600 MW超臨界W火焰鍋爐水壓試驗系統優化

卓仁春

(貴州華電桐梓發電有限公司，貴州 遵義 563200)

600 MW超臨界W火焰鍋爐水壓試驗系統優化

卓仁春

(貴州華電桐梓發電有限公司，貴州 遵義 563200)

創新性的采用空氣預熱器高壓沖洗水泵作為鍋爐一次系統水壓試驗升壓泵，并對泵的水源、管路系統、電控裝置進行優化，實現了對鍋爐一次系統原水壓試驗系統的優化，規避了耗時長、操作復雜、試驗成本高、易延誤檢修工期等問題。

超臨界；W火焰鍋爐；空預器；高壓沖洗水泵；水壓試驗

表1 原系統一次系統水壓試驗數據統計

1 設備介紹

貴州華電桐梓發電有限公司(以下簡稱桐電公司)2×600 MW機組采用東方鍋爐(集團)股份有限公司生產的DG1900/25.4-Ⅱ8 型、超臨界參數、W型火焰燃燒、一次中間再熱、固態排渣、平衡通風、全鋼懸吊結構、Π型露天布置的直流鍋爐。采用選擇性催化還原技術(SCR)板式催化劑脫硝裝置。主要燃用桐梓地區高硫無煙煤，配有脫硝空氣預熱器(以下簡稱空預器)及其高壓水沖洗系統。

新安裝、大修后、大面積更換受熱面管后的鍋爐應進行水壓試驗[1]，以檢驗鍋爐汽水系統各承壓部件的強度及嚴密性，確保機組能長期安全穩定運行[2]。

2 存在的問題

機組原系統中鍋爐一次系統水壓試驗情況見表1。

原水壓試驗系統存在的問題如下。

(1)試驗耗時長。單獨使用電動給水泵不能滿足一次系統水壓試驗壓力要求，需利用汽動給水泵進行升壓，但汽動給水泵沖轉所需時間較長，且需投運輔助系統較多。根據表1可知，原設計系統做鍋爐一次系統水壓試驗平均耗時19.6 h。

(2)試驗操作要求高。利用汽動給水泵升壓操作過于繁瑣，且升壓速率難以控制，升壓速率不穩定(如圖1所示)，容易對設備造成沖擊。

圖1 原系統水壓試驗升壓曲線(截圖)

(3)試驗成本高。利用汽動給水泵升壓，除小汽輪機用汽外，各輔助系統投運將消耗大量廠用電，成本較高。根據表1可知，原設計系統做鍋爐一次系統水壓試驗平均耗電約190.0 MW·h。

(4)延誤檢修工期。在機組大、小修期間,受汽輪機側輔助系統檢修工期影響，水壓試驗節點往往不能如期完成，從而導致總體檢修工期延誤。

表2 優化方案實施后一次系統水壓試驗數據統計

(3)試驗成本明顯降低。優化方案實施后，鍋爐一次系統水壓試驗平均耗汽量為0 t，耗油量為0 t，耗電量為1.1 MW·h；相比原系統平均減少耗汽量116 t，減少耗油量20 t(雙機停運時)，減少耗電量188.9 MW·h。雙機停運時鍋爐一次系統水壓試驗每次節省成本約28萬元，單機停運時每次節省成本約16萬元。

(4)機組大小修時，減少了汽輪機側輔助設備檢修進度對鍋爐一次系統水壓試驗的影響，進而避免了對整體檢修工期的不利影響。

5 結束語

鍋爐一次系統水壓試驗系統優化方案的實施，成功解決了水壓試驗成本高、過程耗時長、操作繁瑣、檢修工期延誤等問題。利用高壓沖洗水泵作為水壓試驗升壓泵是一項創新，且降低了實施成本。

優化方案具有較強的實用性，簡化了運行操作，且升壓速率易于控制，有利于保證設備安全；減少單次水壓試驗耗時；大、小修期間，降低了汽輪機側輔機檢修進度對整體檢修工期的影響。綜上所述，該超臨界W火焰鍋爐水壓試驗系統優化方案具有一定的推廣價值。

[1]鍋爐安全技術監察規程：TSG G0001—2012[S].

[2]鍋爐定期檢驗規則：TSG G7002—2015[S].

[3]往復式增壓泵：JB/T 6538—1992[S].

[4]壓力管道安全技術監察規程-工業管道：TSG D0001—2009[S].

[5]電力建設施工技術規范：第2部分 鍋爐機組：DL 5190.2—2012[S].

(本文責編：劉炳鋒)

3 優化方案

3.1情況分析

本著經濟節能、系統簡單可靠、節約成本的原則進行分析，盡可能利用現有設備，確定了鍋爐一次系統水壓試驗系統優化方案。

桐電公司鍋爐為超臨界W火焰鍋爐，燃用桐梓地區的高硫無煙煤并配有脫硝裝置，空預器極易堵塞。因此，空預器在運行或者停運后，需要進行高壓水沖洗，清除空預器受熱面積灰或結垢。空預器高壓沖洗水泵水源為消防水，系統簡圖如圖2所示。

圖2 原空預器高壓沖洗水系統簡圖

高壓沖洗水泵出口壓力可以達到35 MPa，沖洗水體積流量為220 L/min，其出口壓力可以滿足水壓試驗對壓力的要求[3]，故將該泵用作一次系統水壓試驗升壓泵，并對水源、管路系統、電控系統進行綜合優化[4]。

3.2優化方案

3.2.1 水源優化

新增凝結水輸送泵至高壓沖洗水泵管路及相應閥門，利用除鹽水作為水壓試驗用水，如圖3所示。空預器高壓沖洗水泵用于空預器沖洗時，以原消防水為水源；該泵用作鍋爐一次系統水壓試驗升壓泵時，通過閥門切換，以凝結水為水源。

3.2.2 管路系統優化

在高壓沖洗水泵出口增加一路管道至省煤器下降管就地壓力表管接頭處，接入鍋爐一次系統，如圖3所示。空預器高壓沖洗水泵用于空預器沖洗時，出口工質通往空預器沖洗系統；該泵用作鍋爐一次系統水壓試驗升壓泵時，通過閥門切換，出口工質通往鍋爐一次系統[5]。

圖3 優化后鍋爐一次系統水壓試驗系統

3.2.3 電控系統優化

為高壓沖洗水泵加裝變頻器，將沖洗水泵啟動方式改為變頻啟動，通過調節頻率來控制水壓試驗升壓速率。

4 實施效果

優化方案實施后一次系統水壓試驗情況見表2。 優化方案實施后水壓試驗升壓曲線如圖4所示。

圖4 優化后水壓試驗升壓曲線(截圖)

優化方案實施效果如下。

(1)試驗時間縮短。優化方案實施后，鍋爐一次系統水壓試驗時，試驗時間比原來縮短了15.0 h左右。

(2)試驗操作簡化，升壓速率容易穩定控制。減少了大量汽輪機側輔助設備及系統的操作，操作更簡單；利用變頻器控制水壓試驗升壓速率，升壓速率更穩定。

2017-03-01；

:2017-05-17

TK 229

：B

：1674-1951(2017)06-0059-02

卓仁春(1984—)，男，重慶長壽人，工程師，從事火電廠生產管理工作(E-mail:chdtz@qq.com)。