姚生龍， 閆玉峰， 孫 亮， 雷璐源

（華電電力科學(xué)研究院，浙江杭州 310030）

0 引言

吹管是新建機(jī)組投運(yùn)前的一個(gè)重要工序，對(duì)鍋爐過(guò)熱器、再熱器及其蒸汽管道系統(tǒng)的吹掃，清除在制造、運(yùn)輸、保管、安裝過(guò)程中留在過(guò)、再熱器系統(tǒng)及蒸汽管道中的各種雜物（例如：砂粒、石塊、旋屑、氧化鐵皮等），可以防止機(jī)組運(yùn)行中過(guò)、再熱器爆管和汽機(jī)通流部分損傷，提高機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性，并改善運(yùn)行期間的蒸汽品質(zhì)。應(yīng)強(qiáng)調(diào)指出，不能期望吹管能清除所有雜物，首先應(yīng)從制造、安裝工藝上消除雜物的積存，吹管只能作為最后的一道補(bǔ)充手段。

1 設(shè)備簡(jiǎn)介

江蘇某燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組采用1臺(tái)燃機(jī)＋1臺(tái)余熱鍋爐＋1臺(tái)抽凝機(jī)的主機(jī)配置方式。燃?xì)廨啓C(jī)采用PG9171E型燃機(jī)，汽機(jī)為某公司生產(chǎn)的60MW等級(jí)供熱抽汽凝汽式汽輪機(jī)；余熱鍋爐為雙壓、無(wú)補(bǔ)燃、臥式、自然循環(huán)余熱鍋爐，不設(shè)旁通煙道。主要由進(jìn)口煙道、鍋爐本體（受熱面模塊和鋼架護(hù)板）、出口煙道及煙囪、高、低壓鍋筒、除氧器、管道、平臺(tái)扶梯等部件以及給水泵、排污擴(kuò)容器等輔助設(shè)備組成。鍋爐本體受熱面采用N/E標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)模塊結(jié)構(gòu)，由垂直布置的順列和錯(cuò)列螺旋鰭片管和進(jìn)出口集箱組成，以獲得最佳的傳熱效果和最低的煙氣壓降。高、低壓2個(gè)壓力級(jí)的自然循環(huán)相對(duì)獨(dú)立，各有一個(gè)汽包布置在爐頂鋼架上，過(guò)熱蒸汽采用噴水減溫。鍋爐側(cè)主要參數(shù)：高壓側(cè)蒸汽流量190.5t/h、過(guò)熱器出口蒸汽壓力6MPa、過(guò)熱器出口蒸汽溫度521±5℃，低壓側(cè)蒸汽流量34.85t/h、過(guò)熱器出口壓力0.515MPa、過(guò)熱器出口蒸汽溫度253±5℃，煙氣流程如圖1所示。

2 吹管標(biāo)準(zhǔn)

按《電力建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》（鍋爐機(jī)組篇）（下稱(chēng)鍋爐篇）10.5.8條規(guī)定：過(guò)熱器、再熱器及其管道各段的吹管系數(shù)應(yīng)大于1；在被吹洗管末端的臨時(shí)排汽管內(nèi)（或排汽口處）裝設(shè)靶板，靶板可用鋁板制成，其寬度約為排汽管內(nèi)徑的8%，長(zhǎng)度縱貫管子內(nèi)徑；在保證吹管系統(tǒng)的前提下，連續(xù)兩次更換靶板檢查，靶板上沖擊班痕粒度不大于0.8mm，且肉眼可見(jiàn)斑痕不多于8點(diǎn)即認(rèn)為吹洗合格。

3 吹管方式的選擇

3.1 輔汽吹管簡(jiǎn)述

輔汽吹管是利用臨廠蒸汽對(duì)余熱鍋爐過(guò)熱器等熱力管道進(jìn)行吹掃，臨廠主蒸汽至余熱鍋爐吹管管路在末端分為兩路，一路從高壓汽包與高壓過(guò)熱器連接管路斷開(kāi)處進(jìn)入高壓過(guò)熱器進(jìn)行吹掃，另一路從低壓汽包與低壓過(guò)熱器連接管路斷開(kāi)處進(jìn)入低壓過(guò)熱器進(jìn)行吹掃。在過(guò)熱器入口吹掃管道上加裝壓力溫度測(cè)點(diǎn)（如圖2所示）。

用輔汽吹管，前提就是需要一個(gè)穩(wěn)定合格的汽源，充足的蒸汽流量是沖管的重要保障。根據(jù)計(jì)算，進(jìn)行高壓主蒸汽管道、高壓旁路管道吹掃時(shí)，約需要130t/h的蒸汽量，此時(shí)需要臨廠#2、#3爐同時(shí)運(yùn)行提供吹管蒸汽，對(duì)外供汽也需暫停，待高壓側(cè)吹掃完畢進(jìn)行低壓側(cè)吹掃時(shí)，只需1臺(tái)爐運(yùn)行即可滿足吹掃需要，此時(shí)可關(guān)閉主蒸汽母管上相應(yīng)的聯(lián)絡(luò)門(mén)使#3爐提供吹掃汽源，而另一臺(tái)爐可根據(jù)外界需求選擇合適運(yùn)行方式。

此種方法的優(yōu)點(diǎn)是不受制于氣網(wǎng)，天然氣供氣延遲時(shí)可以照常進(jìn)行吹管，且分系統(tǒng)調(diào)試進(jìn)度對(duì)沖管的影響也較小，在工程時(shí)間緊湊的前提下可以有效的縮短工期。但是此方式不足之處是進(jìn)汽比較困難，需接較長(zhǎng)的臨時(shí)管路，9E燃機(jī)主廠房區(qū)域相比同等級(jí)的煤機(jī)要小很多，對(duì)臨時(shí)管路安裝及焊接工藝要求就比較高。對(duì)臨廠機(jī)組運(yùn)行也有一定的影響，供熱要暫停，經(jīng)濟(jì)效益和外熱網(wǎng)用戶(hù)會(huì)受到一定影響。吹管時(shí)臨廠需帶高負(fù)荷運(yùn)行，對(duì)運(yùn)行要求也較高。

3.2 自產(chǎn)蒸汽吹管簡(jiǎn)述

自產(chǎn)汽吹管是燃機(jī)點(diǎn)火后，利用燃機(jī)排氣加熱余熱鍋筒內(nèi)的水，待余熱鍋爐汽包產(chǎn)生的蒸汽參數(shù)達(dá)到要求時(shí)，進(jìn)行蒸汽吹掃。此方式的前提是燃機(jī)調(diào)試工作已經(jīng)完畢，運(yùn)行穩(wěn)定且汽機(jī)分系統(tǒng)試運(yùn)已完成。

此種方式的優(yōu)點(diǎn)是不需要對(duì)余熱爐本體進(jìn)行直接焊接，吹管臨時(shí)系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單，安全性和經(jīng)濟(jì)性更高。燃機(jī)啟動(dòng)快速，從冷態(tài)點(diǎn)火至空載只需20min（如圖3所示），升降負(fù)荷靈活，對(duì)吹管參數(shù)具有有效的保障。本機(jī)組離居民生活區(qū)較近，夜間禁止吹管，燃機(jī)啟停方便且自動(dòng)化程度高正好滿足每日啟停要求。期間管壁冷卻也有利于氧化皮脫落，從而提高吹管質(zhì)量。對(duì)低壓側(cè)各支路吹掃也可以利用余汽進(jìn)行吹掃，可以縮短吹管時(shí)間，創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)效益。但是受制于氣網(wǎng)，如果天然氣供氣延遲，將延誤工期進(jìn)度。該電廠經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較并根據(jù)實(shí)際情況分析，決定采用自產(chǎn)蒸汽吹管方式。

4 吹管參數(shù)的選擇

4.1 吹管系數(shù)（差壓法）

根據(jù)《火電機(jī)組啟動(dòng)蒸汽吹管導(dǎo)則》（1998版）中壓差法的應(yīng)用，保證實(shí)際過(guò)熱器的壓差與額定工況下過(guò)熱器壓差的比值不小于1.4即能保證吹管系數(shù)不小于1：由此得出高壓蒸汽吹管的吹管系數(shù)K1和低壓蒸汽吹管的吹管系數(shù)K2。

4.2 吹管參數(shù)選擇

吹管壓力的估算公式如下：

式中 Pb—汽包壓力，MPa；

P0—過(guò)熱器出口吹管壓力，MPa；

ΔPg—額定工況下過(guò)熱器壓降，MPa；

0.5 ～1.5 —開(kāi)控制門(mén)時(shí)壓力跌落，MPa。

參考DL/T5047-95《電力施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范（鍋爐機(jī)組篇）》的規(guī)定，控制門(mén)全開(kāi)后，過(guò)熱器（此處指高壓過(guò)熱器）出口壓力達(dá)到2.0～2.4MPa時(shí)（由余熱鍋爐額定參數(shù)對(duì)應(yīng)選?。?，一般即可滿足各處吹管壓力大于1的要求。此時(shí)汽包壓力需大于3.3MPa。

吹掃蒸汽流量以額定工況時(shí)蒸汽流量的60%～70%為宜，該機(jī)組額定高壓主蒸汽流量為190t/h，所以吹掃流量約為114～133t/h。若蒸汽吹掃流量為120t/h，則根據(jù)R的表達(dá)式反推出高壓過(guò)熱器出口處溫度需大于400℃；而取流量為125t/h時(shí)，則反推出高壓過(guò)熱器出口溫度需大于350℃。兩者相比較，所需流量變化不大但溫度相差卻較大。

現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)高壓側(cè)可按初始吹掃壓力為3.5MPa，高壓過(guò)熱器出口溫度大于350℃進(jìn)行，蒸汽參數(shù)可通過(guò)燃機(jī)負(fù)荷調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)規(guī)定：汽包鍋爐降壓吹管時(shí)，汽包壓力下降值應(yīng)控制在飽和溫度下降值不超過(guò)42℃；按照極限情況計(jì)算，汽包壓力可降至2.0MPa；但此時(shí)高壓過(guò)熱器出口壓力必然小于2.0MPa，不能滿足前面提到的參考吹掃壓力，所以終止壓力為：2.5MPa。一次吹掃時(shí)間一般為3～5分鐘。同理，低壓側(cè)管路蒸汽吹掃參數(shù)為：低壓汽包起始?jí)毫?.5MPa，終止壓力0.3MPa，低壓過(guò)熱器出口溫度大于190℃。

5 吹管方法

5.1 吹管路徑

吹管系統(tǒng)如圖4所示。

（1）第一階段，高壓回路過(guò)熱器系統(tǒng)及高壓主蒸汽管道吹掃

第一回路，吹掃高壓過(guò)熱器及高壓主汽管道：

高過(guò)出口→高壓蒸汽管道→主汽門(mén)→臨時(shí)管道→高壓臨吹門(mén)→臨時(shí)管道→靶板器→臨時(shí)管道→消音器

第二回路，吹掃高壓旁路（高壓主蒸汽管路吹掃合格后吹高旁）

高過(guò)出口→高壓蒸汽管道→高壓旁路管道→臨時(shí)管道→高壓臨吹門(mén)→臨時(shí)管道（標(biāo)高8.5m以上軸封安全門(mén)排汽管道）→排放口

（2）第二階段，低壓回路段過(guò)熱器及低壓主蒸汽管道的吹掃

低過(guò)出口→低壓補(bǔ)汽閥前管道→臨時(shí)管道→低壓臨吹門(mén)→臨時(shí)管道（工業(yè)供熱汽管道）→靶板器→臨時(shí)管道（工業(yè)供熱汽管道）→排放口

（3）第三階段，低旁、高壓蒸汽至供熱管路及軸封管路吹掃

低過(guò)出口→低壓蒸汽管道→低壓旁路管道→臨時(shí)管道→工業(yè)供熱汽管道→排放口

高過(guò)出口→高壓蒸汽管道→高壓蒸汽至供熱管道→臨時(shí)管道（工業(yè)供熱汽管道）→排放口

高壓蒸汽供軸封管道→軸封蒸汽集箱→輔汽供軸封管道（反吹）→臨時(shí)管道（工業(yè)供熱汽管道）→排放口

高壓蒸汽供軸封管道→軸封蒸汽集箱→軸封供汽支管（高壓）→排放口

高壓蒸汽供軸封管道→軸封蒸汽集箱→軸封供汽支管（低壓）→排放口

高過(guò)出口→高壓蒸汽管道→高壓蒸汽至供熱管道→臨時(shí)管道（工業(yè)供熱汽管道）→排放口

5.2 吹管過(guò)程

各電動(dòng)臨吹門(mén)的性能考核見(jiàn)表1，符合《火電機(jī)組啟動(dòng)蒸汽吹管導(dǎo)則》，用蓄能降壓法吹掃，臨沖門(mén)開(kāi)關(guān)時(shí)間控制在1min內(nèi)的要求。

本次吹管采用降壓法高、低壓交替并列吹掃方式，高壓側(cè)蓄能時(shí)間為25～30min，低壓側(cè)蓄能時(shí)間為20min，實(shí)踐證明此種方式吹管效果良好，可以有效的縮短吹管時(shí)間。燃機(jī)點(diǎn)火至空載轉(zhuǎn)速，鍋爐漸升壓，稍開(kāi)高、低壓臨沖門(mén)及啟沿程所有的疏水閥，對(duì)吹管管路進(jìn)行暖管，等到吹管管路末端溫度上升到100℃以上，關(guān)閉所有的疏水閥，就可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行吹管了。當(dāng)高壓側(cè)壓力達(dá)到2.11MPa，低壓側(cè)達(dá)到0.41MPa，高、低壓并列交替試吹多次，試吹結(jié)束后就可以進(jìn)行正式吹管。

表1 臨沖門(mén)性能考核表s

在臨沖門(mén)動(dòng)作時(shí)候，為防止汽包水位驟然變化而跳燃機(jī)一般撤出水位保護(hù)。期間應(yīng)控制汽包水位，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)高、低壓側(cè)水位控制在-50mm左右為適。為提高吹掃系數(shù)，第二天燃機(jī)帶20MW負(fù)荷，開(kāi)始對(duì)高、低壓回路過(guò)熱器系統(tǒng)及高、低壓主蒸汽管道吹掃，吹管系數(shù)K1在1.12～1.3，K2在1.04～1.2。K1、K2的趨勢(shì)如圖5所示。

高旁吹掃，吹掃壓力可以由高旁臨沖門(mén)調(diào)節(jié)，參數(shù)在0.895MPa257℃時(shí)，開(kāi)啟高旁臨沖門(mén)，吹掃多次直到排放口目測(cè)蒸汽清澈為止。低旁管道和減溫減壓蒸汽管路吹掃可以利用余汽進(jìn)行吹掃，參數(shù)在0.4MPa210℃，吹掃多次，見(jiàn)排放口蒸汽清澈為止。高、低壓軸封管路較短，相對(duì)吹掃參數(shù)也較低，可以利用余汽進(jìn)行吹掃，吹掃參數(shù)控制在0.25MPa＼220℃。在吹掃軸封系統(tǒng)時(shí)，建議先隔離軸封輔汽管路。當(dāng)軸封系統(tǒng)吹掃合格后，隔離軸封系統(tǒng)，開(kāi)啟軸封輔汽調(diào)進(jìn)、調(diào)出對(duì)軸封輔汽供氣管路進(jìn)行反吹掃，見(jiàn)排放口目測(cè)蒸汽清澈為止。

6 結(jié)語(yǔ)

本次吹管采用自產(chǎn)蒸汽吹掃方式，通過(guò)燃機(jī)負(fù)荷來(lái)調(diào)整蒸汽參數(shù)，但在實(shí)際吹掃過(guò)程中有效吹掃的時(shí)間一般在1min左右，只有經(jīng)過(guò)多次吹管才能達(dá)到靶板驗(yàn)收要求。本次蒸汽吹管除了高、低壓主回路外，還有較多的支路管道且多路管道共用一個(gè)排放口，在吹掃過(guò)程中應(yīng)注意做好隔離措施，使各系統(tǒng)支路能夠獨(dú)立吹掃，保證吹掃的質(zhì)量，也可以有效防止蒸汽分散到各支管。低壓蒸汽管道在第51次和第52次連續(xù)兩次打靶合格，高壓蒸汽管道在第80次和第81次連續(xù)兩次打靶合格，累計(jì)吹掃時(shí)間都在50h內(nèi)，相比同等級(jí)機(jī)組本次吹管在較短時(shí)間內(nèi)完成了吹管工作，創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)效益，也為機(jī)組的整套啟動(dòng)打下了良好的基礎(chǔ)。

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[1]電綜（1998）179號(hào).火電機(jī)組啟動(dòng)蒸汽沖管導(dǎo)則[Z].1998.

[2]原電力工業(yè)部.火力發(fā)電廠基本建設(shè)工程啟動(dòng)及竣工驗(yàn)收規(guī)程[S].1996.

[3]電力建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范（鍋爐機(jī)組篇）[S].1995.