張海軍

CCPP機(jī)組焦煤流量調(diào)節(jié)閥卡澀在線清理技術(shù)

張海軍

（包頭鋼聯(lián)股份有限公司熱電廠，內(nèi)蒙古包頭014010）

焦煤流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)的順暢是CCPP機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，若發(fā)生卡澀，只能停機(jī)處理影響機(jī)組的發(fā)電效益。實(shí)施對(duì)卡澀的調(diào)節(jié)閥在線清理，可以杜絕停機(jī)檢修，提高機(jī)組的發(fā)電效益和社會(huì)效益。

焦煤流量調(diào)節(jié)閥；卡澀；解列；清理

1 引言

包鋼熱電廠現(xiàn)有2×137.6 MW的CCPP機(jī)組，機(jī)組是利用低熱值的高煤摻少量高熱值的焦煤，經(jīng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)后，送入煤氣混合器進(jìn)行混合，然后進(jìn)入電除塵進(jìn)行除塵供CCPP機(jī)組。CCPP機(jī)組具備年發(fā)電19.4億kW·h以上的發(fā)電規(guī)模，機(jī)組主體設(shè)備、重要輔助設(shè)備和控制系統(tǒng)全部由日本三菱引進(jìn)，技術(shù)先進(jìn)，自動(dòng)化程度高。

在環(huán)保形勢(shì)嚴(yán)峻的今天，作為一個(gè)對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染的發(fā)電企業(yè)，保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高機(jī)組的運(yùn)行周期，多發(fā)電，既為熱電廠創(chuàng)造效益，又為公司減少外購(gòu)電，同時(shí)又提高了高煤的利用率，實(shí)現(xiàn)循環(huán)生產(chǎn)，減少高煤放散對(duì)環(huán)境的污染，還可降低公司噸鋼能耗，CCPP機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系到發(fā)電效益和社會(huì)效益。

2 問(wèn)題的提出

CCPP機(jī)組每年檢修結(jié)束后，到下一年檢修前都會(huì)發(fā)生焦煤流量調(diào)節(jié)閥卡澀現(xiàn)象，發(fā)生卡澀后，熱值無(wú)法自動(dòng)調(diào)節(jié)，機(jī)組隨時(shí)有甩負(fù)荷或事故跳機(jī)情況的發(fā)生，嚴(yán)重影響到機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。之前發(fā)生卡澀后相關(guān)部門都積極協(xié)調(diào)，盡快安排停機(jī)對(duì)卡澀調(diào)節(jié)閥進(jìn)行檢修；隨著公司生產(chǎn)的穩(wěn)定，安排停機(jī)檢修機(jī)會(huì)已趨于零，嚴(yán)重影響到CCPP機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行和發(fā)電效益。

從2008年起包鋼熱電廠CCPP兩臺(tái)機(jī)組陸續(xù)開(kāi)始調(diào)試，在調(diào)試過(guò)程中，多次發(fā)生焦煤流量調(diào)節(jié)閥卡澀現(xiàn)象，每次發(fā)生卡澀后都直接打閘停機(jī)，對(duì)卡澀調(diào)節(jié)閥進(jìn)行檢修處理。每次清理卡澀時(shí)都對(duì)閥門上的附著物進(jìn)行取樣分析，結(jié)果為焦煤凈化不到位造成焦煤品質(zhì)差。2008年、2009年兩臺(tái)機(jī)組陸續(xù)交付生產(chǎn)，焦煤流量調(diào)節(jié)閥卡澀仍然會(huì)發(fā)生，每次發(fā)生卡澀都停機(jī)處理，嚴(yán)重影響機(jī)組的發(fā)電效益。為了改善煤氣品質(zhì)，2010年包鋼燃?xì)鈴S上馬焦煤凈化設(shè)施（現(xiàn)燃?xì)鈨艋荆?，焦氣品質(zhì)得到改善，但并沒(méi)有徹底達(dá)到日方要求的焦煤品質(zhì)。公司生產(chǎn)形勢(shì)逐步穩(wěn)定，協(xié)調(diào)停機(jī)越來(lái)越困難。隨著運(yùn)行人員對(duì)CCPP機(jī)組工藝流程的熟悉，從發(fā)生卡澀時(shí)到停機(jī)處理前，摸索出調(diào)節(jié)焦煤加壓機(jī)出口壓力來(lái)控制熱值，但這種調(diào)節(jié)方式給崗位人員增加了勞動(dòng)強(qiáng)度和心理壓力，機(jī)組隨時(shí)有甩負(fù)荷和事故停機(jī)的可能，給機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)隱患。由于每次停機(jī)處理卡澀調(diào)節(jié)閥，時(shí)間短、任務(wù)重，檢修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度也非常大。

3 解決問(wèn)題所需條件

在焦煤品質(zhì)目前無(wú)法徹底解決的情況下，能否在不停機(jī)的情況下，對(duì)焦煤流量調(diào)節(jié)閥實(shí)施在線清理，是必須首先解決的問(wèn)題。

分析具備的條件：

（1）CCPP機(jī)組焦煤流量調(diào)節(jié)閥為A閥和B閥并聯(lián)工作，機(jī)組帶滿負(fù)荷（137.6 MW）時(shí)，調(diào)節(jié)閥A和B的開(kāi)度為35%，因此，當(dāng)焦煤流量調(diào)節(jié)閥A（B）發(fā)生卡澀時(shí)，理論上可以人為將卡澀調(diào)節(jié)閥A（B）解列，利用另一個(gè)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，不會(huì)影響機(jī)組運(yùn)行，需實(shí)驗(yàn)確認(rèn)。

（2）如果實(shí)施在線清理過(guò)程中機(jī)組熱值降低或升高，短時(shí)間內(nèi)完全可以由運(yùn)行人員通過(guò)控制焦煤加壓機(jī)的出口壓力控制機(jī)組熱值的穩(wěn)定和負(fù)荷的穩(wěn)定，之前應(yīng)用過(guò)。

為保證實(shí)施在線清理能夠順利進(jìn)行還應(yīng)具備以下條件：

（1）由于焦煤流量調(diào)節(jié)閥是在煤氣系統(tǒng)，為保證在線清理卡澀調(diào)節(jié)閥成功，必須解列卡澀調(diào)節(jié)閥，解列后會(huì)不會(huì)影響機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行（熱值和負(fù)荷穩(wěn)定），需進(jìn)行實(shí)驗(yàn)確認(rèn)。

（2）由于煤氣系統(tǒng)實(shí)施在線清理時(shí)，確認(rèn)閥門嚴(yán)密性是確保機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行、運(yùn)行人員和檢修人員生命安全的關(guān)鍵。

（3）為保證在線清理卡澀調(diào)節(jié)閥成功，保證運(yùn)行人員、檢修人員的生命安全和機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定，必須制定完善的“CCPP機(jī)組焦煤流量調(diào)節(jié)閥卡澀在線清理操作”方案。

圖1 CCPP機(jī)組焦煤系統(tǒng)圖

4 實(shí)施在線清理前的準(zhǔn)備工作

為保證在線清理的順利進(jìn)行，2013年12月，2014年1月分別對(duì)CCPP 2#、1#機(jī)組焦煤流量調(diào)節(jié)閥前、后，分別加裝手動(dòng)閥門和置換管路，為在線清理卡澀的焦煤流量調(diào)節(jié)閥創(chuàng)造條件，見(jiàn)圖2。

圖2 焦煤系統(tǒng)改造圖

在線清理前的實(shí)驗(yàn)確認(rèn)和措施完善：

（1）實(shí)驗(yàn)一：解列調(diào)節(jié)閥，觀察對(duì)CCPP機(jī)組的熱值和負(fù)荷的影響

2014年3月3日，全關(guān)CCPP 2#機(jī)焦煤流量調(diào)節(jié)A閥閥前手動(dòng)門，觀察對(duì)CCPP 2#機(jī)組熱值、負(fù)荷的影響和需不需要再通過(guò)焦煤加壓機(jī)出口壓力的調(diào)節(jié)，來(lái)控制機(jī)組熱值和負(fù)荷的穩(wěn)定。

確認(rèn)方法：觀察CCPP 2#機(jī)組熱值和負(fù)荷曲線變化

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：對(duì)比關(guān)閥門前、中、后期機(jī)組熱值和負(fù)荷曲線變化，曲線都沒(méi)有任何變化，同時(shí)也明確不需要再通過(guò)控制焦煤加壓機(jī)的出口壓力來(lái)穩(wěn)定熱值，也就是另一個(gè)調(diào)節(jié)閥也完全可以滿足機(jī)組運(yùn)行需求，完全可以對(duì)卡澀調(diào)節(jié)閥實(shí)施在線清理。

（2）實(shí)驗(yàn)二：確認(rèn)閥門嚴(yán)密性

2014年3月4日，關(guān)CCPP 2#機(jī)焦煤流量調(diào)節(jié)A閥閥前、閥后手動(dòng)門，從取樣閥處檢測(cè)煤氣壓力和含量。

確認(rèn)方法：用一氧化碳檢測(cè)儀檢測(cè)和手感

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：閥門不嚴(yán)，對(duì)機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性和人員安全有影響，不可以進(jìn)行在線清理。

（3）小結(jié)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)一和二，確認(rèn)在線清理操作步驟的可行性和可靠性，在線清理操作步驟不夠完善。

5 采取措施解決實(shí)驗(yàn)暴露的問(wèn)題

（1）針對(duì)閥門嚴(yán)密性差無(wú)法保證機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定、運(yùn)行和檢修人員生命安全，采取相應(yīng)措施：入口手動(dòng)門后和出口手動(dòng)門前加堵板。

（2）進(jìn)一步完善在線清理操作步驟（略）。

6 實(shí)施在線清理后的效果

2014年4月底和5月初，首次分別對(duì)CCPP 2#機(jī)組焦煤流量調(diào)節(jié)閥A和B卡澀實(shí)施在線清理，前、后各用時(shí)4 h，通過(guò)對(duì)實(shí)施前、中、后機(jī)組熱值、負(fù)荷、調(diào)閥自動(dòng)調(diào)整數(shù)據(jù)比較，在線清理是可行、成功、可靠和安全的，2014年CCPP 1#機(jī)組實(shí)施在線清理3次，CCPP 2#機(jī)組實(shí)施在線清理2次。

7 實(shí)施在線清理總結(jié)

（1）對(duì)機(jī)組運(yùn)行無(wú)任何影響；

（2）崗位運(yùn)行人員按在線清理步驟進(jìn)行操作,沒(méi)有任何操作風(fēng)險(xiǎn)；

（3）檢修人員按工作票安全措施要求（佩戴一氧化碳檢測(cè)儀和嚴(yán)禁動(dòng)火）進(jìn)行檢修，在檢修過(guò)程中也沒(méi)有任何風(fēng)險(xiǎn)；

（4）在線清理調(diào)節(jié)閥由于每次僅清理一臺(tái)，檢修人員勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低；

（5）實(shí)施在線清理的過(guò)程中，僅有置換過(guò)程中的氮?dú)夂徒姑旱纳倭繐p耗，再無(wú)其他備件和材料損耗，檢修成本低。

8 效益分析

8.1 直接經(jīng)濟(jì)效益

一臺(tái)機(jī)組從停機(jī)檢修到啟機(jī)，需要12 h，一臺(tái)機(jī)組12 h發(fā)電量為：13.76×104×12=165.12萬(wàn)kW·h（發(fā)電機(jī)容量為137.6 MW=13.76×104kW）考慮外購(gòu)電價(jià)0.414元/kW·h（不含稅），CCPP發(fā)電變動(dòng)成本0.068元/kW·h（不考慮煤氣成本），截至2014年12月31日止，CCPP 2#機(jī)已實(shí)施在線清理3次，CCPP 1#機(jī)已實(shí)施2次，CCPP機(jī)組共實(shí)施在線清理5次，產(chǎn)生效益：165.12×5×（0.414-0.068）=285.66萬(wàn)元。

8.2 社會(huì)效益

CCPP機(jī)組運(yùn)行時(shí)，消耗的高爐煤氣量為26× 104m3/h，12 h消耗煤氣量為26×104×12=312×104m3。

2014年CCPP機(jī)組成功實(shí)施焦煤流量調(diào)節(jié)閥卡澀在線清理5次，共減少了高爐煤氣的放散量312×104×5=1560×104m3，減少了高爐煤氣放散對(duì)周圍環(huán)境的污染。

9 結(jié)論

通過(guò)實(shí)施“CCPP機(jī)組焦煤流量調(diào)節(jié)閥卡澀在線清理技術(shù)”：

（1）為國(guó)內(nèi)外同類型機(jī)組遇到類似問(wèn)題提供了解決辦法；

（2）隨著在線清理次數(shù)的增加，發(fā)現(xiàn)手動(dòng)閥門的密封性越來(lái)越差（機(jī)組檢修時(shí)，檢查發(fā)現(xiàn)閥門內(nèi)閥餅有附著物），每年機(jī)組檢修時(shí)都需要安排對(duì)閥門進(jìn)行同步檢修；

（3）為保證機(jī)組運(yùn)行、運(yùn)行人員和檢修人員安全，現(xiàn)已將堵板更換為盲板，并由專業(yè)人員進(jìn)行盲板的加裝和拆除工作，進(jìn)一步提高操作的可靠性和安全性。

Online Cleaning Technique for Jamm ing of Coking Gas FloWrate Regulating Valve of CCPP Unit

ZHANG Haijun
(The Thermal Power Plant of Baotou Iron and Steel Group,Baotou,Inner Mongolia 041010,China)

Smooth regulation of coking gas flowrate regulating valve is the key to stable operation of CCPP unit and once the valve is jammed the power generating unit has to be shutdown for treatment.Online cleaning of the regulating valve jamming can avoid unit shutdown for maintenance and improve both economic and social benefit.

coking gas flowrate regulating valve;jam;disaggregation

TQ546.5

B

1006-6764(2015)09-0020-03

2015－06－09

張海軍（1968－），男，大專學(xué)歷，包鋼技能大師，現(xiàn)從事CCPP機(jī)組的運(yùn)行、維護(hù)和檢修工作。