鍋爐在啟動(dòng)階段因出現(xiàn)干燒情況會(huì)產(chǎn)生大量氧化皮,。當(dāng)氧化皮集中脫落時(shí)容易發(fā)生鍋爐爆管,。實(shí)際運(yùn)行中鍋爐因氧化皮爆管占比也較大。所以避免鍋爐發(fā)生干燒是避免鍋爐爆管,,很重要一個(gè)措施。為此很多電廠進(jìn)行了臨機(jī)加熱改造,,通過(guò)提高給水溫度來(lái)避免鍋爐的干燒,。
某電廠有兩臺(tái)機(jī)組,單元制設(shè)置,,汽機(jī)系東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn) D600C 系列機(jī)型,,鍋爐系哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn) HG-1980 系列爐型。兩臺(tái)機(jī)組各有一個(gè)輔汽聯(lián)箱,,汽源來(lái)自機(jī)組四段抽汽,,兩個(gè)輔汽聯(lián)箱之間有一聯(lián)絡(luò)管。 兩臺(tái)機(jī)組啟動(dòng)時(shí),,鍋爐上水采用鄰機(jī)輔汽來(lái)加熱除氧器,,使給水溫度略有提高,以利于鍋爐的沖洗和點(diǎn)火,,上水溫度最高達(dá) 140℃,。沒(méi)有臨機(jī)加熱系統(tǒng)。機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)間約 24 小時(shí),。 經(jīng)調(diào)研了解,,目前一些電廠采用鄰機(jī)加熱系統(tǒng),使用效果較好,,臨機(jī)加熱主要是通過(guò)臨機(jī)高壓抽汽用于提高給水溫度,,用較高的給水溫度來(lái)沖洗鍋爐,并使鍋爐初步升溫流出蒸汽,。一方面可以避免或減少鍋爐干燒,,從而大大減少鍋爐氧化皮的產(chǎn)生;另一方面可以縮短機(jī)組啟動(dòng)時(shí)長(zhǎng),,推遲點(diǎn)火時(shí)間,,節(jié)省燃油和風(fēng)機(jī)耗電,從而節(jié)約機(jī)組啟動(dòng)費(fèi)用,。調(diào)研的結(jié)果反應(yīng)較好,,下面是兩個(gè)廠詳細(xì)情況。 河南某電廠采用了鄰機(jī)加熱系統(tǒng),,東汽 60 萬(wàn)超臨界機(jī)組,,河南電力設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì),。冷再母管去小機(jī)和高加供汽共用一冷再支管,支管直徑為 DN350,。改造時(shí)在兩臺(tái)機(jī)組的冷再支管上增加一聯(lián)絡(luò)管,,聯(lián)絡(luò)管直徑為 DN200,材質(zhì)為 20g,。聯(lián)絡(luò)管上配置兩個(gè)帶中停電動(dòng)隔離閥,,并根據(jù)位差設(shè)置三個(gè)疏水點(diǎn)。另外為了保證安全,,每臺(tái)機(jī)組在冷再母管去小機(jī)和高加供汽共用支管上增加一逆止閥,。去年改造,今年機(jī)組啟動(dòng)時(shí)使用過(guò)一次,,給水溫度可加熱到 180℃左右,。鄰機(jī)加熱系統(tǒng)投運(yùn)時(shí),開始階段水質(zhì)不合格時(shí)鍋爐通過(guò)其 361 閥排放至機(jī)組排水槽,, #2 高加的疏水直接流入凝汽器中,。改造后反應(yīng)投運(yùn)效果良好。 其改造系統(tǒng)如下:
華潤(rùn)某電廠在基建設(shè)計(jì)時(shí)增加了鄰機(jī)加熱系統(tǒng),。采用的雙列高加,, #1、 #2 機(jī)組冷再采用兩根聯(lián)絡(luò)管,,#1 機(jī)組去#2 機(jī)一根,, #2 機(jī)組去#1 機(jī)一根,聯(lián)系絡(luò)管直徑為 DN250,,并分別設(shè)置逆止門和電動(dòng)隔離閥,,聯(lián)絡(luò)管到雙列高加時(shí)分兩路分別進(jìn)入#2 高加,且每個(gè)#2 高加增加一路疏水管直達(dá)除氧器,。鍋爐沖洗水
直接排放至機(jī)組排水槽,。據(jù)反應(yīng)投運(yùn)效果良好。 詳細(xì)系統(tǒng)如下圖:
(一)改造方案描述: 根據(jù)調(diào)研情況,,鄰機(jī)加熱的主題思想是利用鄰機(jī)輔汽加熱除氧器,,再通過(guò)鄰機(jī)冷再供汽進(jìn)一步加熱給水至 180~200℃,大幅度縮短機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間,,節(jié)約啟機(jī)費(fèi)用,;采取臨機(jī)加熱方式,可以在鍋爐點(diǎn)火前各受熱面就充滿了濕飽和蒸汽,,顯著減少了受熱面內(nèi)積聚的氧氣,,在鍋爐點(diǎn)火后立即產(chǎn)生蒸汽流,使鍋內(nèi)具有一定冷卻能力,并且含氧量極少,,從而避免了鍋爐點(diǎn)火后較長(zhǎng)時(shí)間處于高溫干燒狀態(tài),,最大限度地減少氧化皮產(chǎn)生。 機(jī)組啟動(dòng)時(shí),,利用鄰機(jī)輔汽供汽至除氧器,,緩慢加熱至 120℃左右,再經(jīng)過(guò)#2 高加的加熱,,給水溫度最高可達(dá) 180℃左右,,縮短了啟機(jī)時(shí)間,節(jié)約啟機(jī)費(fèi)用,。高溫給水進(jìn)入鍋爐后,,剛開始水質(zhì)不合格時(shí)直接排放至機(jī)組排水槽,不回收至凝汽器,。利用爐循泵和機(jī)組旁路系統(tǒng)合理控制鍋爐溫升。在鍋爐點(diǎn)火前可使過(guò)熱器和再熱器具有少部分流量,,且其內(nèi)部含氧量也大大減少,,當(dāng)點(diǎn)火時(shí),避免了鍋爐干燒,,且爐內(nèi)具有一定的溫度也利于燃燒,,并有效抑制和減少了鍋爐氧化皮的產(chǎn)生。
(二)改造后預(yù)期達(dá)到的效果: 改造后,,一方面機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間可縮約 21 小時(shí),,推遲點(diǎn)火時(shí)間,節(jié)省燃油和風(fēng)機(jī)耗電,,從而節(jié)約機(jī)組啟動(dòng)費(fèi)用,,另一方面可避免鍋爐干燒而產(chǎn)生大量氧化皮。
(三)實(shí)施方案: 兩臺(tái)機(jī)組二段抽汽電動(dòng)閥后用 DN200 鋼管聯(lián)絡(luò),,聯(lián)絡(luò)管上兩邊各加裝一電動(dòng)隔離閥,,并充分考慮管道熱膨脹問(wèn)題,防止管道對(duì)高加產(chǎn)生過(guò)大作用力,。電動(dòng)隔離閥帶中停,,以利于控制給水的溫升。疏水管安裝時(shí)根據(jù)位差相應(yīng)增加疏水點(diǎn),,并可利用疏水管預(yù)暖管道,。系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如下:
(四)改造方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析: 根據(jù)東汽廠提供資料,四段抽汽對(duì)系統(tǒng)外最大供汽量為 75t/h,,供汽參數(shù)是: 1.0MPa,; 372℃;汽化潛熱 2014kJ/kg。二段抽汽對(duì)系統(tǒng)外最大供汽量為 60t/h,。供汽參數(shù)是: 4.0MPa,; 291℃;汽化潛熱1713kJ/kg,。 機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)時(shí),,鍋爐瞬時(shí)最大上水流量約 300t/h,此時(shí)鄰機(jī)四抽至輔汽用量約為 40t/h,,除氧器水溫可加熱至 120℃左右,,再經(jīng)過(guò)#2 高加的加熱,鄰機(jī)來(lái)的冷再供汽量約為 40~45t/h,,使水溫升至180℃,。鍋爐正常上水流量約 100~150t/h,此時(shí)鄰機(jī)四抽至輔汽用量約 15~20t/h,,鄰機(jī)來(lái)的冷再供汽量約為 15~20t/h,,就可使水溫升至 180~200℃。 此時(shí)鍋爐進(jìn)行熱態(tài)沖洗,,使過(guò)熱器,、再熱器管內(nèi)有蒸汽流,一方面避免了鍋爐過(guò)熱器的干燒,,大大減輕氧化皮的產(chǎn)生,,另一方面可縮短 3 小時(shí)啟機(jī)時(shí)間。 根據(jù)初步估算,,整個(gè)項(xiàng)目投資額約 110 萬(wàn),,投資回收期約 4.3 年。
某電廠臨機(jī)加熱于 2013 年 5 月份全部完成,。設(shè)計(jì)單位為華東電力設(shè)計(jì)院,;施工單位為一專業(yè)施工隊(duì)伍。 2013 年 5 月底#1 機(jī)組調(diào)停,,機(jī)組啟動(dòng)時(shí)啟用了臨機(jī)加系統(tǒng),。點(diǎn)火前,為了加快鍋爐升溫,,鍋爐啟動(dòng)疏水大量排放至機(jī)組排水槽,。鍋爐升溫過(guò)程中,因鍋爐溫度低而給水溫度較高,,給水管道出現(xiàn)振動(dòng),,后降低了給水溫度,增加鍋爐排放量,,鍋爐升溫較慢,。整個(gè)啟機(jī)過(guò)程排放了大量熱除鹽水,,工質(zhì)及熱量浪費(fèi)較多。正常情況下啟機(jī)除鹽水用水量不到 2000t,,此次啟機(jī)用水量接近 4500t,。 為此, 2013 年 9 月份專業(yè)又進(jìn)行一小改造,,在鍋爐疏水?dāng)U容器至凝汽管路末端加一排放管,,用以回水鍋爐疏水?dāng)U容器的疏水。鍋爐疏水?dāng)U容器至凝汽管路因長(zhǎng)時(shí)間不用,,管內(nèi)較臟,,使用前需徹底沖洗。直至排放水質(zhì)經(jīng)化學(xué)化驗(yàn)合格后方可進(jìn)入凝汽器,。 2013 年 9 月份#1 機(jī)組調(diào)停,、國(guó)慶節(jié)#2 機(jī)組調(diào)停及 2014 年春節(jié)#2 機(jī)調(diào)停,機(jī)組啟動(dòng)時(shí)都采用了臨機(jī)加熱系統(tǒng),,啟動(dòng)過(guò)程中仍存在著給水管道振動(dòng)或者爐本體升溫過(guò)慢問(wèn)題,。雖然鍋爐疏水進(jìn)行了部分回收,但啟機(jī)用水量也有 3000t~4000t,,耗水量較大,,且鍋爐爐本體放水的熱量也沒(méi)有得到回收。
通過(guò)臨機(jī)加熱的使用,,機(jī)組啟動(dòng)點(diǎn)火相對(duì)較為順利,鍋爐安全性得到一定的保障,,鍋爐點(diǎn)火至并網(wǎng)時(shí)間并沒(méi)有明顯縮短,,其節(jié)能性不盡如意,浪費(fèi)了大量的除鹽水以及排水浪費(fèi)的熱量,。另外#2 高加本體的安全性還需要進(jìn)一步驗(yàn)證,。 因此臨機(jī)加熱系統(tǒng)需要進(jìn)一步完善,給水溫度不能升的過(guò)高,,否則容易導(dǎo)致給水管道振動(dòng),。另外鍋爐疏水最好直接送至除氧器,這樣可以充分利用熱量,,且大大減少除鹽水的用量,。 另外,經(jīng)了解,,一電廠改完臨機(jī)加熱后出現(xiàn)過(guò)問(wèn)題,,分析原因可能是流量過(guò)低、給水溫度過(guò)高導(dǎo)致水冷壁受傷,。還有一電廠使用臨機(jī)加熱系統(tǒng),,啟動(dòng)疏水排到除氧器加熱給水,因沒(méi)控制好進(jìn)入除氧器的疏水壓力導(dǎo)致除氧器內(nèi)部裝置被打壞。
參考文獻(xiàn):胡德義《淺談臨機(jī)加熱改造》
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