東鍋660MW超臨界鍋爐吹管節水措施

摘 要：針對東鍋660MW超臨界前后墻對沖鍋爐在吹管過程中需大量用水，普遍存在除鹽水不足的現象，在陜西榆橫電廠新建鍋爐開展了吹管節水措施。試驗證明，通過調節給水流量和沖洗流量，能有效節水并保證吹管用水。

關鍵詞：超臨界直流鍋爐；吹管；給水流量

1 設備簡介

榆橫電廠一期二號鍋爐型號為：DG2100/25.4-∏2，是東方鍋爐集團制造的國產超臨界參數變壓直流本生鍋爐，一次中間再熱、單爐膛、尾部雙煙道結構。采用煙氣擋板調節再熱器汽溫，平衡通風、封閉布置、固態排渣、全鋼架構、全懸吊結構∏型鍋爐。爐膛水平斷面尺寸為22162.4×15456.8×65700mm（寬×深×高）。鍋爐燃燒器采用BHK技術設計的低NOx旋流式煤粉燃燒器（HFNR3），前后墻對沖布置，共36只。前墻后墻各布置18只，分上、中、下三層布置。鍋爐采用二級點火，先用高能點火器點燃油槍，然后由油槍點燃煤粉。在A層和B層燃燒器共布置有12只微油油槍，其余為24只機械霧化助燃油槍。

鍋爐主要汽水參數

鍋爐采用的內置式啟動系統，由啟動分離器、儲水罐、儲水罐水位控制閥（361閥）、一體化大氣疏水擴容器、疏水泵等組成。在鍋爐啟動處于運行方式時，飽和蒸汽經汽水分離器分離后進入頂棚過熱器，疏水進入儲水罐。來自儲水罐的飽和水通過儲水罐水位調節閥（361閥）后引至一體化大氣疏水擴容器，在一體化大氣疏水擴容器中，蒸汽通過管道在爐頂排向大氣，水則進入一體化大氣疏水擴容器的水位由調節閥控制，多余的水通過兩臺疏水泵排往凝汽器（水質合格時）或系統外（水質不合格時）。省煤器水容積為136m3，水冷壁水容積為20m3。設計除鹽水箱水量2×3000m3，單個除鹽水箱高度12米，底部0.5米無法監視水位，但實際為可用水位。三套超濾，出力為3×100t/h，超濾反洗損失3×10t/h，之后為反滲透裝置。反滲透進水3×100t/h，反滲透產水率為75%，即出水3×75t/h（最大出力）。之后為陰陽混床，出力為2×120t/h（不考慮再生用水，因為吹管時間較短，且吹管之前已再生完成，單床再生需耗水120t），綜合以上因數，化學制水最大出水量為215t/h。

2 吹管要求

按鍋爐運行說明書要求，首先進行鍋爐冷態開式清洗。在鍋爐冷態開式清洗過程中，361閥出口至凝汽器管路電動閘閥關閉，361閥出口至排污箱管路電動閘閥開啟，清洗水排到排污箱，直至儲水罐下部出口水質優于下列指標值后，冷態開式清洗結束：

水質指標：Fe<500ppb或混濁度？芨3ppm

油脂？芨1ppm；pH值？芨9.5

鍋爐開式清洗結束后，進入鍋爐冷態循環清洗。關閉361閥出口至排污箱管路電動閘閥，啟動系統清洗水由排往排污箱切換至凝汽器；維持25%B-MCR清洗流量進行循環清洗，直至省煤器入口水質優于下列指標，冷態循環清洗結束：

水的電導率<1μS/cm；Fe<100ppb；PH值9.3～9.5。

按照以上標準并參考以往工程資料，耗水量計算如下：開示沖洗時間為24小時，每小時耗水200t，共耗水200t×24=4800t。熱態沖洗大致需要4小時，每小時耗水600t，共耗水600×4=2400t。因為本鍋爐未設計爐水循環泵，熱爐水通過361閥進入鍋爐啟動疏水擴容器擴容時部分蒸汽通過啟動疏水擴容器頂部每小時擴容損失為200t。

3 實際運行控制參數

按照以上沖洗標準，僅僅鍋爐冷態開式沖洗就需除鹽水近5000m3，兩個除鹽水箱全部滿水情況下才能達到要求，而且此次吹管為二號機組，為保證一號機組正常運行，需1500除鹽水作為備用（一號機組負荷600MW干態運行，防止鍋爐跳閘或降負荷轉入濕態運行。）現場實際除鹽水箱容量無法滿足吹管要求，于是提出以下方案保證吹管。

第一，鍋爐上水后進行冷態沖洗，沖洗流量150t/h，沖洗到除鹽水箱剩余1500停止。等待化學治水，要求除鹽水箱滿水。

第二，鍋爐開始點火進行熱態沖洗。沖洗之前應盡量提高除氧器溫度，進而挺高鍋爐給水溫度。點火之前，強制鍋爐MFT中“給水流量低跳閘”保護與投煤允許中“給水流量大于430t/h”保護。點火后，維持240至300t/h流量進行沖洗。在啟動疏水泵前取樣管取樣，樣本澄清不渾濁即停止外排，轉而進行熱態循環沖洗。爐水經由啟動疏水泵打至排氣裝置，并投入化學精處理。汽機A電泵給鍋爐供水，C電泵打再循環熱備用，防止A電泵濾網堵塞給水流量過低造成省煤器汽化或水冷壁超溫。實踐證明，在樣本澄清不渾濁的情況下，電泵濾網不會發生堵塞現場。

第三，按照升溫升壓曲線的上限進行，縮短升溫升壓時間。

第四，嚴格監視省煤器出口溫度，各個段水冷壁金屬溫度以及受熱面溫度，防止發生超溫現象。

第五，化學不間斷制水。

4 結束語

東鍋660MW前后墻對沖超臨界機組，鍋爐運行說明書對給水流量進行了如下限制：“由于本鍋爐不帶BCP，為加快啟動時間在鍋爐點火到并網，鍋爐給水流量由25%BMCR降到21%BMCR，省煤器入口給水流量定值為449.6t/h（21%BMCR=0.21*2141t/h），低報警值404.6t/h（21%BMCR*0.9），低跳閘值為359.7t/h（21%BMCR*0.8），極低跳閘值為269.8t/h（21%BMCR*0.6）”。實際上為了節約用水，熱態沖洗中給水流量低于說明書要求最低給水流量。實踐證明，給水流量在240t/h不會使省煤器發生汽化，同時各個水冷壁受熱面金屬壁溫均在合理范圍之內。本次熱態沖洗用水600至1000t/h，剩余至少3500t除鹽水，可用于吹管。按第一階段吹管40次，一小時吹洗4次，每次吹管損失40t，每小時大氣擴容器損失200t計算，加上化學連續每小時制水215t，3500t完全能夠滿足吹管要求。第一階段吹管完成之后，對鍋爐爐水取樣分析，Fe離子已小于100ppb。

參考文獻

[1]樊泉桂，閻維平.鍋爐原理[M].中國電力出版社，2003.

[2]華電榆橫電廠鍋爐運行說明書[Z].東方鍋爐廠，2011.

作者簡介：刁培超（1986，8-），男，本科學歷，籍貫：陜西西安，現任西北調試研究所鍋爐專業調試工程師，從事電站調試工作，擔任現場鍋爐專業負責人，主要研究方向為電站鍋爐調試及相關試驗創新。