火电机组锅炉稳压蒸汽吹管补水问题分析及研究

火电机组锅炉稳压蒸汽吹管补水问题分析及研究

程时鹤

大唐华东电力试验研究院合肥230000

摘要：通过分析火电机组锅炉稳压蒸汽吹管过程中频繁发生的补水不及问题，对火电厂补水系统进行改造、优化，使之能满足机组在基建期间锅炉对用水量的需求。

关键词：锅炉；蒸汽吹管；补水；改造

0.引言

依据《火力发电建设工程机组蒸汽吹管导则》DLT1269-2013及《火力发电建设工程启动试运及验收规程》DLT5437-2009的规定，新建火电机组锅炉在机组整套启动前，必须对锅炉水系统、蒸汽系统进行蒸汽吹扫，以吹除管道内部的氧化铁皮、铁屑、焊渣、砂粒等杂物，确保锅炉受热面、汽轮机叶片和阀门的安全，加快蒸汽品质合格的进程[1][2]。然而在火电机组锅炉吹管过程中，常常发生因化学补水能力无法满足这一特殊阶段的需求，造成锅炉蒸汽吹管这一高风险、非正常运行状态的时间延长，加大了基建工作的风险性,且大大浪费了各参建单位的人力、物力，给火电机组的整套试运和商业运行造成障碍。

1.问题综述

某发电厂6号机组化学制水系统，设计配备有4台除盐水泵，其中，除盐水泵A、B流量：200t/h；扬程：380m；除盐水泵C、D流量：100t/h；扬程：380m。以及三台凝输泵，参数为：凝输泵A，410t/h；凝输泵B，200t/h；凝输泵C，100t/h。通过“除盐水箱--凝补水箱--凝输泵--凝汽器”这一线路，向6号机组提供正常投运期间的除盐水用量。机组连续最大补水能力为600t/h。

2013年5月，该发电厂6号机组在基建调试阶段，发现4台除盐水泵补水能力不能满足下阶段锅炉稳压蒸汽吹管用水需求。

2.原因分析

该电厂为东方电气集团东方锅炉股份有限公司生产的DG-1910/25.4-Ⅱ3自然循环、超临界参数、变压、直流锅炉。设计参数如表1所示。

表1锅炉汽水系统设计参数

66OMW超临界火电机组蒸汽吹管方式分为稳压方式和降压方式。此次稳压方式蒸汽吹管参数为：锅炉汽水分离器压力6MPa,主汽温度450℃。

根据《火力发电建设工程机组蒸汽吹管导则》，过热器、再热器及其管道各段的吹管系数应不小于1.0。而蒸汽吹管过程是一个极为复杂的热力过程，难以用简单的、准确的方法直接测量吹管时蒸汽的动量。用压降法来监测吹管时蒸汽的动量是常用的简易方法之一。取吹管系统中某一小区段，当该区段足够小时，可视该区段中蒸汽比容是一个常数，此时流经该区段的阻力(△P)可用一般的流体力学求得：

图1某660MW火电机组稳压吹管临时系统示意图

该厂6号机组化学制水系统，设计配备有2台流量为200t/h的大除盐水泵和2台流量为100t/h的小除盐水泵。通过“除盐水箱--凝补水箱--凝输泵--凝汽器”这一线路，向6号机组提供正常投运期间的除盐水用量。

在机组启、停耗水率较大的阶段，启动200t/h的除盐水泵；在机组正常运行耗水量较小的阶段，启动100t/h的除盐水泵，能满足机组的正常补水。

然而，锅炉蒸汽吹管是火力发电厂在机组前期基建过程当中的一个非常态化的一个阶段。故目前的化学补水系统，无法满足锅炉在稳压蒸汽吹管过程中的用水需求。

3.解决方法

6号机组稳压吹管单位耗水量约为850～1200t/h，通过从6号机1号、2号除盐水箱（容量均为3000m?）底部分别引出一进水管（管径DN350、壁厚12mm，材质为不锈钢）汇于一根母管（管径DN350、壁厚12mm，材质为不锈钢）。此母管从5号机组固定端0m向东，沿5号机升压站南侧道路路面边沿，引至5号、6号机升压站中间道路；然后沿中间道路边沿往北，进入6号机汽机厂房0m，最后进入6号机凝汽器。整个管线长度大约500m。根据现场实际情况，在临时补水母管安装一台流量约为500t/h的补水泵。4台除盐水泵，经凝补水箱，再经3台凝补泵（流量分别为410t/h、200t/h、100t/h)与临时补水泵同时向凝汽器补水（见图2）。

图2某电厂锅炉稳压吹管临时补水系统

注意事项：（1）临时补水泵电源要可靠；（2）临时补水泵流量在吹管期间须有专人值守，发现异常及时向上级汇报；（3）临时补水母管进入凝汽器时，接头要严密，防止影响小机真空严密性；（4）另外在临时补水泵前后应装有手动隔离门，当临时补水泵停止补水时，关闭进出口手动门；（5）临时补水泵流量不小于500t/h；（6）每次点火前，将6号机1号、2号除盐水箱制满水，并维持凝补水箱、除氧器高水位。

4.结论

为实现经济、高效这一目标，电厂的各系统设计一般余量不大。因此在前期机组蒸汽吹管调试阶段，容易出现化学补水和锅炉用水不匹配的现象。但是通过上述对锅炉蒸汽吹管期间补水量的计算，以及对补水系统的改造和优化，可迅速解决这一工程难题，从而大大提高火电机组基建过程的效率和安全性。

参考文献

[1]国家能源局.DLT1269-2013.《火力发电建设工程机组蒸汽吹管导则》.北京：中国电力出版社，2009出版.