（青岛华丰伟业电力科技工程有限公司 266100)
摘要：以阿曼新建发电机组使用德国VGB标准完成锅炉吹管的实例为基础，介绍了在国外项目执行欧美标准遭遇经历的主要难题以及克服过程和经验，分析了困难形成的因素，总结了规避风险的方法。该项技术突破的经验教训总结以及执行数据可为后续使用欧美标准的项目提供借鉴依据，有利于项目锅炉吹管的顺利执行。
关键词：联合循环 三压再热 锅炉吹管 VGB标准 难题及对策 技术突破
1 简介
1.1机组概况
阿曼某447.8MW燃气联合循环电站全厂设计两套二拖一机组，主机配置分别为：（1）法国产GE 6FA单轴燃机；（2）捷克斯柯达产双轴三压双缸、再热、轴排直接空冷式汽轮机；（3）杭州锅炉产三压再热无补燃余热锅炉。锅炉的高压蒸汽额定压力135bar，温度567.2℃，流量86.3t/h；中压过热器蒸汽额定压力20.8bar，温度308.8℃，流量21.3t/h；再热蒸汽额定压力18.8bar，温度565.3℃，流量105.4t/h；低压蒸汽额定压力1.6bar，温度209.5℃，流量9.3t/h。
1.2 VGB标准
VGB_R_513e_2006和VGB_S_513_00_2014_07_EN是德国电力技术协会（VGB Power Tech e.V.）发布的两版用于发电厂锅炉化学清洗和吹管的标准，旨在指导锅炉化学清洗和吹管，并作为这些工作的验收合格标准。本文仅介绍发电站执行VGB标准进行锅炉吹管工作。
2 吹管工作经历的难题及对策
2.1 确定吹管方法一波三折
最初，通过解读EPC合同发现一个BLOCK的三台发电机是同一天并网发电的，这就决定了锅炉吹管时燃机是不并网的，吹管的方法就被限定为降压法，于是方案的制定就按降压法推进。之后因施工工期紧张，而稳压法比降压法耗时要少，经高层与业主确认吹管时燃机可以并网，按要求开始制定稳压吹管方案。经过核算，使用稳压法为了满足再热器的吹管系数必须把高中压系统串接将高压蒸汽引入再热器才能使再热器的蒸汽流量达到要求，在这个条件的基础上，满足吹管系数所对应的参数也与常见的吹管参数有很大区别，再热蒸汽压力1bar，温度400℃的吹管参数可以使吹管系数大于1。但是该方案最终没能通过总部审批，归结原因主要有：（1）公司无该类型锅炉稳压吹管经验，技术不成熟存在不确定风险；（2）吹管压力太低可能无法吹扫干净。稳压方案不被总部接受，于是再次策划降压法吹管。
按总部批准的中文降压方案编制的英文版措施提交给业主后，被直接驳回，主要原因有：（1）不接受中国的吹管导则同时不认可导则中降压法的计算，要求使用国际通用的标准，使用国际标准中的计算方法；(2)需要汽机厂家对措施签字认可。
经过与业主、斯柯达谈判协商最终决定执行德国VGB吹管标准，该标准与我国吹管导则差别较大。它的吹管系数计算适用于稳压法，最终确定了稳压吹管打靶。这是我们首次执行VGB标准，也是首次进行三压再热余热锅炉的稳压吹管。最终顺利执行VGB标准完成本项目锅炉吹管积累了该类型锅炉稳压吹管的经验以及执行该标准的经验。
2.2 吹管系数的计算方法
最初要执行的降压方案是依据我国吹管导则进行吹管系数的计算，即：K=ΔP_b/ΔP_0；因业主及斯柯达不接受我国标准，另外，依据导则进行参数的核算过程存在一些经验估算值，像吹管临时管道阻力等，这类根据经验的估算值对方也不接受。即使拿出了其他多个项目执行过的资料数据佐证，通过将降压公式推算成稳压吹管公式K=（Db2*vb）/（D02*v0）也没能说服对方认可我们常用的降压法，分析原因就是他们根本不认同我国的标准，另外也没有我国吹管导则的英文版，现场将导则翻译成英文展示给对方看也没有起到说服效力，最后妥协仍以VGB标准中稳压吹管法进行计算。以后应借鉴这个经历，减少说服欧美人员认可我国标准的时间和精力。
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2.3 靶板处的流速
之前执行过的诸多项目的吹管没有涉及过靶板处的流速事宜，在没确定执行VGB标准前提交给业主的方案中也未提及该流速，方案也没有提交给斯柯达审批，在确定使用VGB标准后，该标准规定吹管方案需要经过汽机厂家签字方可有效。而斯柯达强烈要求满足VGB中靶板处流速达到200m/s的规定。针对这个之前从未遇到的棘手问题，通读VGB标准和项目EPC合同，寻找有利的突破口，后来发现VGB标准2014版对2006升版后通篇未对靶板处的流速提出要求，仅在一处注脚提及。对比之后，执行2014版VGB标准成为首选。另外，通过估算，流速要达到200m/s也有风险，最后以2014版VGB标准为依据与斯柯达进行了数次谈判，斯柯达方不同意不考虑流速而同意按180m/s的流速执行。为了达到这个目标，将靶板安装处的管道直径调整为与上游正式系统相同的管径（按标准要求临时管道直径不能小于正式系统管径）；为了计算该流速，在靶板前安装了临时的压力和温度测点，根据蒸汽流速与蒸汽流量、温度、压力、比容的关系计算出流速。计算过程为：通过压力和温度查出蒸汽比容v，由公式：c=fv/s 计算出流速，其中：c-靶板处蒸汽流速（m/s）；f-经过靶板的蒸汽流量(kg/s)；v-靶板处蒸汽比容(m3/kg)；s-靶板安装处管道的内表面截面积(m2)。后来，全厂四台锅炉吹管结束后，分析对比了吹管数据记录，发现流速大多处于190-200m/s，说明前期的分析推算是比较精确的，提前通过谈判手段也规避掉了一些可能发生分歧的风险。
2.4 VGB_R_513e_2006不严谨之处
萨拉拉项目余热锅炉22吹管打靶的数据记录，经过斯柯达、安装、调试、业主DGC、业主RAMBOLL五方共同见证合格后共同签字确认。其中CFR一列为吹管系数，vel一列为靶板处的流速，并且靶板处的临时管道直径与上游正式管道直径相同，即按照标准临时管道已经选择了能得到最高的流速的直径。由数据可知：当靶板处流速在190-200米/秒，吹管系数已高达1.9-2.02，四台锅炉的数据皆是如此。若按2006版VGB标准将流速调整到200m/s以上，则实际吹管系数还会更大，这个结果表明，2006版VGB标准中要求靶板处的流速200m/s，同时要满足吹管系数在1.2-1.7范围内的规定是不严谨的，2014版对其进行了修正。在对多个版本的VGB标准进行通读之后进行比较，选择执行2014版，这样避免了因2006版VGB对流速的严格要求而可能造成的风险。
2.5 打靶时间
在降压吹管方案被否之前，关于打靶时间的争辩经历了几周时间僵持不下。由于降压吹管每次吹扫的时间大约2-3分钟，这个时间明显小于VGB标准中规定的打靶时间约10-20分钟。为此策划过多次降压打靶累积打靶的时间到10分钟以上，业主和斯柯达两方也同意。但是也存在不合理性及风险，导则降压是连续两次打靶数靶痕验收，如果将同一个靶板多次受靶，若累积受靶10分钟以上，估计要受靶5次左右，这样不仅在操作上难度非常大，打靶不合格的风险也非常高，经过思考讨论，最终以稳压吹管打靶10分钟进行靶板的考核。
2.6 再热器冷段管道材质事宜
再热器的吹扫需要引入高压蒸汽，研究高压、中压系统和管道的设计资料后发现再热器冷段（下文简称冷再）的管道最高允许350℃，最高运行温度为316℃，经查，材质是：ASTM A106 Gr.B。经过多次核算，发现保证吹管时冷再不超温的工况无法满足再热器的吹管系数。由图一可知冷再是高压缸排汽至再热器入口的连接管，这样高压蒸汽的温度低于350℃才能保证冷再不超温，而高压过热器是燃机排气进入锅炉经过的第一个受热面，也是锅炉受热面温度最高的，显然这样需要燃机的排气温度要在350℃左右才能确保高压蒸汽温度不超限，而燃机的排气温度在350℃时排气能量偏低无法满足锅炉吹管需要。这个矛盾造成无法执行吹管的局面。为了打破疆局，视线又聚集在冷再的管材上，深入研究冷再管材发现它可以承受的温度最高是450℃，远高于350℃，突破了这个温度的束缚为后续吹管系统设计、参数选择打下基础。在实际吹管过程中，经过冷再的蒸汽温度约为400℃。根据需要最高曾调整到450℃，检查各部位吹管管道、支吊架以及膨胀未发现异常。
3 结论
通过对我国吹管导则与德国VGB吹管标准进行比较分析，认为我国吹管导则对吹管的要求比VGB标准要高，在靶板的验收标准上我国导则更为严格，我国导则的要求更细致更严格更严谨。
通过对萨拉拉项目吹管工作执行过程经历的困难进行阐述、分析和说明，列举了我国吹管导则与德国VGB吹管标准的差别，使今后在其他项目执行VGB标准时有经验可借鉴、有数据可参考、有具体的方法可操作、有风险防范措施可执行，使今后新项目执行VGB标准时解除对该标准的困惑，思路也更清晰也少走弯路，有助于提高执行效率，为本项目机组以后的正常运行以及其他项目吹管工作的执行提供了有力的数据及技术支持，本项目执行VGB标准完成三压再热锅炉吹管是一项技术突破。
论文作者:王博良,许继生,李生魁
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/2
标签：吹管论文; 标准论文; 流速论文; 锅炉论文; 蒸汽论文; 温度论文; 系数论文; 《电力设备》2018年第17期论文;