DG1025型鍋爐蒸汽吹灰器汽源改造分析

李士峰

（大唐河北發(fā)電有限公司馬頭熱電分公司，河北 邯鄲 056044）

1 存在的問題

某發(fā)電公司2臺(tái)300MW汽輪發(fā)電機(jī)組為DG1025/17.4－Ⅱ12型，亞臨界參數(shù)、四角切圓燃燒、自然循環(huán)、一次中間再熱、單爐膛平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、半露天布置、全鋼構(gòu)架的∏型汽包鍋爐。在機(jī)組投運(yùn)后，由于能源漲價(jià)、市場(chǎng)煤炭供應(yīng)緊張等因素，其發(fā)熱量、灰分等與原設(shè)計(jì)煤種、校核煤種相差較大，現(xiàn)燃用煤種與設(shè)計(jì)、校核煤種對(duì)比見表1。在燃用現(xiàn)煤種時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)無法滿負(fù)荷運(yùn)行、爐膛結(jié)焦等事件，每天必須進(jìn)行2次吹灰，方可保證爐膛無較大結(jié)焦，保證設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。鍋爐吹灰器汽源取自后屏進(jìn)口聯(lián)箱，在經(jīng)過氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥后將17～18.2 MPa的高壓蒸汽調(diào)節(jié)成為2～2.8MPa的低壓蒸汽，不但造成高品質(zhì)的蒸汽浪費(fèi)，而且調(diào)節(jié)閥前后壓差大，易對(duì)閥門造成損壞。

表1 現(xiàn)燃用煤種與設(shè)計(jì)、校核煤種對(duì)比

2 改造方案

2.1 原汽源系統(tǒng)布置

鍋爐吹灰器汽源取自后屏過熱器進(jìn)口集箱，壓力18.2MPa，溫度441℃。改造前吹灰汽源系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 改造前吹灰汽源系統(tǒng)

2.2 改造后汽源系統(tǒng)布置

經(jīng)分析研究，對(duì)吹灰器汽源進(jìn)行改造，從再熱器進(jìn)口取一路吹灰汽源，加裝手動(dòng)截止閥、電動(dòng)截止閥、氣動(dòng)調(diào)壓閥、逆止閥各1個(gè)，氣動(dòng)調(diào)壓閥控制信號(hào)取自原壓力變送器、原控制柜。原取自后屏進(jìn)口聯(lián)箱的汽源做為新加系統(tǒng)的備用汽源。改造后吹灰汽源系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 改造后吹灰汽源系統(tǒng)

3 改造可行性分析

3.1 對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的影響

每臺(tái)鍋爐裝有50臺(tái)IK－525型長伸縮式吹灰器、45臺(tái)IR－3Z型短桿吹灰器和2臺(tái)IK－AH空氣預(yù)熱器吹灰器，鍋爐各吹灰器壓力需求如表2所示。吹灰器前最低壓力不得低于1.57MPa，過熱蒸汽溫度一般不低于100℃。改造前實(shí)際運(yùn)行期間壓力為1.8～2.8MPa。

表2 鍋爐各吹灰器壓力需求表

鍋爐在180～300MW負(fù)荷時(shí)，再熱器進(jìn)口壓力為2.0～3.4MPa，運(yùn)行規(guī)程要求在180MW 負(fù)荷以下不進(jìn)行吹灰，所以壓力滿足吹灰器所需壓力要求。再熱器進(jìn)口壓力為320～330℃，水蒸汽的節(jié)流過程實(shí)際上是一個(gè)不可逆的絕熱過程，可認(rèn)為經(jīng)過壓力調(diào)節(jié)后溫度不發(fā)生改變；經(jīng)查焓熵圖，在吹灰器工作壓力為2.0～2.8MPa時(shí)，所對(duì)應(yīng)的飽和溫度為212～230℃，過熱度能夠滿足吹灰要求。由此可知，改造汽源后的壓力、溫度、過熱度等參數(shù)能夠達(dá)到吹灰系統(tǒng)的要求。

3.2 對(duì)機(jī)組運(yùn)行情況的影響

吹灰過程中最大用汽量為預(yù)熱器吹灰器，單臺(tái)每分鐘耗汽量為84kg，2臺(tái)同時(shí)吹灰時(shí)每分鐘耗汽量為168kg，再熱器在BRL工況下每小時(shí)流量779.3t，折合每分鐘12 988kg，最大吹灰時(shí)用汽量占其流量的1.29%，對(duì)汽輪機(jī)中低壓缸作功、再熱器冷卻等影響很小，可忽略不計(jì)。

4 改造效果

鍋爐吹灰方式為每天吹灰2次，為保證空氣預(yù)熱器不堵塞，每個(gè)完整的吹灰流程空氣預(yù)熱器都要吹2次灰，吹灰順序?yàn)榭諝忸A(yù)熱器－爐膛－水平煙道高溫受熱面－尾部煙道低溫受熱面－空氣預(yù)熱器。

吹灰器汽源改造后滿足吹灰器使用要求，根據(jù)表3和實(shí)際吹灰次數(shù)計(jì)算可知，每天用蒸汽量為40 080kg，改造后每天可減少使用一次蒸汽約40 t，等量的蒸汽從高壓缸作功后再進(jìn)行吹灰使用，節(jié)約了高品質(zhì)蒸汽。

表3 吹灰器蒸汽耗量表

對(duì)吹灰器汽源進(jìn)行改造后，調(diào)節(jié)閥設(shè)備維護(hù)費(fèi)用大大減少。原調(diào)節(jié)閥前后蒸汽壓差幅度達(dá)15～16MPa，對(duì)調(diào)節(jié)閥閥籠、閥芯造成嚴(yán)重汽蝕、沖刷，使用低再汽源時(shí)，壓力不到后屏汽源壓力的20%。由于吹灰過程中需要不斷投停吹灰器，調(diào)節(jié)閥動(dòng)作頻繁，鍋爐吹灰時(shí)調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作幅度達(dá)2～3次/min，對(duì)調(diào)節(jié)閥閥籠、閥芯造成損耗，平均1年左右就要更換一次閥籠、閥芯，改造后每年可節(jié)約修理費(fèi)用約3萬元。

5 結(jié)束語

在保證系統(tǒng)吹灰滿足要求的前提下，對(duì)吹灰器汽源進(jìn)行改造，使用再熱蒸汽系統(tǒng)汽源代替后屏汽源，既節(jié)約了高品質(zhì)的蒸汽，又節(jié)約了吹灰系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)費(fèi)用，提高了機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，為同類機(jī)組提供了借鑒。