孟加拉Bibiyana電站燃氣－蒸汽聯合循環機組吹管過程分析

馬成久，李朋，王國鋒

（1.東北電力科學研究院，沈陽 110006；2.遼寧東科電力有限公司，沈陽 110179）

孟加拉Bibiyana電站燃氣－蒸汽聯合循環機組吹管過程分析

馬成久1，李朋2，王國鋒2

（1.東北電力科學研究院，沈陽 110006；2.遼寧東科電力有限公司，沈陽 110179）

余熱鍋爐首次啟動進行吹管前，通過調整燃汽輪機的進口可轉導葉（IGV）角度，來達到余熱鍋爐設計中首次啟動要求的最低溫度370℃。此次吹管氣源為余熱鍋爐自產蒸汽，采用穩、降壓聯合的吹掃方式對鍋爐的過熱器、再熱器以及高、中、低壓蒸汽系統管道進行吹掃。介紹了具體的吹管方案、吹管過程及吹管過程中發生的問題。

聯合循環；排氣溫度；IGV角度；吹管

0 引言

孟加拉BibiyanaⅡ期燃氣－蒸汽聯合循環機組（以下簡稱燃機）1×344.908 MW（凈出力）項目采用高效1拖1雙軸聯合發電機組，鍋爐為三壓、再熱、無補燃、臥式、自然循環燃機余熱鍋爐。現場采用余熱鍋爐自產蒸汽進行吹管［1］，于2015年11月完成余熱鍋爐的吹管工作。下文主要對本次吹管的方案及具體過程進行介紹。

1 參數調整

機組首次吹管亦是余熱鍋爐的首次啟動。根據余熱鍋爐的設計要求，首次啟動時，為防止鍋爐受熱面由冷態直接接觸高溫排氣，導致局部升溫過快而產生較大溫差熱應力，燃機排氣溫度不能超過370℃。因此，需要對燃機排氣溫度進行調整，在開啟余熱鍋爐的三通擋板前將排氣溫度降到規定范圍內。

現場中方工作人員初步計劃在燃機處于全速空載狀態時，手動強制開大進口可轉導葉（IGV）角度來降低排氣溫度，然后通過對美國GE公司現場熱工技術人員進行咨詢得知，燃機并網帶初始負荷3～20 MW時，可將燃機切換到分散控制系統（DCS）遠方控制并投入溫度控制模式。投入溫度控制模式后，排氣溫度可控制在360～630℃。因此，在燃機吹管期間，將燃機投入到遠方溫度控制模式，在DCS直接對排氣溫度進行設定。

溫度控制模式的投入對于溫度的影響主要基于IGV角度的變化。一定負荷時，IGV角度的增大將使進入燃燒室的壓縮空氣量增加，從而降低燃機排氣溫度。溫度控制模式投入前參數：負荷，7.85 MW；IGV角度，47.11°；排氣溫度，440.92℃。溫度控制模式投入后參數：負荷，6.61 MW；IGV角度，54.00°；排氣溫度，372.74℃。

2 吹管方案

燃機排氣溫度下降后，逐漸開啟余熱鍋爐三通擋板門，利用燃機的高溫排氣維持鍋爐熱負荷。吹管采用蓄能降壓與穩壓聯合的吹掃方式對余熱鍋爐高/中/低壓各級過熱器及高壓主蒸汽管道、再熱蒸汽冷段、再熱器、再熱蒸汽熱段、低壓主蒸汽管道、高壓旁路系統［2］進行吹掃，中、低壓旁路系統管道采用人工清掃方式。

2.1 吹管流程

吹掃過程分2階段進行：第1階段分別進行鍋爐高壓回路、中壓回路和低壓回路的分段吹掃，至各階段回路打靶合格；第2階段采用高壓回路經高壓旁路及冷段與中壓回路聯合吹掃再熱器，并伴隨低壓系統吹掃。

2.1.1 第1階段流程

第1階段高、中、低壓回路吹掃流程如圖1所示。

（1）高壓回路：高壓汽包→高壓過熱器→鍋爐主汽門→高壓過熱蒸汽管道→機側高壓主汽門（已裝假閥芯）→臨時管道→臨吹控制電動門→靶板器→消音器排大氣。

（2）中壓回路：中壓汽包→中壓過熱器→中壓過熱器出口→中過出口管→中過出口電動門→中過與高缸排汽匯集管→再熱器→再熱器出口熱段管道→機側中壓電動主汽門（已裝假閥芯）→臨時管道→臨吹控制電動門→靶板器→消音器排大氣。

圖1 第1階段流程

（3）低壓回路：低壓汽包→低壓過熱器→低壓過熱器出口電動門→低壓主蒸汽管道→低壓主汽門→臨時管→臨吹控制電動門→靶板器→消音器排大氣。

2.1.2 第2階段流程

當第1階段吹管打靶板合格后，對高壓旁路進行恢復，拆除堵板并重新進行管道焊接，以進行下一階段吹掃。第2階段吹掃流程如圖2所示。

圖2 第2階段流程

（1）高壓回路：高壓汽包→高壓過熱器→高壓蒸汽管道→高壓旁路→再熱器冷段→再熱器→再熱器熱段管道→機側中壓電動主汽門（已裝假閥芯）→臨時管道→臨吹控制電動門→靶板器→消音器排大氣。

（2）中壓回路：中壓汽包→中壓過熱器→中過出口管→中過出口電動門→再熱器→再熱器熱段管道→機側中壓電動主汽門（已裝假閥芯）→臨時管道→臨吹控制電動門→靶板器→消音器排大氣。

2.2 吹管參數及合格標準

吹管參數由吹管系數確定。吹管系數表示蒸汽吹管過程中蒸汽對管子內壁的沖刷力與額定工況運行中蒸汽對管子內壁的沖刷力的比值［3］。為獲得更好的吹管效果，要求過熱器、再熱器及各階段管道的吹管系數均大于1，吹管系數的計算式如下。

式中：K為吹管系數；qmc為吹管時的蒸汽流量，t/h；qmz為額定工況的蒸汽流量，t/h；vc，vz分別為吹管時的蒸汽比體積和額定工況的蒸汽比體積，m3/kg。

根據上式及機組的設計參數，經簡單估算后確定吹管參數見表1，實際吹管參數可根據吹管系數進行調整。

表1 吹管參數

國內《電力建設施工及驗收技術規范》中的標準及現場監理所采用的國際標準規定在保證吹管系數的前提下，連續2次更換靶板進行檢查，在寬度約為排汽管內徑的8%、長度大于臨時管內徑的靶板上沖擊瘢痕粒徑不大于0.8 mm，且肉眼可見斑痕不多于8點即認為吹掃合格［2］。

3 吹管過程及結果

2015年8月3日，余熱鍋爐開始進行首次升溫升壓啟動，高壓系統分別在0.8，1.5，2.0 MPa的試吹壓力下進行了3次試吹，檢查吹管臨時系統管道與閥門安裝情況，在沒有發現任何問題后繼續升溫升壓。15：50，汽包壓力上升到額定吹管壓力3.5 MPa時，進行第1次正式吹掃。在進行高壓系統管道吹管過程中，由于余熱鍋爐的受熱面管束壁厚小于常規燃煤鍋爐［4］，導致低壓汽包會快速達到吹管壓力，于是采用降壓法高、低壓交替并列的吹掃方式。

由于本機組距離居民生活區較近，為防止吹管噪音擾民，規定每天只在08：00—17：00時段內進行蒸汽吹管工作。在經歷86次“日啟日停”的高、低壓并列吹掃工作后［3］，2015年8月8日，低壓系統連續2次打靶合格；2015年8月10日，高壓系統在經歷159次吹掃后，連續2次打靶合格。

2015年8月11日，鍋爐旁路三通擋板發生擋板大軸瓦套碎裂事故，導致吹管過程中斷3個月之久。最終，于2015年11月10日完成了第1階段中的中壓系統管道、第2階段聯合吹掃的高壓旁路及冷再管道吹掃工作，各項性能指標均達到標準要求，為汽輪機的長期安全、經濟、穩定運行提供了有力保證。

吹管時采取“日啟日停”的吹掃方式有利有弊，中間停爐冷卻時間長，該吹掃方式有利于焊渣、銹皮的剝落，能取得更好的吹掃效果［2］。然而此種吹掃方式對余熱鍋爐三通擋板容易造成極大傷害，經過對此次事故進行多方面分析，判定現場擋板大軸瓦套碎裂存在一定質量問題，但頻繁的開、關擋板是此次事故的主要誘因，應引起其他相似機組對余熱鍋爐三通擋板的重視，以避免不必要的經濟損失。

4 結束語

此次吹管過程雖然歷時較長，但通過介紹余熱鍋爐首次啟動前投入溫度控制模式來調整燃機排氣溫度的方法，論述吹管采用的蓄能降壓與穩壓聯合的分階段吹掃方案，并分析吹管過程中出現的鍋爐旁路三通擋板發生擋板大軸瓦套碎裂事故，為其他同類型機組余熱鍋爐進行吹管工作提供一定的借鑒和參考。

［1］陳貽城.9FA燃氣－蒸汽聯合循環機組余熱鍋爐吹管方法探討［J］.福建電力與電工，2007（2）：41－43.

［2］趙振寧.400 MW級同軸燃氣－蒸汽聯合循環機組余熱鍋爐的蒸汽吹管［J］.中國電力，2006，39（10）：65－68.

［3］姚生龍，閆玉峰，孫亮，等.燃氣－蒸汽聯合循環機組余熱鍋爐吹管淺析［J］.發電與空調，2013，34（4）：34－37.

［4］張家維，孫德俊，冷杰.300 MW燃氣－蒸汽聯合循環三壓再熱余熱鍋爐特點［J］.東北電力技術，2007，28（4）：30－33.

（本文責編：劉炳鋒）

X 701.2

B

1674－1951（2016）10－0028－03

馬成久（1968—），男，遼寧沈陽人，工程師，從事基建市場燃煤、燃油、燃氣、核電等調試方面的工作（E-mail：lip080921＠126.com）。

李朋（1988—），男，遼寧葫蘆島人，助理工程師，從事基建市場燃煤、燃油、燃氣方面的調試工作（E-mail：2207065893＠qq.com）。

王國鋒（1974—），男，河南鄭州人，工程師，從事基建市場燃煤、燃油、燃氣方面的調試工作（E-mail：646216973＠qq.com）。

2016－07－07；

2016－08－12