淺談機組鍋爐蒸汽吹管調試方案

徐堯峰

(陜西國華錦界能源有限責任公司，陜西 神木 719300)

鍋爐汽包是火電廠鍋爐最大、最重要的一個部件,也是主要受壓部件。鍋爐吹管的目的在于清除新鍋爐過、再熱器系統及蒸汽管道內殘存的沙粒、氧化鐵皮、鐵屑、焊渣、未沖洗掉的化學清洗物，防止鍋爐運行中過、再熱器管子堵塞、爆管、高溫腐蝕或被帶入汽輪機內引起通流部分的損傷。因此，吹管質量的好壞對新機組的高質量投產將有重要意義。但隨著電力行業投資主體的多樣化，調試與業主單位的關系也隨之復雜，在這種情況下，為提高吹管速度，減少調試時間或降低機組調試費用，降低質量驗證標準以達到減少吹管次數的事情也時有發生。

1 吹管機理簡介

蒸汽吹管的原理就是利用蒸汽的動量來沖刷附著在鍋爐管壁內部的各種雜質。因此，確保吹管時的蒸汽動量高于機組最大運行工況的蒸汽動量，即可保證吹管剩余的雜質在正常運行工況下不會被沖刷下來，從而達到吹管的目的。為此，吹管導則引入吹管系數K，作為吹管期間監測吹管質量的參數，其定義如下：吹管系數=（吹管時的蒸汽流量）2×（吹管時蒸汽比容）／（額定負荷蒸汽流量）2×（額定負荷時的蒸汽比容）。其中蒸汽流量的平方乘以蒸汽比容就是蒸汽的動量。因此只要保證吹管過程中，各處的吹管系數K能大于1，也就保證了吹管的質量。所以導則對此明確規定“被吹系統各處的吹管系數K均應大于1”。然而，在實際工程應用中，動量測量很難，因此常選用簡易的壓差法替代。即：

吹管系數

式中：

△P—蒸汽流經采區段后的壓降；

c—平均流速；

ξ—阻力系數；

V—蒸汽比容；

g—重力加速度；

G—質量流量。

上面的公式只有在一個假設比容不變的小區段才成立。換言之，只有在比容不變的小區段內，吹管系數才等于壓差比，否則將出現重大誤差。而實際工程中，不可能將鍋爐過、再熱器分成無數個小段并安裝壓力測點用于監視，一般只在過、再熱器的進出口安排壓力測點。過、再熱器蒸汽在吹管過程中不斷的膨脹流動，沿蒸汽流程，壓力逐漸下降，比容增大，流速增加，動量越來越大，因此入口處的動量必然小于整段內的平均值。為此，吹管導則在附錄A中，特別對壓差法在吹管中的應用做了闡述，認為保證吹管工況和額定工況下的過、再熱器差壓比大于1.4，即可保證過熱器入口處的吹管系數K大于1。所以，用差壓比值來代替的吹管系數，標準數值應大1.4而非大于1。

2 一步法吹管的注意事項及其相應問題的分析

采用一步法可減少吹管過程中的系統改動工作量，因此，某電廠三期工程1×600Mw鍋爐為亞臨界汽包爐的吹管即采用降壓一步法方案。為保證吹管質量，在嚴格審核調試方案及廣泛調研基礎上，發現以下三個方面是采用降壓一步法吹管時必須注意的事項。

2.1 吹管系數的選擇

由于對導則理解不深或者其它的原因，很多調試單位在選擇吹管系數時，往往將用差壓比值計算出來的K大于1作為吹管期間監測吹管質量的標準。由于前面已經詳細介紹了兩者之間的區別，這里不在累敘，只是再次重申，無論是采用穩壓法吹管的超臨界鍋爐，還是采用降壓法吹管的汽包爐，只要K值是由過、再熱器的進出口差壓計算出來的，必須要保證K值大于1.4才能保證吹管質量。

2.2 吹管系數的計算

吹管系數是一個比值，因此分母的大小將對K值產生直接的影響。如果選取較大的分母（△P額定），則在同樣的吹管工況下，K值將變小。這也意味著要保證相同的K值，必須選取較大的吹管差壓。這也表示額定工況的差壓值選的越大，達到相同K值時，吹洗的質量更高。根據鍋爐的設計參數可見，鍋爐在BMCR工況下的過、再熱器進出口差壓是最大的。因此在吹管過程中，宜采用鍋爐BMCR工況下的參數作為導則中的“額定工況”，否則將導致吹管系數被人為放大，放寬了吹管標準。

2.3 靶板安裝問題

調試單位提供的鍋爐吹管調試方案討論稿中，對于過、再熱系統的串聯降壓吹管流程，并沒有要求在過熱器出口安裝靶板，僅在中聯門設一道靶板。這樣的吹管流程實際上是只校驗再熱器的吹管質量，而忽略了過熱器，明顯違反了“鍋爐吹管采用一步法時應分別檢查主汽及再熱汽管道的吹管質量”導則要求。在新的方案中，糾正了這一錯誤，要求在臨沖門后和中聯門門后都安裝靶板，分別作為過、再熱器的檢驗靶板。只有兩者都合格，鍋爐吹管才能認為合格。

采用上述措施后，某廠于2009年7月15日～24日對#6爐進行了為期9天的吹管，共計吹管194次（另外還試吹6次），耗煤約2250噸。第187次靶板經有關參與單位評議合格后，接著不裝靶板吹管5次后，第193、194次吹管靶板連續兩次合格（靶板斑痕點數3個，粒度均為0.2mm），完成蒸汽吹管。其中，從第33次起，再熱器吹管靶板就已合格，再熱器嚴重地過度吹洗。這樣雖保證了吹管質量，但如此大的耗能和耗時，在講究節能、高效的今天還是不能令人滿意的。究其原因，主要有如下兩點：

一是采用一步法吹管，處于上游的過熱器由于集粒器和再熱器阻力的存在，造成壓降低，吹管系數小（過熱器的K值僅為1.45左右），難以合格。因此要保證過、再熱器都能充分吹洗干凈，必須提高蒸汽參數和增加吹洗次數。

二是由于蒸汽參數提高和吹洗次數增加，臨沖門故障率大增。為解決臨沖門問題，在吹管期間被迫多次停爐，從而延長了吹管時間。

3 “改良二步法”的簡介及優點

3.1 兩步法的定義

吹管導則中對兩步法的定義是“第一階段吹洗過熱器、主蒸汽管道和冷再蒸汽管道，第二階段再進行全系統的吹洗”。

3.2 傳統二步吹管法存在的問題

由于第一階段過熱器已經吹洗合格，在第二階段加入再熱器進行全系統吹洗時，過熱器吹洗其實是多余的。如此安排就存在一個問題，即過熱器過度吹洗。

3.3 簡介改良二步法

改良二步法即先進行全系統吹洗。流程如下：汽包—過熱器—主蒸汽管—主汽門—臨沖門—靶板—冷再管—集粒器—再熱器—熱再管—中聯門—靶板—排汽管—消聲器。

其工作安排與前面介紹的降壓一步法完全相同，但在吹管質量檢查時有所區別，僅以中聯門后的第二道靶板合格為標準(這與以前同類型機組調試過程中所采用的檢驗方法一致)，目的在于將容易吹洗合格的再熱器先吹洗干凈。全系統吹洗完成后，由安裝單位對吹管系統進行改動，除去再熱器和集粒器，對過熱器進行單吹。具體流程如下：汽包—過熱器—主蒸汽管—主汽門—臨沖門—靶板—排汽管一消聲器。此階段去除了集粒器和再熱器的阻力，因此，在同等參數下，一次汽吹管效果明顯提高，K值增加了0.2左右，同時還避免了再熱器的過吹問題。

3.4 改良后的效果驗證

某廠#8號爐于2010年6月30日19∶01進行第一次試吹，至2010年7月1日01∶35結束。第一階段吹管結束，共吹管24次，靶板合格，再熱器吹管合格。第二階段再進行過熱器單吹，鍋爐停爐冷卻12小時，于2010年7月1日15∶18鍋爐再次點火，至7月2日1∶50共吹管79次，其中第49、50次（總計）連續兩次二次汽靶板合格（斑痕點數3個，粒度為0.2mm），第 76、77、78次連續多次靶板合格（一次汽靶板斑痕點數2個，粒度為0．2mm）。本次吹管共耗時3天，吹管總數79+24=103次，耗煤607噸（其中97噸油用于穩燃和更換等離子陰極頭）。在此期間還進行了小機高壓汽側吹管、高低旁路以及過熱器、再熱器減溫水管道汽側的吹管。其中再熱器減溫水系統汽側沖洗3次，每次3分鐘；過熱器一、二級減溫水汽側吹管3次，每次3分鐘。均為目視清潔。高旁吹管3次，低旁吹管10次。

結束語

綜上所述，采用改良的二步法除在第一階段結束后需進行系統改動、增加工作量外，與導則中規定的其余兩種方式相比，它能節約燃料和吹管次數，并解決了過熱器或再熱器的過度吹損問題，減小吹管造成的鍋爐壽命損失。能有效消除一步法和傳統二步法所帶來的問題，對同類型機組有較好的推廣價值。

[1]任杰，600Mw超臨界鍋爐降壓吹管操作方法探討[J].鍋爐技術，2011.04.