辅机设备（给水泵、循环水泵等）的相关试验也不能进行和验证，严重影响整套机组的性能试验验收和机组移交。
二、临时处理措施及效果
针对过热器超温的产生，在调试中采取了一系列措施进行调整，经过多次的尝试和比较，采取用主给水关断阀（阀门类型为闸阀，阀门型号为：Z962Y-20 DN225 PN20）截流以提高去锅炉的减温水压力的方法效果良好。采用此方法后再观察机组达满负荷运行时状态，此时锅炉过热器没有出现超温现象，可以维持屏式过热器入口温度至376℃-383℃，高温过热器的入口温度至414℃-418℃。
经过一段时间运行观察后发现，此方案只是临时解决了锅炉过热器超温的问题，不能从根本上解决问题，主要是1#机组稳定运行一段时间后又反应出额外三个问题：
第一，减温水流量超过设计的计算量过大（约150%设计量），此时一级喷水减温器的实际冷却水流量约30t/h，二级喷水减温器的实际冷却水流量为26t/h；
第二，主给水关断阀的截流，一段时间后导致阀板被严重损伤——阀板上有被明显冲刷出的痕迹，阀板密封面位置出现不同程度沟槽。长时间的截流不但会影响阀门功能，而且给机组的安全运行带来隐患；
第三，该处理方式会导致锅炉的补水量不足，易出现锅炉汽包水位过低的风险，增加了机组安全稳定运行的难度；
三、原因分析
3.1锅炉过热器超温问题的分析
经试运行期间观察和分析，锅炉减温水的效果不佳导致过热器超温的原因主要有两方面：首先是减温水入口温度过高，核实系统后发现，本锅炉的过热器减温水是从高压加热器后与进省煤器前的管路上取，设计的减温水进口温度约231℃，对喷水减温效果大打折扣。要从降低减温水进水温度上解决问题，就必须调整减温水的接入点位置。
其次是减温水压力不够，若减温水的入口压力增加，可改善喷水减温效果，经核实减温水管道上所配的进口调节阀（参数为：入口压力13.45MPa，出口压力10.45MPa， 配套利米托克品牌执行器）前后压损为3MPa，大大降低了减温水的喷水压力。要从减少减温水压损上解决问题，需重新对调节阀选型或者在该调节阀后增加增压泵来对压损进行补偿；
3.2采取主给水关断阀截流所产生问题的分析
第一，减温水流量超过设计的计算量。根据锅炉的运行实际状况，经分析认为是减温水压力提高和锅炉运行状态引起。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中减温水压力的提高导致流量的增加是由于减温水调节阀处于全开状态，在通流面积不变的情况下，压力越大，通过该截面积的流量就越大；
锅炉运行状态导致减温水流量增加是由于：
1）锅炉燃料煤质为褐煤，灰分少只有5%，而设计灰分为15%，因此造成灰分不足而导致没有建立真正的灰循环，从运行数据来看，悬浮段温差为250°C，悬浮段差压0.36kpa，正常应该是悬浮段温差不超过50℃，悬浮段差压大于1.2kpa；
2）锅炉石灰石粉系统尚未按设计正常投运，是导致灰分不足的另一个原因；
3）床料不足导致锅炉的物料循环不能建立，使锅炉上下温差过大，过热器易超温；
此问题可以调整锅炉燃烧工况，通过向炉膛内按设计量添加石灰石粉（符合煤质含硫量）、加沙等措施，建立物料循环，使锅炉悬浮段温差、压差运行在上述正常数据区间，从而可减少减温水的用量；
第二，主给水关断阀的截流导致阀板损伤。主要是由于该关断阀设计为闸阀，非调节阀，不能长时间用于截流当调节阀用，当调整闸阀阀板位置来改变主给水管道的通流面积以达到截流目的时，管道内的高压水（约16MPa）直接对阀板进行冲击而造成损坏；
综上所述，采取用主给水关断阀截流以提高减温水的压力来解决过热器超温的问题并非长久之计，只能临时或者短时间内可采取的应急措施，不能长时间维持机组的稳定、安全运行。要从根本上解决本锅炉的过热器超温问题，需从减温水接入点位置和减温水管道上调节阀的选型进行研究，对减温水系统设计进行改造。
四、改造方案及分析
4.1 改造方案介绍
根据现场情况，分两步进行改造。首先，将减温水接口从高压加热器后调整至高压加热器前，从主厂房9米运行平台的主给水水平管道上引出。这样调整不但减温水的温度从235℃降低至约160℃，减温水入口压力可以提高约0.35MPa。调整完毕后，机组再次启动运行至满负荷时，检验过热器减温水的减温效果。
其次，重新对减温水管道上的调节阀进行选型，选用同规格的压损较小调节阀（原减温调节阀压损为3MPa，重新选型压损为1.5MPa调节阀），选型后重新采购更换，更换后再次检验减温水的减温效果。
4.2 改造效果的检验
2013年10月，利用机组停机检修的机会，对减温水管道进行了改造，即将减温水接口从高压加热器后调整至高压加热器前。2013年10月底机组启机后，达到满负荷（110MW）时，锅炉过热器未出现超温现象，此时屏式过热器入口温度维持在391℃-394℃，高温过热器的入口温度维持在434℃-441℃。
第一步改造完毕后，虽然锅炉过热器在机组满负荷时不出现超温现象，但发现减温水管道上的调节阀开度基本处于全开的状态，失去了作为调节阀的基本功能。考虑到阀门的最佳使用状态及机组的运行稳定、安全，故继续进一步的改造，即：对调节阀重新进行选型，更换成压损较小的调节阀。
对锅炉过热器一级、二级减温水管道上的四个调节阀全部重新选型，经比较后采用江苏宇达阀门有限公司生产的型号为32T968Y-250调节阀，该阀门的压损为1.5MPa。2013年12月，利用机组停机抢修的机会，对阀门进行了更换。再次启机后，机组满负荷（110MW）运行时，锅炉过热器未出现超温现象，减温水管道上四个调节阀的开度保持在60%-90%之间，还有一定的调节余量。
五、结语
锅炉减温水管道接口位置的调整和减温水管道上的调节阀重新选型，不但解决了亚齐项目1#机组锅炉过热器不到满负荷就超温的难题，而且减温水系统的改造未影响到锅炉的热效率，改造方案完全可行，达到了预期的理想效果。
鉴于1#机组的成功改造经验，2#机组在正式进入调试前，锅炉减温水系统就参照1#机组的改造方案进行了施工，2#机组正式运行后，从未出现过锅炉过热器超温的情况，锅炉的热效率也在设计范围之内。该方案的成功改造，不但为机组的顺利移交创造了良好条件，同时缩短了工程的整体工期，为总包方创造良好的经济利益并得到业主方的好评。
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论文作者:夏敏1,张先雷2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期
论文发表时间:2018/7/10
标签：温水论文; 锅炉论文; 机组论文; 调节阀论文; 过热器论文; 管道论文; 压力论文; 《基层建设》2018年第13期论文;