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生物质电站高温高压锅炉蒸汽吹管探讨

2021-08-10大唐环境产业集团股份有限公司海外事业部张旭梁

电力设备管理 2021年7期
关键词:汽包过热器靶板

大唐环境产业集团股份有限公司海外事业部 张旭梁

生物质电站是利用生物质所具有的生物质能进行的发电,是可再生能源发电的一种,包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电。

1 概述

1.1 设备概述

某生物质电站采用无锡华光工业锅炉有限公司自主开发设计的生物质直燃技术的100t/h高温高压蒸汽锅炉。锅炉为高温高压蒸汽参数,自然循环炉,单锅筒、平衡通风、半露天布置、固态排渣、全钢构架,炉膛及过热器通道为悬吊结构,尾部省煤器及空预器区域为支承结构。锅炉采用往复炉排的燃烧方式,锅炉汽水系统采用自然循环,在炉膛外布置了集中下降管。锅炉烟气流向采用四回程“M”型,炉膛和过热器通道采用全封闭的膜式水冷壁,很好的保证了锅炉的严密性能。

过热器采用三级布置,并布置了二级喷水减温器,使过热蒸汽温度有很大的调节裕量,以保证锅炉蒸汽参数。尾部竖井内布置了单级省煤器和单级空气预热器,一次冷风由空气预热器加热,进入炉排下作为一次风,二次冷风由空气预热器加热后经炉排上二次风管再进入炉膛。烟气由引风机送入除尘、净化设备,净化处理合格后经烟囱排入大气。为有效控制NOx的排放,本锅炉设计烟气再循环系统,再循环烟气由二次风口喷入。为有效控制SO2的排放,本锅炉设计炉内喷钙系统,石灰粉(CaO)由二次风口喷入。

1.2 吹管目的及吹管范围

吹管目的:通过对管道进行蒸汽吹管,清除设备及管道在制造、运输和安装过程中残留在过热器、主蒸汽管道及其它蒸汽管道内部的锈垢、焊渣、氧化皮等杂物,防止锅炉运行时过热器堵塞爆管,同时避免在机组正常运行时异物进入汽轮机通流部分对叶片造成损伤,保证锅炉、汽轮机安全运行[1-2]。

吹管范围:过热器、主蒸汽管道、锅炉至汽轮机主汽门前蒸汽管道、减温水管道、轴封系统、减温减压系统。

2 吹管前应具备的基本条件

在锅炉吹管前检查确认各项基本条件是否具备,关系着锅炉能否正常启动、吹管工作能否顺利进行,所以在检查前应该制作吹管条件检查确认表,并组织业主、监理、电建、调试、运行等相关人员一起检查确认,并在检查确认表上签字,当条件都满足时方可点火启动锅炉。一般检查确认的基本条件如下:

图1 锅炉汽水系统

辅机冷却水系统调试结束;压缩空气系统调试结束;除盐水系统调试结束,取样、加药系统调试结束;除盐水箱、除氧器水箱补足除盐水,保证吹管期间补水可靠。除氧给水系统调试结束;锅炉水压试验结束;锅炉各风机试转合格;炉排液压系统调试结束;废污水排放系统具备投运条件;烟气净化部分调试结束,具备投运条件;除灰渣系统调试结束,具备排渣处理投运条件;水位计工业电视系统调试结束,可投入使用;锅炉烘炉、煮炉工作结束;热控测点,远程控制,保护连锁已调试结束;临吹管道、支吊架施工结束,验收合格。消音器安装完毕,能够满足锅炉蒸发量的输出,消音器延轴向可以在一定范围内自由伸缩,其它方向不可移动。临时系统保温完整、支撑稳固、膨胀自由,并经验收合格(包括蒸汽母管、蒸预器、减温水管道、轴封、减温减压系统)。

汽水系统、风烟系统的手动、电动阀门开关灵活好用,DCS能远程控制,主蒸汽流量孔板已拆除;吹管临时控制门试验完毕并合格,接好控制电源,控制盘放在集控室便于操作的位置,开关时间应小于60s;临吹管门前、后疏水管路安装完成;准备好吹管用的靶板及拆装工具,靶板已经备齐;火焰监视系统和冷却系统经验收合格备用;临吹管道排气控制区域警戒线已布置,设专人负责,禁止人员出入。

3 锅炉吹管过程

3.1 锅炉吹管过程控制

由调试单位、施工单位、监理单位、生产单位、建设单位共同对系统条件进行检查。经联合确认具备吹管条件。对锅炉吹管工作进行了安全技术交底。锅炉吹管前,按照锅炉说明书进行锅炉点火、升温生压操作,这一过程要严格按照锅炉说明书进行操作,同时应安排人员在现场对锅炉进行全面检查,确保锅炉在升温生压过程中各部件、管道、受热面无损坏、泄漏等问题出现。详细的吹管过程如下[3-5]:

锅炉烘炉结束,炉水置换合格,开始锅炉升压暖管;锅炉升压至1.7MPa左右时试吹一次,检查吹管临时管路膨胀良好;调整吹管压力3.5MPa~4.5MPa,主汽温度400℃左右开始吹管,锅炉有效吹管54次;第一阶段吹管结束,锅炉停炉冷却24h,全炉换水;检查锅炉具备点火条件,锅炉重新点火;锅炉压力升至1.7MPa试吹一次,吹管临时管路膨胀良好;调整吹管压力3.5MPa~4.5MPa、主汽温度400℃左右开始吹管,锅炉有效吹管85次,累计有效吹管139次;第137次放靶板、试吹合格,第138次放靶板、合格,第139次放靶板、合格;第二阶段吹管结束;锅炉正常停炉。

3.2 锅炉吹管过程控制要点

吹管前应检查所有设备系统均具备启动条件;要检查临时系统完整可靠,没有跑冒滴漏缺陷;吹管前要检查循环水系统连续稳定运行;检查汽轮机主汽门位置临时堵板封闭严密;根据锅炉主蒸汽系统设计压降准确计算吹管蒸汽参数,保证吹管系数满足标准要求;锅炉升温升压速率控制要严格按照锅炉说明书要求执行。

对于往复式炉排锅炉,要精确控制炉排速率和螺旋给料机速率以保证锅炉燃烧稳定,蒸汽压力、温度不产生大幅波动;开启临吹门前要尽量控制汽包水位在低水位,防止虚假水位导致汽包水位高保护动作;临吹门开启后要及时开大汽包上水门,控制汽包水位,防止汽包低水位保护动作;单次吹管时间不宜过长,应根据汽包压力控制单词吹管时间,一般每次5分钟左右;每一次吹管系数要控制大于等于标准规范要求,本次控制吹管系数约为1.5左右;靶板检查要严格遵守标准规范要求,当靶板不合格时一定要继续进行吹管并检查调整吹管参数,保证吹管质量达到标准要求[6-8]。

4 结语

锅炉蒸汽吹管是锅炉整套启动前最后一项调试项目,吹管的质量好坏决定了汽轮机的运行安全,所以在吹管前、吹管中以及吹管后的每一项操作都尤为关键,各参与人员一定要严格按照标准规范操作,听从总指挥安排,保证整个吹管过程的安全和吹管质量。

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