某電廠1000MW機(jī)組運(yùn)行中鍋爐煙氣深度冷卻器隔絕操作優(yōu)化

汪鑫

摘? 要：本文主要分析了某火力發(fā)電廠1000MW機(jī)組正常運(yùn)行中鍋爐煙氣深度冷卻器隔絕中的注意事項(xiàng)，并針對放水消壓過程中進(jìn)、回水管道異常振動(dòng)進(jìn)行分析，同時(shí)結(jié)合實(shí)際情況，優(yōu)化煙氣深度冷卻系統(tǒng)隔絕操作，避免出現(xiàn)隔絕過程中出現(xiàn)的管路異常振動(dòng)問題。

關(guān)鍵詞：1000MW 火力發(fā)電;深度冷卻器;隔絕;管路振動(dòng)

某電廠1000MW機(jī)組為單爐膛、一次再熱、平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)Π型超超臨界變壓運(yùn)行直流鍋爐[1]。由于現(xiàn)用煤種與設(shè)計(jì)煤種偏差較大，粉塵排放量也較高，不能滿足國家對粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)的要求[2]。2013年依據(jù)鍋爐運(yùn)行情況，將鍋爐設(shè)計(jì)的排煙溫度由125.4℃降低至95℃[3]，在空氣預(yù)熱器出口至電除塵器入口共布置6臺(tái)煙氣深度冷卻器。但隨著近幾年的長期運(yùn)行，由于各種磨損加劇，多臺(tái)煙氣深度冷卻器出現(xiàn)不同程度磨損泄露，導(dǎo)致深度冷卻器處積灰嚴(yán)重，加大了機(jī)組補(bǔ)水率。某日由于在煙氣深度冷卻系統(tǒng)隔絕過程中由于前期分析不足，導(dǎo)致在系統(tǒng)消壓放水3小時(shí)后，深度冷卻器進(jìn)、回水母管發(fā)生異常振動(dòng)。本文主要就此次隔絕過程中發(fā)生的異常現(xiàn)象及處置、原因分析，并對隔絕操作進(jìn)行優(yōu)化。

一、深冷隔絕操作過程

01：38 負(fù)荷500MW，煙氣深度冷卻系統(tǒng)因泄露開始隔絕操作，確認(rèn)緩慢煙氣深度冷卻器分流旁路調(diào)節(jié)閥以及煙氣深度冷卻器分流旁路調(diào)節(jié)閥旁路電動(dòng)閥已開啟。

02：22 依次關(guān)閉煙氣深度冷卻器進(jìn)回水電動(dòng)閥，并聯(lián)系值班鍋爐檢修校嚴(yán)。

05：00 依據(jù)操作票、工作票要求開始放水消壓操作，打開以下閥門：打開煙氣深度冷卻器再循環(huán)泵A、B入口排污閥、打開煙氣深度冷卻器再循環(huán)泵進(jìn)、出口管道放水閥、煙氣深度冷卻器分流旁路調(diào)節(jié)閥旁路電動(dòng)閥放水閥以及1-6號(hào)煙氣深度冷卻器進(jìn)、出水聯(lián)箱排空閥及放水閥。

因就地放水閥、排汽閥出汽量較大，2、3、5、6號(hào)深冷進(jìn)回水箱放水、排空閥均開一半開度。

如圖1所示，標(biāo)紅色箭頭閥門及標(biāo)藍(lán)色箭頭閥門為本次操作中開啟的排空閥及放水閥。

08：44 機(jī)組漲負(fù)荷900MW，就地檢查煙氣深度冷卻器進(jìn)、回水母管振動(dòng)劇烈。檢查煙氣深度冷卻器進(jìn)水流量大幅擺動(dòng)。

08：50立即關(guān)閉2、3、5、6號(hào)煙氣深度冷卻器進(jìn)回水總閥，并開啟2、3、5、6號(hào)煙氣深度冷卻器各分層集箱排空閥及放水閥。同時(shí)聯(lián)系檢修校嚴(yán)煙氣深度冷卻器引水支路調(diào)節(jié)閥后手動(dòng)閥及調(diào)節(jié)閥旁路手動(dòng)閥。

09：13管道振動(dòng)現(xiàn)象消失，流量計(jì)異常擺動(dòng)現(xiàn)象消除，各排空及放水汽量逐漸減少。

二、管路異常振動(dòng)原因分析

本次煙氣深度冷卻系統(tǒng)隔絕時(shí)間節(jié)點(diǎn)如下：02：22 依次關(guān)閉煙氣深度冷卻器進(jìn)回水電動(dòng)閥，04：20 進(jìn)回水電動(dòng)閥才校嚴(yán)完畢。05：00 開始放水消壓操作，因就地放水汽量較大，2、3、5、6號(hào)深冷進(jìn)回水箱放水、排空閥均只開一半開度。08：44 漲負(fù)荷，就地發(fā)現(xiàn)進(jìn)回水母管振動(dòng)劇烈。

由于煙氣深度冷卻系統(tǒng)進(jìn)回水隔離閥為一道電動(dòng)隔離閥，且煙氣深度冷卻引水支路電動(dòng)閥及調(diào)閥未進(jìn)行校驗(yàn)。結(jié)合異常發(fā)生后進(jìn)、回水母管放水閥一直有連續(xù)水流現(xiàn)象，判斷進(jìn)、回水電動(dòng)閥及引水支路電動(dòng)閥、調(diào)閥發(fā)生內(nèi)漏，進(jìn)、回水母管放水閥前管路內(nèi)一直存在流動(dòng)的凝結(jié)水（圖中藍(lán)線部分）。

整個(gè)系統(tǒng)放水消壓時(shí)間不足導(dǎo)致煙氣深度冷卻器內(nèi)存水較多，在機(jī)組正常運(yùn)行中，內(nèi)部存水不斷被煙氣加熱，在放水排空前，內(nèi)部存水已被煙氣不斷加熱。隨著深度冷卻器內(nèi)部壓力不斷下降，導(dǎo)致冷卻器內(nèi)不飽和蒸汽快速轉(zhuǎn)換為變成飽和蒸汽。但由于各煙氣深度冷卻器僅開啟進(jìn)、回水聯(lián)箱排空、放水閥，其余各分支冷卻器放水、排空閥均未開啟，放水、排氣量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于冷卻器內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽量。未能及時(shí)排出的蒸汽回流回深冷進(jìn)、回水母管（圖中紅線部分）。

隨著負(fù)荷快速上漲，深度冷卻器內(nèi)存水大量汽化，凝結(jié)水壓力也不斷上升，煙氣冷卻器進(jìn)、回水電動(dòng)閥內(nèi)漏量也在增加。爐側(cè)蒸汽與機(jī)側(cè)不飽和凝結(jié)水之間發(fā)生工質(zhì)流動(dòng)與熱量交換，如圖所示，紅色線代表的蒸汽與藍(lán)色線代表凝結(jié)水發(fā)生混合形成汽液兩相流。導(dǎo)致煙氣冷卻器管路壓力劇烈變化，進(jìn)、回水母管發(fā)生劇烈振動(dòng)。

三、深度冷卻系統(tǒng)隔絕操作改進(jìn)措施

1、改變操作順序，優(yōu)先逐一隔絕各個(gè)煙氣深度冷卻器進(jìn)、回水總閥，并將各煙氣深度冷卻器各集箱放水、排空閥全部開啟。在隔絕，消壓放水完畢后，再對進(jìn)、回水母管進(jìn)行隔絕、消壓、放水。

2、增加煙氣深度冷卻器引水支路調(diào)節(jié)閥后手動(dòng)閥及煙氣深度冷卻器引水支路調(diào)節(jié)閥旁路閥的隔絕。

3、系統(tǒng)母管放水增加以下閥門：

1. 煙氣深度冷卻系統(tǒng)出水電動(dòng)閥前管路至機(jī)組排水槽放水手動(dòng)閥;

2. 煙氣深度冷卻系統(tǒng)進(jìn)水電動(dòng)閥后放水閥;

3. 煙氣深度冷卻系統(tǒng)出水電動(dòng)閥前管路放水閥。

四、優(yōu)化結(jié)果

異常發(fā)生后4個(gè)月后，某電廠同型號(hào)鍋爐再次進(jìn)行深度冷卻系統(tǒng)隔絕操作，操作過程完全按照優(yōu)化后的標(biāo)準(zhǔn)操作票操作。本文中所提及異常未發(fā)生。系統(tǒng)消壓放水過程水溫、壓力變化穩(wěn)定，管路未發(fā)生明顯振動(dòng)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]李秀平，李博，謝津倫 燃煤鍋爐低溫余熱利用技術(shù)應(yīng)用分析[J] 中國電力，2011，44（12）：86-88.

[3]王存洋. 潮州電廠4號(hào)機(jī)組低溫省煤器運(yùn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S]. 青島達(dá)能環(huán)保公司，2012.