佳華公司鍋爐主汽系統暖管并汽的解決方法

張 茜（唐山佳華煤化工有限公司,河北 唐山 063611）

佳華公司鍋爐主汽系統暖管并汽的解決方法

張 茜
（唐山佳華煤化工有限公司,河北 唐山 063611）

目前佳華公司二期鍋爐投運并入主蒸汽管網時，會出現并汽時間長，燃料、汽水工質及電的消耗很大的問題，經過多次的倒爐及總結發現，采用提前暖管的方式可以有效縮短并汽時間，提高了熱經濟性。

單母管；暖管并汽；提前暖管；疏水加粗；降低損耗

1 引言

佳華公司動力分廠共配置4臺鍋爐，其中包括一期2臺75t/h（1#、2#）鍋爐，二期一臺75t/h（3#）鍋爐、一臺35t/h（4#）鍋爐；還配置有一臺12MW汽輪發電機組，2套中低壓減溫器，提供自備發電和全公司生產生活用氣。

動力分廠鍋爐主蒸汽采用的是單母管切換制方式，即1、2、3、4#鍋爐的主蒸汽全部并入主蒸汽母管運行。汽輪發電機組及減溫減壓器的用汽均由主蒸汽母管接出。經過多次的倒爐經驗發現，二期鍋爐如果未投入運行時，一期鍋爐從點爐到蒸汽并入母管大約需要5小時，二期鍋爐并入母管大約需8小時，二期鍋爐投運并汽時間較長，由于此期間疏水量很大且不能全部回收，就造成燃料、汽水工質及電的浪費，而改變暖管方式是目前唯一行之有效的方法。

2 目前主汽系統暖管并汽情況介紹

2.1 暖管并汽的要求及條件

新啟動鍋爐并入母管前蒸汽參數要控制為:蒸汽溫度≥430℃，蒸汽壓力要低于母管0.1－0.2MPa，主要采用正暖管并汽方式。

1、2#鍋爐從點火到具備并汽條件時間為3.5到4.5小時，因為我公司1#、 2#鍋爐為重型爐墻，煤氣與煤混燒鍋爐，所以升溫升壓時間必須嚴格控制，嚴禁升壓過快，以防燒壞爐墻毀壞鍋爐。

升壓過程中應維持爐內溫度均勻上升，承壓部件受熱均勻，膨脹正常。當壓力升至0.15MPa時開啟各疏水閥、對空排氣閥，規程規定嚴禁利用關小疏水閥和對空排氣閥的方法進行趕火升壓避免過熱器溫度急劇升高，造成爐管損壞。

鍋爐在向母管并汽之前應對管道進行暖管，暖管采用開啟主汽門旁路門的方式進行，暖管速度要求冷態大于2小時，熱態大于1小時。溫升速度控制在在4～10℃/min。暖管時應緩慢開啟旁路閥門，一旦發生水擊和管道震動及其他異常情況則應立即停止暖管，查明原因清除后重新暖管。

當主蒸汽溫度及壓力正常，控制低水位－50～－75mm，鍋爐壓力高于母管壓力后并汽。在并汽過程中，緩慢開啟閥門，負荷增加速度應緩慢進行，汽溫汽壓變化在規定值，并汽到帶滿負荷為1小時。在并汽過程中如引起蒸汽母管氣溫急劇下降或發生水擊現象，引起管道震動，應立即停止并汽，減弱燃燒，加強疏水待恢復正常后重新并汽。

2.2 鍋爐暖管并汽現狀

從以上時間對比可以看出二期鍋爐從點火到升壓時間比一期鍋爐要短。但在多次倒爐過程中發現，如果二期鍋爐未運行暖管并汽時，二期鍋爐蒸汽并入系統后，主汽溫度迅速下降，最低曾降至350℃。為了保證汽機運行安全只能停止并汽，延長疏水時間，待母管溫度上升到額定溫度后繼續并汽。所以最后導致一期鍋爐從點爐到蒸汽并入母管大約需要5小時，二期鍋爐并入母管大約需8小時，二期鍋爐并汽時間反而增加，燃料、汽水工質及電的消耗很大，造成了能源的浪費。

3 鍋爐并汽時溫度降低的原因分析

針對佳華公司單母管制主蒸汽系統及目前并汽現狀，通過對主蒸汽管道結構，疏水管道設置方式來展開分析。

3.1 鍋爐一二期主蒸汽母管結構

因為動力分廠鍋爐分期建設，一二期蒸汽母管是后期對接，經測定發現一期蒸汽母管坡度高于二期蒸汽母管。規范要求: 主蒸汽管道應有一定坡度，蒸汽管道應向氣流方向傾斜，母管坡度一般為1‰～2‰。

動力分廠鍋爐一期、二期都有減溫器。蒸汽是雙向流動，應考慮汽機在一期，主要運行汽機和減溫器，坡度應向一期傾斜。但是目前情況是坡度向二期傾斜，二期鍋爐不運行時，二期主蒸汽管道積存大量的冷凝水，在并汽過程中這些冷凝水就會導致主汽溫度下降。

另外由于4#爐至3#爐至主汽母管管徑由DN159變到DN219至DN273，最后到一期主蒸汽母管管徑為DN325，因為開始并汽時并入蒸汽母管的流量小，又經過母管擴容流速變慢，在母管內會產生新的冷凝水，加速氣溫下降。如圖1鍋爐一二期主蒸汽母管結構系統。

3.2 主蒸汽母管疏水管的設置方式

一期蒸汽母管及2臺鍋爐的主蒸汽出口的疏水管徑均為DN40，二期主蒸汽管道輸水均為DN25。通過對《蒸汽管道設計規范》進行查詢得知，蒸汽管道公稱通徑為DN250～DN300的管道，啟動疏水管公稱通徑應選擇≥DN40管道，很明顯二期蒸汽系統疏水管道設計管徑偏小了，影響了疏水效果，造成并汽時主蒸汽母管溫度下降。

4 改進方法

從以上分析可見首先主蒸汽母管配汽方式決定滑負荷參數啟動鍋爐汽機是不可能。我們通過對多次倒爐數據及現象進行了分析，得出二期鍋爐投運并汽時間較長且溫度下降過多，對汽機安全運行造成很大影響，所以解決二期并汽溫度下降是節約并汽時間，降低能耗的可行途徑。

4.1 提前暖管

在二期減溫減壓器未投入使用時，為了縮短并汽時間，我們采用倒暖管方式有效縮短并汽時間。即在二期鍋爐點火前，從一、二期連通閥門后逐步開大母管疏水，提前進行暖管排汽。這種方案的實施將并汽時間控制在1小時以內，比以前節約1.5小時，降低了煤氣水電的消耗，在并汽過程中汽溫沒有出現大幅度的降低情況，操作安全可靠。

4.2 加粗輸水管徑

因為采用的是單母管制，并且不能保證一二期主蒸汽管道連通閥門的嚴密性，所以經過分析只能利用大停汽時間，在二期管道間加裝一根或兩根DN40直排疏水，在點火初期加大低溫汽體的排汽量，縮短并汽時間，此項方案實施后需要通過實踐證明其效果。

通過本次對鍋爐暖管并汽問題的原因分析和處理，開拓了分析問題和處理解決問題的思路和方法，對今后的工作、問題的分析和處理提供了有益的借鑒。

[1]華煤化工鍋爐崗位操作規程[S].

[2]蒸汽管道安裝規范[S].