秦希超

(廣東粵電靖海發(fā)電有限公司，廣東 揭陽 515223)

1 000 MW機組鍋爐吹灰汽源改造

秦希超

(廣東粵電靖海發(fā)電有限公司，廣東 揭陽 515223)

為了改善鍋爐吹灰系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟性，在保證鍋爐及吹灰系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的前提下，合理選擇蒸汽吹灰的汽源，以降低機組吹灰損耗，提高機組經(jīng)濟性。通過對比3種吹灰汽源方案，最終選擇高壓缸排汽與低溫再熱器入口蒸汽混合作為吹灰汽源，改造后鍋爐熱耗率及發(fā)電煤耗降低，優(yōu)化了吹灰調(diào)節(jié)閥的工作條件，提高了機組的安全性。

1 000 MW機組：吹灰；汽源；經(jīng)濟性

表1 吹灰器單次吹灰耗汽量統(tǒng)計

1 設(shè)備概況

某電廠#3鍋爐為東方鍋爐股份有限公司制造的1 000 MW超臨界鍋爐。鍋爐本體吹灰器的蒸汽汽源引自鍋爐末級過熱器進(jìn)口集箱，脫硝、空氣預(yù)熱器(以下簡稱空預(yù)器)吹灰的汽源有兩路：啟動時使用輔助蒸汽汽源，正常運行時汽源來自鍋爐末級過熱器進(jìn)口集箱。

根據(jù)安裝位置的不同，吹灰器可分為爐膛吹灰器、過/再熱器吹灰器(水平煙道和尾部煙道)、脫硝吹灰器和空預(yù)器吹灰器。#3鍋爐共設(shè)置有82只爐膛吹灰器、34只水平煙道長伸縮式吹灰器、18只煙道半長伸縮式吹灰器、16只脫硝吹灰器和4只空預(yù)器吹灰器。

2 改造前工況分析

鍋爐本體吹灰器的蒸汽汽源引自鍋爐末級過熱器進(jìn)口集箱，設(shè)計蒸汽壓力為26.42 MPa，溫度約為551 ℃。減溫水壓力為20.00 MPa，溫度為186 ℃?？疹A(yù)器吹灰器用輔助蒸汽汽源壓力為1.50 MPa，溫度為350 ℃。

鍋爐運行規(guī)程中規(guī)定：(1)每天夜班06:00投入全面吹灰，也可根據(jù)各部煙溫及受熱面清潔情況進(jìn)行不定期吹灰；(2)每天中班、夜班投入1次空預(yù)期吹灰；(3)機組在小于50%額定負(fù)荷運行時，嚴(yán)禁對爐膛水冷壁進(jìn)行吹灰，以避免影響穩(wěn)定燃燒。

綜合分析近3年的運行數(shù)據(jù)可知，該電廠鍋爐吹灰器的投運頻率為：全面性吹灰每天1次，空預(yù)器吹灰每班1次，每天共計3次。每種類型的吹灰器單次吹灰的耗汽量統(tǒng)計見表1。

由表1可知，每投1次全面吹灰的耗汽量為155.94 t，投1次空預(yù)器吹灰的耗汽量為10.33 t。在現(xiàn)有的吹灰器運行方式下，每天吹灰的耗汽量為176.60 t。

當(dāng)前吹灰汽源為屏式過熱器(以下簡稱屏過)出口蒸汽，長期使用屏過出口蒸汽吹灰，吹灰系統(tǒng)安全性和經(jīng)濟性下降，主要表現(xiàn)在以下幾方面。

(1)額定負(fù)荷下屏過出口蒸汽壓力約為25.0 MPa，而吹灰調(diào)整門后設(shè)計最佳蒸汽壓力約為2.9 MPa，調(diào)節(jié)站前、后壓差大，調(diào)節(jié)閥工作條件惡劣，易產(chǎn)生振動，導(dǎo)致管道振動和調(diào)節(jié)閥損壞。

(2)閥門站密封壓差大，易發(fā)生泄漏，增加工質(zhì)泄漏損失，運行經(jīng)濟性降低。

(3)因減溫水系統(tǒng)難以保持嚴(yán)密，經(jīng)常造成吹灰蒸汽中帶水，導(dǎo)致吹灰器噴嘴開裂，影響機組運行的安全性。

(4)屏過出口蒸汽能級品質(zhì)高，用于吹灰時工質(zhì)有效能不能充分利用，經(jīng)濟性較差。

因此，在保證鍋爐及吹灰系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的前提下，合理選擇蒸汽吹灰的汽源，可有效降低機組吹灰損耗，提高機組的經(jīng)濟性。

3 吹灰汽源改造方案

吹灰汽源改造的目的是改善吹灰調(diào)節(jié)閥的工作條件，實現(xiàn)吹灰汽源與吹灰器用汽參數(shù)匹配。根據(jù)表1中各類型吹灰器的工作蒸汽壓力、溫度可知，可選用的蒸汽汽源有高壓缸排汽和低溫再熱器(以下簡稱低再)出口蒸汽。部分負(fù)荷下機組運行參數(shù)見表2(表中：THA工況為熱耗率驗收工況)。

3.1高壓缸排汽

從表2可知：發(fā)電機功率為1 001.0 MW時，低再入口壓力為4.74 MPa，溫度為342.7 ℃；發(fā)電機功率為859.6 MW時，低再入口壓力為 4.00 MPa，溫度為345.8 ℃；發(fā)電機功率為765.6 MW時，低再入口壓力為3.46 MPa，溫度為342.9 ℃；發(fā)電機功率為509.8 MW時，低再入口壓力為2.39 MPa，溫度為352.4 ℃。

離減壓站最遠(yuǎn)的爐膛吹灰器的設(shè)計蒸汽工作壓力為1.8 MPa，溫度為340 ℃。水平煙道吹灰器的設(shè)計蒸汽工作壓力為2.7 MPa，溫度不超過370 ℃ 。從運行參數(shù)來看，70%額定負(fù)荷以上時低再入口的蒸汽壓力可滿足不同類型吹灰蒸汽的需求[1-10]。水平煙道吹灰器的說明書只提出蒸汽工作溫度不能超過370 ℃，經(jīng)咨詢制造廠家，水平煙道吹灰器的蒸汽工作溫度不宜低于 350 ℃，因此，高壓缸排汽作為單獨吹灰汽源時，蒸汽溫度不滿足水平煙道吹灰器的運行需求。

3.2低再出口蒸汽

從表2可知：發(fā)電機功率為1 001.0 MW時，低再出口壓力為4.59 MPa，溫度為540.2 ℃；發(fā)電機功率為859.6 MW時，低再出口壓力為3.88 MPa，溫度為525.2 ℃；發(fā)電機功率為765.6 MW時，低再出口壓力為3.38 MPa，溫度為519.8 ℃；發(fā)電機功率為509.8 MW時，低再出口壓力為2.35 MPa，溫度為522.0 ℃。由于吹灰蒸汽的溫度不能超過370 ℃，使用低再出口蒸汽作為吹灰汽源時需設(shè)置減溫水系統(tǒng)。

3.3高壓缸排汽與低再入口蒸汽的混合汽源

單獨使用高壓缸排汽作為吹灰汽源時，蒸汽溫度無法滿足水平煙道吹灰器工作的要求，因此，可將高壓缸排汽作為主要吹灰汽源，低再出口蒸汽作為調(diào)節(jié)汽源，調(diào)節(jié)蒸汽溫度以滿足水平煙道吹灰器的工作條件。

吹灰器的投運方式為2只吹灰器同時工作，水平煙道吹灰器工作時所需的最大吹灰蒸汽流量為15.640 t/h，水平煙道吹灰器的最低工作壓力為2.70 MPa，工作溫度為350 ℃?？紤]吹掃蒸汽壓力和流量裕度為10%的要求，吹掃蒸汽的流量為17.186 t/h，水平煙道吹灰器工作參數(shù)為2.97 MPa，350 ℃。即高壓缸排汽和低再出口蒸汽在投運水平煙道吹灰器時，蒸汽流量為 17.186 t/h，吹掃蒸汽調(diào)節(jié)閥后的蒸汽參數(shù)為2.97 MPa，350 ℃。

通過分析#3鍋爐運行的歷史數(shù)據(jù)可知，在凝汽器壓力基本保持不變的情況下，鍋爐主蒸汽流量與高壓缸排汽壓力、低再出口壓力存在線性關(guān)系，即通過線性插值的方法可知，在70%額定負(fù)荷及以上時，高壓缸排汽壓力、低再出口蒸汽壓力可滿足水平煙道吹灰器運行的條件。

表2 部分負(fù)荷下機組運行參數(shù)

4 結(jié)論

利用等效熱降理論可分析1000MW機組單個因素變化對機組經(jīng)濟性影響量的大小。通過計算可知，主蒸汽泄漏量每增加1t/h對熱耗率的影響為2.816kJ/(kW·h)，再熱蒸汽泄漏量每增加1t/h對熱耗率的影響為2.573kJ/(kW·h)，高壓缸排汽泄漏量每增加1t/h對熱耗率的影響為1.986kJ/(kW·h)。據(jù)此可估算吹灰汽源改造的節(jié)能量。需要指出的是，等效熱降的計算結(jié)果是單個因素在額定工況基礎(chǔ)上發(fā)生少量偏差的計算結(jié)果，隨著偏差的增大，影響量并非總是線性關(guān)系。經(jīng)計算，吹灰汽源改造后鍋爐熱耗率降低4.94kJ/(kW·h)，發(fā)電煤耗降低0.18g/(kW·h)。

若吹灰系統(tǒng)中使用減溫水，由于減溫水系統(tǒng)難以保持嚴(yán)密，經(jīng)常造成吹灰蒸汽中帶水，導(dǎo)致吹灰器噴嘴開裂。使用高壓缸排汽與低再入口蒸汽的混合汽源，不需要設(shè)置減溫水系統(tǒng)，提高了機組運行的安全性。

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TM 621.2

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1674-1951(2017)10-0023-02

2017-07-15；

2017-09-12

(本文責(zé)編：劉芳)

秦希超(1988—)，男，山東無棣人，工程師，從事電廠運行方面的工作(E-mail:qinxichao@qq.com)。