1000MW机组锅炉蒸汽吹灰系统汽源优化

1000MW机组锅炉蒸汽吹灰系统汽源优化 宁献武～李志山～李树民～刘志杰 神华国华绥中发电有限责任公司 辽宁葫芦岛 125222 The Optimization of Ssootblowing-steam Source for 1000MW Units Ningxianwu，Lizhishan，Lishumin，Liuzhijie Shenhua Guohua Suizhong Power Generation CO.,LTD Liaoning-huludao 125222 optimization; benefit. Abstract: On the basis of the analysis of status of 摘 要:针对1000MW机组锅炉的蒸汽吹灰汽源现状进sootblowing-steam source for 1000MW Units, the paper is to contrast different sootblowing-steam source, and 行分析，对不同的蒸汽吹灰汽源进行对比，提出选择puts forwards the Optimum Selecting scheme for it. 蒸汽吹灰汽源的最佳优化 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，可供新建机组或运行These experiences can be used for reference for new-built 机组技改时借鉴。 units or unit retrofitting. 关键词:蒸汽吹灰;汽源;1000MW;优化;效益 Keywords: steam sootblowing; steam source; 1000MW; 1 蒸汽吹灰系统汽源现状分析 0 引言 目前电站锅炉对于蒸汽吹灰系统汽源蒸 锅炉在运行过程中各受热面不可避免的汽的选择，一般有屏式过热器出口蒸汽、低会有积灰、结渣等现象，迄今为止仅通过设温再热器入口蒸汽和低温再热器出口蒸汽计技术手段以及运行调整手段还不能完全解等。 [1]低再出口蒸汽参数决受热面的沾污积灰与结渣，因此大容量锅屏过出口蒸汽参数1000MW:4.37MPa，510?1000MW:26.9MPa，517? 700MW:3.07MPa，525? 700MW:20MPa，514?炉通常配置有不同形式的吹灰器。目前超超 临界1000MW机组锅炉多采用蒸汽吹灰系统， 蒸汽吹灰是利用一定压力和干度的蒸汽，从 屏过高过高再高压缸吹灰器的喷嘴高速喷出，对受热面进行吹扫，低再 达到清洁受热面的目的，它是以蒸汽的消耗 低再入口蒸汽参数及蒸汽携带能量的损失为代价的，而许多厂1000MW:4.79MPa，339? 700MW:3.23MPa，338?家设计时往往忽视了这一点，过分注重蒸汽 吹灰系统的安全性，所以在汽源选择上过于图1 绥电B厂锅炉三种汽源示意图 保守，保证了安全性却降低了机组运行经济屏式过热器出口的高温高压蒸汽，因为性。因此在保证锅炉及吹灰系统安全、稳定其汽源参数较高，需减温减压后才能供蒸汽运行的前提下，合理选择蒸汽吹灰的汽源，吹灰器使用，故存在以下弊端: 对降低机组吹灰过程损耗，提高机组经济性1、高温高压的过热蒸汽没有做功就减温具有十分重要的意义。 减压用于蒸汽吹灰，影响了整个机组的经济 性。 厂新建两台超超临界1000MW燃煤发电机组， 2、屏式过热器出口蒸汽参数较高，对管锅炉为东方锅炉(集团)有限责任公司生产道和减温减压装置的要求也相应较高，都需的超超临界参数变压运行直流炉、单炉膛、 一次中间再热、前后墙对冲燃烧方式、平衡要高压管道和阀门，那样设备的初投资就会 增加。 通风、固态排渣、全钢构架悬吊结构п型锅相应 3、由于屏式过热器出口蒸汽参数较高，炉半露天布置燃煤锅炉。蒸汽吹灰系统包括而蒸汽吹灰器需要的工作参数较低，造成减吹灰器(吹灰器配置数量及相关参数见表1)、压装置前后压差过大，对阀门冲刷严重，长1套减压站、吹灰管道及其固定和导向装置时间运行易造成阀门内漏。 等。 4、由于屏式过热器出口蒸汽参数较高，蒸汽吹灰系统减温减压站减温水来自于一旦减温减压压站故障，对受热面的安全性锅炉再热器减温水总管，吹灰系统的汽源原存在威胁。 设计取自屏式过热器出口蒸汽，后优化为低 与屏式过热器出口蒸汽相比，利用在汽温再热器出口蒸汽(此两种汽源在机组各负轮机高压缸做完功的再热蒸汽做为蒸汽吹灰荷下蒸汽参数见表2)。 表1 蒸汽吹灰器配置情况 汽源，机组的经济性有显著的提高，同时由 序单于再热蒸汽参数相对较低，阀门磨损的问题名称 数值 号 位 可大大缓解，而且阀门选型时也不用选择等炉膛吹半长吹1 型式 长吹灰器 灰器 灰器 级很高的阀门。 推荐蒸汽工再热蒸汽做为吹灰汽源，低温再热器入2 MPa 0.8-1.5 1.4-1.5 1.2-1.5 1.2-1.5 0.8-1.5 作压力 口蒸汽和低温再热器出口蒸汽这两种目前在推荐蒸汽工3 ? ,340 作温度 电站锅炉上都有应用。 单台吹灰器4 t/h 4.92 18 12 这两种汽源在压力方面并无很大的差蒸汽耗量 别，但是温度相差比较多，所以选择低温再5 吹灰器数量 台 82 8 8 18 18 热器出口蒸汽做为汽源主要考虑是其有较高6 工作时间/台 min 0.5 12 10 的过热度，而选择低温再热器入口蒸汽则考表2 机组各负荷下蒸汽参数 机组负荷(MW) 600 700 800 900 1000 虑此处蒸汽温度与吹灰器工作温度相近，可 低再出口压力(MPa) 2.46 3.07 3.52 3.92 4.37 以减少吹灰时的减温水量甚至取消减温装低再出口温度(?) 527 525 515 513 510 置。另外管路布置和阀门的选择也是在选择屏过出口压力(MPa) 18.1 20 22.75 25.15 26.9 屏过出口温度(?) 515 514 511 515 517 再热蒸汽做为汽源时需要考虑的因素。另外 减温水压力(MPa) 9.8 10.8 12.3 13.4 14.7 由于再热蒸汽压力并未高出吹灰器工作压力减温水温度(?) 167 173 180 184 190 许多，所以应避免管路过长或者阀门型式不3 汽源优化需要考虑的因素 当造成吹灰系统汽源压力损失过多，影响了进行蒸汽吹灰系统汽源优化的前提是保吹灰器的正常工作范围。 证蒸汽吹灰器能够安全、稳定的运行，满足2 系统简介 锅炉运行中蒸汽吹灰的需要，因此在优化之 神华国华绥中发电有限责任公司发电B前必须对影响安全及相关因素进行充分考虑 论证。 有一定的过热度，最好在80?以上，如果吹3.1 蒸汽压力 灰蒸汽过热度不高，不仅可能使蒸汽在吹灰 不同压力的蒸汽吹扫效果差别十分明器中凝结，而且蒸汽进入炉膛后，使局部烟显，蒸汽压力过高，虽然保证了吹扫效果，气急剧冷却，低温蒸汽在炉内受热汽化，体吹灰器枪管能够充分得到冷却，保证吹灰器积膨胀，使燃烧动力场发生变化，燃烧受到的安全，但是这样不仅多消耗蒸汽，而且增干扰，炉膛负压摆动，当遇到煤质较差时，大了对受热面管道的冲损，缩短了受热面使容易造成炉膛灭火。 用寿命，甚至可能因此造成爆管事故;反之另外如果过热度过低，会增加烟气中的如果吹灰蒸汽压力过低，则不能有效清除受含湿量，使烟气露点温度升高，增加结露的热面上沉积的灰污，达不到吹灰清污的目的，可能性，从而增大省煤器和空预器堵灰和腐而且对吹灰器尤其是长吹灰器枪管的冷却效蚀现象。 果将大打折扣，将造成枪管刚性降低，容易而东方百万机组在500MW到1000MW负荷造成枪管前部下垂、枪管弯曲、摆动甚至吹区域内，低温再热器出口蒸汽温度均在500? [2]扫受热面。 以上，与屏式过热器非常接近，而且低温再 因此保证合理的减温减压阀后蒸汽压力热器出口压力远远低于屏式过热器出口压对于蒸汽吹灰系统能否工作正常至关重要，力，最高在过热度高达，因此从过热度的角一般来说，吹灰压力根据锅炉结焦部位、结度考虑，采用低温再热器出口的蒸汽做为蒸焦程度的不同，大都定在0.8,2.OMPa之间，汽吹灰汽源比采用屏式过热器出口的蒸汽具实践表明，对于结焦不严重的锅炉，在调整有更高的过热度，因此蒸汽的过热度完全能中选定吹灰上限压力为1.5MPa左右比较合满足要求。 [3]适。此压力为吹灰器喷嘴处的压力，考虑到3.3 蒸汽管道布置 系统中阀门的节流损失和管道的沿程阻力，根据东方锅炉厂提供的锅炉平面图，屏减温减压站后的压力要高于此压力。实际运式过热器出口联箱与低温再热器出口联箱位行中长吹灰器由于其枪管长、流量大、工作置接近，都在锅炉顶部，相隔仅数米，如果环境温度高等因素导致其对工作压力要求较选用低温再热器出口联箱的蒸汽作为蒸汽吹高，故运行中将吹灰器的工作压力定为长吹灰的汽源，在锅炉结构方面的设计完全没有灰器2.8MPa、半长吹灰器2.2MPa、炉膛吹灰必要进行过多的更改就能满足要求，而且其器1.5MPa，工作温度均为320?。 蒸汽管道的布置也不成问题。 根据表2的数据通过计算，选择合理的管对于绥电B厂锅炉而言由于低温再热器径和阀门型式，在75%负荷以上完全可以保证入口和出口的压力相差不大，而温度相差约减温减压阀后的蒸汽压力满足吹灰要求。所100,200?，虽然压力都可以满足要求，但以从保证蒸汽吹灰器工作压力的角度，将汽选用低温再热器入口蒸汽作为汽源的话，蒸源优化在低温再热器出口是完全可行的。 汽的过热度有可能较小，影响吹灰器和锅炉3.2 蒸汽过热度 的安全性，而且管道布置需要做大的改动， 为了保证吹灰工作正常，吹灰蒸汽需要因此用低温再热器出口蒸汽做为蒸汽吹灰器 的汽源较为合适。 750MW负荷时进行383次估算，每年可节约标4 汽源优化后的效益 煤2700t，按每t标煤800元计算，每年可节 绥中发电有限责任公司发电B厂在基建约216万元。 期间，技术人员专门对此问题进行了论证研 另外通过运行方式的优化，将吹灰器由究，在机组设计初期就同厂家沟通，更改了单支运行，改为对称运行，将蒸汽吹灰的时设计，将蒸汽吹灰汽源由原来的屏式过热器间压缩了一半，大大减轻了运行、维护人员出口蒸汽改为低温再热器出口蒸汽，避免了的工作量。 日后技改发生的费用。系统更改以后，机组5 结论 投产以来蒸汽吹灰系统运行正常，为了对汽运行实践表明，绥电B厂锅炉蒸汽吹灰源优化后机组经济性变化进行量化，分别对器汽源由屏式过热器出口改至低温再热器出采用屏式过热器出口蒸汽和低温再热器出口口此种优化是成功的，优化后吹灰系统能满蒸汽吹灰时的发电标煤耗进行了计算。 足正常使用的要求，大大提高了机组的经济 一般蒸汽吹灰均在机组负荷750MW以上性，经济效益比较显著，同时对减轻管道阀投入，故对机组负荷为1000MW和750MW时，门磨损，减小故障率有着明显效果。 分别计算每投运一支长吹灰器可降低的发电 标煤耗，计算结果见表3。 参 考 文 献 [1] 朱国琪，李亚琴.如何合理制订锅炉蒸汽吹灰方案[J].宁夏 表3 蒸汽吹灰汽源优化至低温再热器出口蒸汽以 电力，2007(3)，42-43. 后 [2] 孔凡平，陈宝洋等.锅炉蒸汽吹灰器使用中的问题[J].发电 每投一支吹灰器可降低的发电标煤耗(g/kW?h) 设备,2002(6)，24-27. 负荷 长吹灰器 半长吹灰器 炉膛吹灰器 [3] 赵永刚，电站锅炉蒸汽吹灰系统综述，华北电力技术，19961000MW 0.46 0.36 0.15 (5)，35-39。 750MW 0.53 0.356 0.145 每台长吹器工作12分钟、每台半长吹灰作者简介 宁献武(1978-)，男，辽宁省东港市人，本科，工程师，从事器工作10分钟、每台炉膛吹灰器工作0.5分锅炉专业管理工作。 钟，那么所有蒸汽吹灰器全部投运一遍，长 吹灰器需要6.8h、半长吹灰器需要3h、炉膛 吹灰器41min。那么蒸汽吹灰汽源优化至低温 再热器出口蒸汽以后，每投一遍蒸汽吹灰可 节约的标煤量见下表。 表4 蒸汽吹灰汽源优化至低温再热器出口蒸汽 以后每投一遍蒸汽吹灰可节约的标煤量(t) 负荷 长吹灰器 半长吹灰器 炉膛吹灰器 合计 1000MW 3.128 1.08 0.1025 4.3125 750MW 3.604 1.068 0.099 4.771 若按每台机组每年运行7000小时、每12 小时投一遍蒸汽吹灰计算，共需投运蒸汽吹 灰583次， 按1000MW负荷时进行200次，