9F級475 MW燃氣輪機三汽包余熱鍋爐吹管技術應用

顏喜，張慶國，王永佳，肖冠華

(華電電力科學研究院山東分院，濟南 250000)

9F級475 MW燃氣輪機三汽包余熱鍋爐吹管技術應用

顏喜，張慶國，王永佳，肖冠華

(華電電力科學研究院山東分院，濟南 250000)

分析了鍋爐蓄能降壓吹管方式的技術要求，介紹了某電廠9F級475 MW燃氣輪機三汽包余熱鍋爐采用蓄能降壓方式進行吹管的具體過程，給出了吹管過程中的控制要點，經過理論分析和實際驗證，吹管工藝結果優異。

蓄能降壓吹管；余熱鍋爐；汽包

0 引言

這些年，蒸汽-燃氣聯合循環機組因建設周期短、效率高、污染物排放量少、調峰能力強等優點[1]而得到了快速發展，與之相配套的余熱鍋爐也越來越多。根據余熱鍋爐結構特點采用合理的吹管方式，是保障機組安全、可靠運行的基本條件之一。

1 鍋爐概況

某F級475 MW燃氣輪機(以下簡稱燃機)配置杭州鍋爐集團股份有限公司設計的三壓、再熱、臥式、無補燃、自然循環余熱鍋爐。鍋爐本體受熱面采用N/E標準模塊結構，由垂直布置的順列和錯列螺旋鰭片管和進出口集箱組成，以獲得最佳的傳熱效果和最低的煙氣壓降。鍋爐最大連續蒸發量(BMCR)主要技術參數見表1。

2 吹管方式及流程

鍋爐吹管方式有穩壓吹管法和蓄能吹管法2種，對于汽包鍋爐一般采用蓄能降壓吹管法[2-3]。針對此余熱鍋爐配有三汽包的特點，采用蓄能降壓法吹掃且高壓回路、中壓回路、低壓回路分段進行，吹掃流程如圖1所示。

吹掃前燃機調試工作已經完成，燃機可帶負荷單循環運行，吹掃蒸汽來源為燃機排氣加熱余熱鍋爐的自產汽。吹管過程中，至少有2次停爐冷卻，且時間>12 h。

吹管范圍包括：余熱鍋爐受熱面管束(蒸汽部分)及其聯絡管；高壓主蒸汽管道；中壓主蒸汽管道；低壓主蒸汽管道；冷段再熱管道和熱段再熱管道；高壓過熱器減溫水管路(不作靶板考核)；再熱器減溫水管路(不作靶板考核)；取樣及儀表管路(不作靶板考核)。

鍋爐分高壓、中壓、低壓3個系統吹管。

表1 余熱鍋爐主要設計參數

圖1 吹掃流程

(1)高壓系統：高壓汽包→高壓過熱器→高壓主蒸汽管道→臨時管→臨時電動節能閥1→臨時管→冷再熱蒸汽管路→再熱器→熱再熱蒸汽管路→臨時管→靶板器→臨時管→消音器→排大氣。

(2)中壓系統：中壓汽包→中壓過熱器→冷再熱蒸汽管路→再熱器→熱再熱蒸汽管路→臨時管→臨時電動調節閥2→臨時管→靶板器→臨時管→消音器→排大氣。

(3)低壓系統：低壓汽包→低壓過熱器→低壓蒸汽管道→臨時管→臨時電動調節閥3→臨時管→靶板器→臨時管→消音器→排大氣。

(4)其他：減溫水系統管道(過熱減溫水、再熱減溫水)先用給水泵水沖洗，鍋爐吹管時,用蒸汽反吹洗；汽包充氮管路在鍋爐吹管時,用蒸汽反吹洗；取樣及儀表管路的吹掃,在鍋爐升壓過程中和正式吹管結束后,用鍋爐余汽進行吹掃。

3 吹管參數選擇

根據DL/T 1269—2013《火力發電建設工程機組蒸汽吹管導則》[4]，降壓吹管時，吹管工況與鍋爐BMCR工況過熱器壓降比應不小于1.40。

鍋爐BMCR工況下,高壓汽包出口至中壓主蒸汽入口壓降為1.51 MPa，中壓汽包出口至中壓主蒸汽入口壓降為0.26 MPa，低壓汽包出口至低壓主蒸汽入口壓降為0.03 MPa。

高、中壓吹管壓力p的計算分式如下

p=p1+1.4pm，

式中：p1為補償壓降，根據經驗取0.80～1.00 MPa；pm為系統壓降。

根據上式計算：高壓系統，初壓范圍為3.00～3.30 MPa，終壓范圍為2.00～2.50 MPa(高壓汽包壓力)；中壓系統，初壓范圍為1.00～1.50 MPa，終壓范圍為0.40～0.90 MPa(中壓汽包壓力)。

低壓回路壓力與壓降較低，吹管壓力選擇額定壓力的50%左右即可達到要求。低壓系統，吹掃壓力暫定為0.30 MPa(低壓汽包壓力)。

實際吹管壓力驗證情況見表2。

表2 實際吹管壓力驗證

根據實際驗證情況下對應的壓降比，壓力選擇如下：高壓系統，初壓范圍為4.00～4.50 MPa，終壓范圍為2.80～3.00 MPa(高壓汽包壓力)；中壓系統，初壓范圍為1.40～1.70 MPa，終壓范圍為0.95～1.10 MPa(中壓汽包壓力)；低壓系統，初壓范圍為0.30～0.40 MPa，終壓范圍為0.20～0.23 MPa。

4 靶板要求及質檢標準

被吹掃管末端的臨時排氣管內(或排氣口處)裝設靶板，靶板寬度應為靶板安裝處管道內徑的8%且不小于25 mm，厚度不小于5 mm，長度縱貫管道內徑；靶板表面粗糙度應達到Ra 100[5]。

高壓主蒸汽管路、中壓主蒸汽管路和低壓主蒸汽管路分別進行打靶，以確認吹掃是否達到標準；其他吹管管路不參與打靶。

5 吹管控制及結果

5.1 控制要點

(1)吹掃汽包較多，要注意及時切換觀察3個汽包的壓力和水位，靈活選擇管路，防止某個汽包的壓力過高；當某個汽包壓力達到吹管壓力時，及時開啟臨時電動調節閥進行吹掃。臨時電動調節閥打開后，大量蒸汽排放到大氣，汽包壓力急劇下降，加上汽包內蒸汽擾動，會產生虛假水位，導致汽包水位顯示高報警，此時，應適當加大汽包補水量，避免實際汽包水位過低。

(2)根據此次吹管工藝特點，吹掃高壓管路時，必須先打開中壓臨時電動調節閥，在中壓吹掃結束之后，必須先關閉高壓臨時電動調節閥，然后關閉中壓臨時電動調節閥。在吹掃過程中，盡量避免3個臨時電動調節閥同時打開，尤其在吹低壓管路的時候，盡量不要開高、中壓臨時電動調節閥。可以通過排氣、排污等方法控制汽包壓力升降速度，防止在吹掃某個管路時，另外兩個管路蒸汽壓力過高。

(3)進行某一管路打靶的時候，要盡量把另外兩路的壓力降低，將排氣、排污閥全開，降低壓力升高速度，給換靶板和裝靶板預留出足夠的時間。尤其在中壓系統打靶的時候，必須全開高壓系統和低壓系統的排氣閥。

(4)每次吹管持續8 h以上，需要大量補水，應提前準備好足夠的化學水，防止吹管過程中水量供應不上；吹管過程中要注意各級給水泵入口壓力，及時清理濾網，防止給水壓力過大，泵出力不足。

5.2 結果

高壓蒸汽管道第132次和第133次連續兩次打靶合格，實際有效吹管次數133次；中壓蒸汽管道第80次和第81次連續兩次打靶合格，實際吹管有效次數81次；低壓蒸汽管道第61次和第62次連續兩次打靶合格，實際有效吹管次數62次；過熱器減溫水管道、再熱器減溫水管道目測排氣無色或者白色無雜物；靶板沖擊斑痕粒度均小于0.5mm，6塊靶板斑點均不超過3點。

6 結束語

與一般的燃煤鍋爐吹管相比，該余熱鍋爐吹管過程具有系統簡單、水位及吹管壓力控制困難、蒸汽升壓快、單次吹掃時間短、吹掃及打靶控制困難、蒸汽溫度相對較低等特點，可為以后同類型鍋爐吹管提供借鑒。

[1]張東曉.大型燃氣-蒸汽聯合循環發電技術叢書：綜合分冊[M].北京:中國電力出版社,2009.

[2]夏永俊,陳林國,朱云鵬,等.660 MW超(超)臨界機組直流鍋爐吹管技術[J].中國電力,2012,45(4):59-63.

[3]龔鵬,米子德,張清峰.循環流化床鍋爐的吹管特點及運行方式研究[J].熱力發電,2012,41(5):77-79.

[4]火力發電建設工程機組蒸汽吹管導則：DL/T 1269—2013[S].

[5]火力發電建設工程機組調試質量驗收及評價規程：DL/T 5295—2013[S].

(本文責編：劉炳鋒)

2017-01-24；

2017-02-24

TK 228

B

1674-1951(2017)03-0055-02

顏喜(1989—)，男，江蘇連云港人，工程師，工學碩士，從事鍋爐性能試驗及調試工藝方面研究工作(E-mail:yanxi.goodtime@163.com)。