胡德義

阜陽華潤電力有限公司

對臨機加熱改造的分析

胡德義

阜陽華潤電力有限公司

本文主要對臨機加熱改造的狀況進行分析，并闡釋了相關(guān)改造方案。

臨機加熱；鍋爐；技術(shù)改造

1 前言

鍋爐在啟動時會發(fā)生干燒，干燒后會在鍋爐內(nèi)出現(xiàn)大量的氧化皮，氧化皮積聚到一定的程度就會出現(xiàn)集中脫落的情況，非常容易引起鍋爐爆管發(fā)生，為了避免出現(xiàn)鍋爐爆管，重要的措施之一就是對臨機加熱進行改造，通過改造避免鍋爐出現(xiàn)干燒。

2 改造背景概述

我們公司的機組采用的是D600C機型的汽機，是由東方汽輪機廠生產(chǎn)的；采用的HG-1980系列鍋爐是由哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)的。在兩臺機組上都有一個輔助的汽聯(lián)箱，其中汽源由機組提供，在兩個輔助的汽聯(lián)箱中間由一個聯(lián)絡(luò)管進行連接。

機組冷態(tài)啟動平均時間約24小時。在機組進行啟動時，鍋爐的上水采用的是臨機輔汽的方式加熱，這有利于鍋爐沖洗以及點火，其中，上水的溫度最高可以達到120℃。

臨機來汽是臨機加熱的重要方式，可以提高水的溫度，通過高水溫沖洗鍋爐，使鍋爐獲得初步的升溫以便蒸汽流出。這可以使鍋爐干燒減少或者避免出現(xiàn)，從而使得鍋爐的氧化皮減少；同時，也可以縮短機組的啟動時間，推延點火的時間，更多的節(jié)省下燃油以及耗電，降低機組的啟動費用。下面是兩個電廠臨機加熱的詳細情況：

河南某電廠采用鄰機加熱系統(tǒng)，冷再母管引出一支管去小機和#2高加供汽，支管直徑為DN350。改造時在兩臺機組的冷再引出支管上增加一聯(lián)絡(luò)管，聯(lián)絡(luò)管直徑為DN200，材質(zhì)為20g。聯(lián)絡(luò)管上配置兩個帶中停電動隔離閥，并根據(jù)位差設(shè)置三個疏水點。鄰機加熱系統(tǒng)投運時，若開始階段水質(zhì)不合格，則鍋爐通過其361閥排放至機組排水槽，#2高加的疏水直接流入凝汽器中。

華潤某電廠在基建設(shè)計時增加了鄰機加熱系統(tǒng)。采用的雙列高加，#1、#2機組冷再采用兩根聯(lián)絡(luò)管，#1機組去#2機一根，#2機組去#1機一根，聯(lián)系絡(luò)管直徑為DN250，并分別設(shè)置逆止門和電動隔離閥，聯(lián)絡(luò)管到雙列高加時分兩路分別進入#2高加，且每個# 2高加增加一路疏水管直達除氧器。鍋爐沖洗水直接排放至機組排水槽。

3 改造方案論證

3.1 改造方案描述

臨機加熱的方式是通過臨機輔汽的方式加熱除氧器，通過臨機的冷卻再供汽，從而使水溫提高到180～200℃，這樣可以大大減少機組啟動時間。臨機加熱的方式，在鍋爐點火之前就已經(jīng)將受熱面充滿濕飽和的蒸汽，鍋爐內(nèi)的氧氣減少，也產(chǎn)生了蒸汽流，這樣可以大大減少鍋爐高溫干燒的情況和氧化皮的產(chǎn)生。

在機組啟動的時候，也可以充分運用臨機的輔汽供汽到除氧器上，在加熱到120℃左右后，通過#2的高加冷再進行來汽加熱，給水的溫度可以最高達到180℃左右，這樣極大地縮短了機組的啟動時間。當(dāng)高溫給水進入到鍋爐以后，一開始的時候有水質(zhì)不合格的，就可以將高溫給水直接排放到機組的排水槽內(nèi)，不用回收到凝汽器。通過運用爐循泵以及機組旁路系統(tǒng)合理地控制鍋爐溫升。

3.2 改造后預(yù)期達到的效果

通過臨機改造，機組的啟動時間一般可以縮短16個小時，向后推遲了點火的時間，節(jié)省了燃油以及耗電，節(jié)約了機組的費用，避免了鍋爐的干燒。

3.3 實施方案

采用DN200鋼管在兩臺機組的二段之間進行聯(lián)絡(luò)，加裝一個電動隔離閥在聯(lián)絡(luò)管的兩側(cè)，并且要充分考慮到關(guān)于熱膨脹方面的問題，以防管道對于高加產(chǎn)生較大的作用力。在安裝疏水管的時候要按照位差來增加疏水點的設(shè)置，運用疏水管道對管道進行預(yù)暖。系統(tǒng)圖如下：

3.4 改造方案技術(shù)經(jīng)濟分析

根據(jù)東汽廠所提供的技術(shù)資料分析，四段的抽汽對于系統(tǒng)外面最大的供汽量是75t/h，供汽的參數(shù)為：1.0MPa；372℃；汽化潛熱為2014kJ/kg。在二段的抽汽對于系統(tǒng)外面最大的供汽量是60t/ h。供汽參數(shù)是4.0MPa；291℃；汽化潛熱為1713kJ/kg。機組在冷態(tài)的時候啟動時，鍋爐上的瞬間最大的上水流量大約為300t/h，臨機四抽到輔汽的用量大約是40t/h，除氧器的水溫可以加熱到120℃左右，再經(jīng)過在#2高加進行加熱，臨機傳來的冷再供汽量大約是40～45t/h，可以讓水溫升高到180℃。鍋爐上的正常上水流量大約是100～150t/h，臨機上的四抽到輔汽用量大約是15～20t/ h，臨機過來的冷再供汽量大約是15～20t/h，就可以使水的溫度升高到180～200℃。通過初步的估算，整個項目的投資額大約是110萬，投資的回收期大約是4.3年左右。

3.5 改造所需要設(shè)備、材料

3只電動隔離閥DN200；1只DN200氣動調(diào)節(jié)閥；

100米無縫鋼管（20g、φ219×12）；

60米疏水管（20g、φ32×3.5）；

12只90°彎頭（20g、φ219×12）；

2只異徑三通（20g、φ325×13/φ219×12）；

10只DN25手動疏水閥；

支吊架、保溫材料、儀控測溫元件、電纜等附件一套。

4 改造方案實施及投運情況

我司臨機加熱于2013年5月份全部完成，#2機接口于2012年11月份2A修時完成，#1機側(cè)接口于2013年5月份完成。設(shè)計單位為華東電力設(shè)計院。

2013年5月底#1機組調(diào)停，機組啟動時啟用了臨機加系統(tǒng)。點火前，為了加快鍋爐升溫，鍋爐啟動疏水大量排放至機組排水槽。整個啟機過程相對較為順利，給水溫度控制相對平穩(wěn)，機組點火至并網(wǎng)時間得到了有效的縮短。但整個啟機過程排放了大量熱除鹽水，工質(zhì)及熱量浪費較多。正常情況下啟機用水量約2000t，此次啟機用水量接近4000t。

為此，2013年9月份又進行一小改造，在鍋爐疏水?dāng)U容器至凝汽管路末端加一排放管，用以回水鍋爐疏水?dāng)U容器的疏水。2013年9月份#1機組調(diào)停、2013年國慶節(jié)#2機組調(diào)停及2014年春節(jié)#2機調(diào)停，機組啟動時都采用了臨機加熱系統(tǒng)，啟動過程較為順利。但啟機用水量近3000t，耗水量有些偏大。

5 結(jié)束語

通過投入臨機加熱系統(tǒng)，機組啟動點火相對較為順利，鍋爐點火至并網(wǎng)時間也縮短了2小時左右，鍋爐安全性也得到進一步保障。但臨機加熱的節(jié)能性沒有得到充分的利用，其系統(tǒng)需要進一步完善。

致謝

華東電力設(shè)計院的大力支持

[1]參考文獻內(nèi)容:《火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程》DL 5000—2000版

[2]參考文獻內(nèi)容:《N600-24.2/538/566型汽輪機運行說明書》東方汽輪機廠D600C-000106ASM

胡德義（1978-），男，安徽蚌埠人，大學(xué)本科，就職于阜陽華潤電力有限公司技術(shù)支持部汽機主任工崗位。