馬成久，李朋，王國鋒

（1.東北電力科學(xué)研究院，沈陽 110006；2.遼寧東科電力有限公司，沈陽 110179）

孟加拉Bibiyana電站燃?xì)猓羝?lián)合循環(huán)機(jī)組吹管過程分析

馬成久1，李朋2，王國鋒2

（1.東北電力科學(xué)研究院，沈陽 110006；2.遼寧東科電力有限公司，沈陽 110179）

余熱鍋爐首次啟動(dòng)進(jìn)行吹管前，通過調(diào)整燃汽輪機(jī)的進(jìn)口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉（IGV）角度，來達(dá)到余熱鍋爐設(shè)計(jì)中首次啟動(dòng)要求的最低溫度370℃。此次吹管氣源為余熱鍋爐自產(chǎn)蒸汽，采用穩(wěn)、降壓聯(lián)合的吹掃方式對(duì)鍋爐的過熱器、再熱器以及高、中、低壓蒸汽系統(tǒng)管道進(jìn)行吹掃。介紹了具體的吹管方案、吹管過程及吹管過程中發(fā)生的問題。

聯(lián)合循環(huán)；排氣溫度；IGV角度；吹管

0 引言

孟加拉BibiyanaⅡ期燃?xì)猓羝?lián)合循環(huán)機(jī)組（以下簡稱燃機(jī)）1×344.908 MW（凈出力）項(xiàng)目采用高效1拖1雙軸聯(lián)合發(fā)電機(jī)組，鍋爐為三壓、再熱、無補(bǔ)燃、臥式、自然循環(huán)燃機(jī)余熱鍋爐。現(xiàn)場采用余熱鍋爐自產(chǎn)蒸汽進(jìn)行吹管［1］，于2015年11月完成余熱鍋爐的吹管工作。下文主要對(duì)本次吹管的方案及具體過程進(jìn)行介紹。

1 參數(shù)調(diào)整

機(jī)組首次吹管亦是余熱鍋爐的首次啟動(dòng)。根據(jù)余熱鍋爐的設(shè)計(jì)要求，首次啟動(dòng)時(shí)，為防止鍋爐受熱面由冷態(tài)直接接觸高溫排氣，導(dǎo)致局部升溫過快而產(chǎn)生較大溫差熱應(yīng)力，燃機(jī)排氣溫度不能超過370℃。因此，需要對(duì)燃機(jī)排氣溫度進(jìn)行調(diào)整，在開啟余熱鍋爐的三通擋板前將排氣溫度降到規(guī)定范圍內(nèi)。

現(xiàn)場中方工作人員初步計(jì)劃在燃機(jī)處于全速空載狀態(tài)時(shí)，手動(dòng)強(qiáng)制開大進(jìn)口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉（IGV）角度來降低排氣溫度，然后通過對(duì)美國GE公司現(xiàn)場熱工技術(shù)人員進(jìn)行咨詢得知，燃機(jī)并網(wǎng)帶初始負(fù)荷3～20 MW時(shí)，可將燃機(jī)切換到分散控制系統(tǒng)（DCS）遠(yuǎn)方控制并投入溫度控制模式。投入溫度控制模式后，排氣溫度可控制在360～630℃。因此，在燃機(jī)吹管期間，將燃機(jī)投入到遠(yuǎn)方溫度控制模式，在DCS直接對(duì)排氣溫度進(jìn)行設(shè)定。

溫度控制模式的投入對(duì)于溫度的影響主要基于IGV角度的變化。一定負(fù)荷時(shí)，IGV角度的增大將使進(jìn)入燃燒室的壓縮空氣量增加，從而降低燃機(jī)排氣溫度。溫度控制模式投入前參數(shù)：負(fù)荷，7.85 MW；IGV角度，47.11°；排氣溫度，440.92℃。溫度控制模式投入后參數(shù)：負(fù)荷，6.61 MW；IGV角度，54.00°；排氣溫度，372.74℃。

2 吹管方案

燃機(jī)排氣溫度下降后，逐漸開啟余熱鍋爐三通擋板門，利用燃機(jī)的高溫排氣維持鍋爐熱負(fù)荷。吹管采用蓄能降壓與穩(wěn)壓聯(lián)合的吹掃方式對(duì)余熱鍋爐高/中/低壓各級(jí)過熱器及高壓主蒸汽管道、再熱蒸汽冷段、再熱器、再熱蒸汽熱段、低壓主蒸汽管道、高壓旁路系統(tǒng)［2］進(jìn)行吹掃，中、低壓旁路系統(tǒng)管道采用人工清掃方式。

2.1 吹管流程

吹掃過程分2階段進(jìn)行：第1階段分別進(jìn)行鍋爐高壓回路、中壓回路和低壓回路的分段吹掃，至各階段回路打靶合格；第2階段采用高壓回路經(jīng)高壓旁路及冷段與中壓回路聯(lián)合吹掃再熱器，并伴隨低壓系統(tǒng)吹掃。

2.1.1 第1階段流程

第1階段高、中、低壓回路吹掃流程如圖1所示。

（1）高壓回路：高壓汽包→高壓過熱器→鍋爐主汽門→高壓過熱蒸汽管道→機(jī)側(cè)高壓主汽門（已裝假閥芯）→臨時(shí)管道→臨吹控制電動(dòng)門→靶板器→消音器排大氣。

（2）中壓回路：中壓汽包→中壓過熱器→中壓過熱器出口→中過出口管→中過出口電動(dòng)門→中過與高缸排汽匯集管→再熱器→再熱器出口熱段管道→機(jī)側(cè)中壓電動(dòng)主汽門（已裝假閥芯）→臨時(shí)管道→臨吹控制電動(dòng)門→靶板器→消音器排大氣。

圖1 第1階段流程

（3）低壓回路：低壓汽包→低壓過熱器→低壓過熱器出口電動(dòng)門→低壓主蒸汽管道→低壓主汽門→臨時(shí)管→臨吹控制電動(dòng)門→靶板器→消音器排大氣。

2.1.2 第2階段流程

當(dāng)?shù)?階段吹管打靶板合格后，對(duì)高壓旁路進(jìn)行恢復(fù)，拆除堵板并重新進(jìn)行管道焊接，以進(jìn)行下一階段吹掃。第2階段吹掃流程如圖2所示。

圖2 第2階段流程

（1）高壓回路：高壓汽包→高壓過熱器→高壓蒸汽管道→高壓旁路→再熱器冷段→再熱器→再熱器熱段管道→機(jī)側(cè)中壓電動(dòng)主汽門（已裝假閥芯）→臨時(shí)管道→臨吹控制電動(dòng)門→靶板器→消音器排大氣。

（2）中壓回路：中壓汽包→中壓過熱器→中過出口管→中過出口電動(dòng)門→再熱器→再熱器熱段管道→機(jī)側(cè)中壓電動(dòng)主汽門（已裝假閥芯）→臨時(shí)管道→臨吹控制電動(dòng)門→靶板器→消音器排大氣。

2.2 吹管參數(shù)及合格標(biāo)準(zhǔn)

吹管參數(shù)由吹管系數(shù)確定。吹管系數(shù)表示蒸汽吹管過程中蒸汽對(duì)管子內(nèi)壁的沖刷力與額定工況運(yùn)行中蒸汽對(duì)管子內(nèi)壁的沖刷力的比值［3］。為獲得更好的吹管效果，要求過熱器、再熱器及各階段管道的吹管系數(shù)均大于1，吹管系數(shù)的計(jì)算式如下。

式中：K為吹管系數(shù)；qmc為吹管時(shí)的蒸汽流量，t/h；qmz為額定工況的蒸汽流量，t/h；vc，vz分別為吹管時(shí)的蒸汽比體積和額定工況的蒸汽比體積，m3/kg。

根據(jù)上式及機(jī)組的設(shè)計(jì)參數(shù)，經(jīng)簡單估算后確定吹管參數(shù)見表1，實(shí)際吹管參數(shù)可根據(jù)吹管系數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

表1 吹管參數(shù)

國內(nèi)《電力建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》中的標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)場監(jiān)理所采用的國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在保證吹管系數(shù)的前提下，連續(xù)2次更換靶板進(jìn)行檢查，在寬度約為排汽管內(nèi)徑的8%、長度大于臨時(shí)管內(nèi)徑的靶板上沖擊瘢痕粒徑不大于0.8 mm，且肉眼可見斑痕不多于8點(diǎn)即認(rèn)為吹掃合格［2］。

3 吹管過程及結(jié)果

2015年8月3日，余熱鍋爐開始進(jìn)行首次升溫升壓啟動(dòng)，高壓系統(tǒng)分別在0.8，1.5，2.0 MPa的試吹壓力下進(jìn)行了3次試吹，檢查吹管臨時(shí)系統(tǒng)管道與閥門安裝情況，在沒有發(fā)現(xiàn)任何問題后繼續(xù)升溫升壓。15：50，汽包壓力上升到額定吹管壓力3.5 MPa時(shí)，進(jìn)行第1次正式吹掃。在進(jìn)行高壓系統(tǒng)管道吹管過程中，由于余熱鍋爐的受熱面管束壁厚小于常規(guī)燃煤鍋爐［4］，導(dǎo)致低壓汽包會(huì)快速達(dá)到吹管壓力，于是采用降壓法高、低壓交替并列的吹掃方式。

由于本機(jī)組距離居民生活區(qū)較近，為防止吹管噪音擾民，規(guī)定每天只在08：00—17：00時(shí)段內(nèi)進(jìn)行蒸汽吹管工作。在經(jīng)歷86次“日啟日?！钡母?、低壓并列吹掃工作后［3］，2015年8月8日，低壓系統(tǒng)連續(xù)2次打靶合格；2015年8月10日，高壓系統(tǒng)在經(jīng)歷159次吹掃后，連續(xù)2次打靶合格。

2015年8月11日，鍋爐旁路三通擋板發(fā)生擋板大軸瓦套碎裂事故，導(dǎo)致吹管過程中斷3個(gè)月之久。最終，于2015年11月10日完成了第1階段中的中壓系統(tǒng)管道、第2階段聯(lián)合吹掃的高壓旁路及冷再管道吹掃工作，各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，為汽輪機(jī)的長期安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力保證。

吹管時(shí)采取“日啟日?！钡拇祾叻绞接欣斜?，中間停爐冷卻時(shí)間長，該吹掃方式有利于焊渣、銹皮的剝落，能取得更好的吹掃效果［2］。然而此種吹掃方式對(duì)余熱鍋爐三通擋板容易造成極大傷害，經(jīng)過對(duì)此次事故進(jìn)行多方面分析，判定現(xiàn)場擋板大軸瓦套碎裂存在一定質(zhì)量問題，但頻繁的開、關(guān)擋板是此次事故的主要誘因，應(yīng)引起其他相似機(jī)組對(duì)余熱鍋爐三通擋板的重視，以避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

4 結(jié)束語

此次吹管過程雖然歷時(shí)較長，但通過介紹余熱鍋爐首次啟動(dòng)前投入溫度控制模式來調(diào)整燃機(jī)排氣溫度的方法，論述吹管采用的蓄能降壓與穩(wěn)壓聯(lián)合的分階段吹掃方案，并分析吹管過程中出現(xiàn)的鍋爐旁路三通擋板發(fā)生擋板大軸瓦套碎裂事故，為其他同類型機(jī)組余熱鍋爐進(jìn)行吹管工作提供一定的借鑒和參考。

［1］陳貽城.9FA燃?xì)猓羝?lián)合循環(huán)機(jī)組余熱鍋爐吹管方法探討［J］.福建電力與電工，2007（2）：41－43.

［2］趙振寧.400 MW級(jí)同軸燃?xì)猓羝?lián)合循環(huán)機(jī)組余熱鍋爐的蒸汽吹管［J］.中國電力，2006，39（10）：65－68.

［3］姚生龍，閆玉峰，孫亮，等.燃?xì)猓羝?lián)合循環(huán)機(jī)組余熱鍋爐吹管淺析［J］.發(fā)電與空調(diào)，2013，34（4）：34－37.

［4］張家維，孫德俊，冷杰.300 MW燃?xì)猓羝?lián)合循環(huán)三壓再熱余熱鍋爐特點(diǎn)［J］.東北電力技術(shù)，2007，28（4）：30－33.

（本文責(zé)編：劉炳鋒）

X 701.2

B

1674－1951（2016）10－0028－03

馬成久（1968—），男，遼寧沈陽人，工程師，從事基建市場燃煤、燃油、燃?xì)?、核電等調(diào)試方面的工作（E-mail：lip080921＠126.com）。

李朋（1988—），男，遼寧葫蘆島人，助理工程師，從事基建市場燃煤、燃油、燃?xì)夥矫娴恼{(diào)試工作（E-mail：2207065893＠qq.com）。

王國鋒（1974—），男，河南鄭州人，工程師，從事基建市場燃煤、燃油、燃?xì)夥矫娴恼{(diào)試工作（E-mail：646216973＠qq.com）。

2016－07－07；

2016－08－12