連忠民福建省聯(lián)盛紙業(yè)有限責(zé)任公司（361000）

?

電站鍋爐蒸汽吹灰系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化

連忠民
福建省聯(lián)盛紙業(yè)有限責(zé)任公司（361000）

摘要：首先這篇文章針對(duì)鍋爐蒸汽吹灰系統(tǒng)中的問題做了簡(jiǎn)要分析，進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，提出了合理的改造方案，最后再簡(jiǎn)析了改造后系統(tǒng)中存在的問題和良好的解決對(duì)策，希望能為有關(guān)方面提供適當(dāng)?shù)膮⒖己徒梃b。

關(guān)鍵詞：鍋爐；改造；蒸汽吹灰器

蒸汽吹灰器是最新研發(fā)的一種全新的、革命性的設(shè)備，能清除各種鍋爐積灰。在電站鍋爐的實(shí)際工作中，它是必備的。然而，在運(yùn)行中仍存在著一些問題，從而影響了設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，還需要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化改造。這里主要分析了電站鍋爐蒸汽吹灰系統(tǒng)的優(yōu)化，希望能給各有關(guān)方面提供一定的幫助。

1　鍋爐蒸汽吹灰系統(tǒng)簡(jiǎn)介

蒸汽吹灰器在電站鍋爐上的工作原理是：利用具有一定壓力和溫度的過熱蒸汽對(duì)積灰受熱面進(jìn)行吹掃，以達(dá)到清除積灰的目的，保證受熱面的安全運(yùn)行，提高受熱面與煙氣的換熱效果。因此有非常廣泛的應(yīng)用。

鍋爐吹灰器的位置分布會(huì)有所不同，例如：某電廠每臺(tái)鍋爐本體部分共有96臺(tái)爐膛吹灰器布置在爐膛部分，有46臺(tái)長(zhǎng)伸縮式吹灰器布置在爐膛上部、對(duì)流煙道、尾部煙道省煤器區(qū)域，4臺(tái)伸縮式雙介質(zhì)吹灰器布置在空預(yù)器煙氣側(cè)進(jìn)、出口端。而鍋爐本體吹灰汽源取自后屏過熱器出口集箱，在額定工況下，蒸汽溫度為508℃，壓力為25.8 MPa。吹灰蒸汽需經(jīng)調(diào)節(jié)閥來進(jìn)行減壓，而減壓閥前管路上布置有手動(dòng)截止閥和電動(dòng)截止閥作關(guān)閉汽源用，為了防止吹灰蒸汽超壓，還在減壓閥后管路上設(shè)有一只安全閥［1］。

2　問題的提出與分析

由于鍋爐蒸汽吹灰用的蒸汽一般為高壓力的過熱蒸汽，因此容易出現(xiàn)閥門磨損快，導(dǎo)致蒸汽泄漏，受熱面吹損，吹灰蒸汽焓值高，熱能損失大等一系列問題。

2.1閥門磨損快，導(dǎo)致蒸汽泄漏

鍋爐本體吹灰汽源取自后屏過熱器出口集箱，而后屏過熱器出口集箱蒸汽參數(shù)較高，吹灰調(diào)節(jié)閥前后壓差較大（約23 MPa），吹灰調(diào)節(jié)閥工作環(huán)境惡劣，使得吹灰調(diào)節(jié)閥磨損較快，容易造成吹灰調(diào)節(jié)閥泄漏，閥門磨損加劇，增加了維護(hù)成本。

2.2受熱面吹損

鍋爐的安全運(yùn)行受吹灰提升閥嚴(yán)密影響，有些不夠嚴(yán)密就增加了受熱面被吹損的概率，所以對(duì)鍋爐的安全運(yùn)行造成了嚴(yán)重威脅。

2.3吹灰蒸汽焓值高，熱能損失大

鍋爐本體吹灰汽源取自后屏過熱器出口集箱，在額定工況下，蒸汽壓力為25.8 MPa，溫度為508℃，焓值較高，蒸汽經(jīng)調(diào)節(jié)閥減壓后，閥后壓力為2 MPa，由等效熱降法可知，蒸汽損失較大。因此，采用后屏過熱器出口集箱的高參數(shù)作為吹灰汽源，降低了熱力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，具體如表1所示。

表1　不同負(fù)荷下后屏出口蒸汽節(jié)流到2 MPa時(shí)的溫度

3　解決方案

3.1吹灰系統(tǒng)對(duì)汽源的要求

根據(jù)吹灰器制造廠家對(duì)吹灰汽源壓力、溫度的要求來選擇吹灰汽源。具體要求為：①爐膛吹灰器壓力為0.8～1.5 MPa，溫度不超過370℃；②空預(yù)器吹灰器壓力為1.0～1.5 MPa，溫度不超過380℃；③長(zhǎng)伸縮式吹灰器壓力為1.0～1.5 MPa，溫度不超過380℃。由于爐膛和煙道吹灰蒸汽至少有80℃的過熱度，空預(yù)器吹灰至少有130～150℃的過熱度。因此，爐膛與煙道吹灰蒸汽溫度應(yīng)在280～380℃之間，空預(yù)器吹灰需要有350℃以上的過熱度。

3.2吹灰汽源的選定

根據(jù)上述要求，對(duì)擬選定的兩種汽源進(jìn)行對(duì)比分析，選用低溫再熱汽進(jìn)口汽源的優(yōu)點(diǎn)使降壓后的汽溫不超過450℃并且不需要減溫水裝置；而它的缺點(diǎn)是汽溫偏低，過熱度低，不能滿足空預(yù)器吹灰過熱度的要求。

而如果選用低溫再熱汽出口汽源的優(yōu)點(diǎn)是該汽源參數(shù)能滿足爐膛、煙道和空預(yù)器吹灰降壓后過熱度要求；不過不足之處是降壓后汽溫超過450℃，需要增加減溫水裝置，且就算改造后，其經(jīng)濟(jì)性也并未得到提升。

從安全性和經(jīng)濟(jì)性綜合考慮，將吹灰汽源改為取自低溫再熱器進(jìn)口的蒸汽，壓力為4.4 MPa，溫度為327℃，同時(shí)保留后屏出口汽源，供空預(yù)器吹換切換時(shí)使用。這樣的改造可同時(shí)滿足空預(yù)器吹灰、煙道和爐膛吹灰降壓后過熱度的要求，且經(jīng)濟(jì)性較好。

在原后屏過熱器出口吹灰汽源管道處加裝手動(dòng)隔離閥和電動(dòng)切換閥，再在低溫再熱進(jìn)口蒸汽母管上開口，將裝設(shè)管道接至原鍋爐本體吹灰母管，并將吹灰汽源改為取自低溫再熱器進(jìn)口的蒸汽［2］。

4　改造效果分析

鍋爐低溫再熱器進(jìn)口蒸汽母管可用于改造吹灰氣源，工作環(huán)境因?yàn)檎羝麉?shù)降低，吹灰蒸汽系統(tǒng)吹灰閥門得到了大大改善，同時(shí)閥門泄漏故障大大減少。改造后，吹灰器的熱能消耗明顯降低，不僅安全、而且經(jīng)濟(jì)效益也提高了。

4.1減少吹灰調(diào)節(jié)閥泄漏，降低維護(hù)成本

改造后，通過對(duì)改造后的吹灰系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)了解吹灰蒸汽的各項(xiàng)參數(shù)完全滿足鍋爐蒸汽吹灰的要求有以下兩方面：①由于吹灰調(diào)節(jié)閥前后壓差減小，調(diào)節(jié)閥工作環(huán)境得到改善，吹灰調(diào)節(jié)閥內(nèi)漏故障大大減少，運(yùn)行安全性提高，維護(hù)成本降低；②吹灰汽源參數(shù)降低，通過減壓損失的熱能也大大減少，從而提升了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，降低了其本身消耗的熱能。

4.2降低受熱面吹損故障，延長(zhǎng)使用壽命

吹灰閥門泄漏的概率因?yàn)楦脑旌蟠蟠蠼档停瑫r(shí)鍋爐受熱面被吹損的概率大大降低，所以安全性提高。另外，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷從100％降至50％時(shí)，因吹灰氣源改為了低溫再熱進(jìn)口的蒸汽后，吹灰母管蒸汽溫度僅變化了46℃，從而減少了金屬的熱疲勞，并延長(zhǎng)了其使用壽命。

4.3節(jié)能分析

根據(jù)鍋爐吹灰控制邏輯，可計(jì)算出吹灰耗汽量為37.04 t/d。改變吹灰汽源后，對(duì)照改變前、后的吹灰蒸汽壓力和溫度（降壓前），根據(jù)焓熵圖，鍋爐本體吹灰蒸汽參數(shù)焓值由3 316 kg下降至3 022 kg，焓值下降了10 889 760［（3 316 kg-3 022 kg）×37 040 kg=10 889 760］，換算為功，相當(dāng)于多發(fā)電1 361.22 kW·h（10 889 760 3 600×45％=1 361.22 kW·h）。機(jī)組年運(yùn)行按330 d計(jì)算，一年節(jié)約的熱能用于發(fā)電449 202.6 kW·h（1 361.22 kW·h×330= 449 202.6 kW·h）。

按上網(wǎng)電價(jià)0.433元/kW·h計(jì)算，每年每臺(tái)爐可創(chuàng)收益19.45萬元（449 202.6 kW·h×0.433元/ kW·h=194 504.725 8元≈19.45萬元），2臺(tái)機(jī)組一年可創(chuàng)收益38.9萬元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

5　改造后系統(tǒng)存在的問題及其解決對(duì)策

5.1空預(yù)器吹灰問題

鍋爐的啟動(dòng)期間是在油、煤混燒的狀態(tài)，很多未燃盡的油、煤燃料因燃盡率較低聚集在空預(yù)器的蓄熱元件上。所以必須對(duì)空預(yù)器連續(xù)吹灰?？蓪⑧彊C(jī)輔汽作為解決吹灰汽源將蒸汽吹灰汽源改為低再進(jìn)口蒸汽后，低再進(jìn)口蒸汽參數(shù)無法滿足空預(yù)器吹灰的問題［3］。

氣溫偏低和過熱度小是低再進(jìn)口汽源的缺點(diǎn)，所以不能滿足空預(yù)器吹灰過熱度的要求，因此存在吹灰蒸汽過熱度較低而導(dǎo)致空預(yù)器堵塞的可能。

經(jīng)這一問題提出了解決對(duì)策：保留后屏過熱器汽源，供空預(yù)器、管道及閥門吹灰用，當(dāng)空預(yù)器進(jìn)出口煙氣壓差超過一定值時(shí)，將空預(yù)器吹灰汽源切換至后屏過熱器蒸汽，通過編制邏輯來實(shí)現(xiàn)吹灰汽源的切換，可是在這之前要注意進(jìn)行暖管和疏水。

5.2吹灰蒸汽壓力波動(dòng)問題

低溫再熱蒸汽壓力是隨機(jī)組負(fù)荷的變化而變化的。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷變化時(shí)，可能導(dǎo)致吹灰蒸汽壓力波動(dòng)。

解決對(duì)策：當(dāng)機(jī)組負(fù)荷變化時(shí)，可采取滑壓運(yùn)行方式。這樣既可以提高機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，又可以維持低溫再熱蒸汽的壓力。因此，將低溫再熱蒸汽作為吹灰汽源還是比較穩(wěn)定的。

6　結(jié)論

綜上所述，電站鍋爐的蒸汽吹灰系統(tǒng)在正常工作中有著極為重要的意義。因此，保障蒸汽吹灰系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，并對(duì)其存在的問題進(jìn)行科學(xué)的分析，再做好改造工作，就可以提高鍋爐運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

參考文獻(xiàn)：

［1］高峰，劉海旺，高偉.淺談電廠鍋爐主蒸汽溫度變化原因及控制方法［J］.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012（19）.

［2］付新河.火電廠鍋爐蒸汽溫度控制方案的探討［J］.廣東電力，2007（5）.

［3］孫兆鳳，魏炳忠.HG 670/13.7- YMⅡ鍋爐主蒸汽溫度頻繁超溫原因分析［J］.內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2008（6）.