生物質電站高溫高壓鍋爐蒸汽吹管探討

大唐環境產業集團股份有限公司海外事業部 張旭梁

生物質電站是利用生物質所具有的生物質能進行的發電，是可再生能源發電的一種，包括農林廢棄物直接燃燒發電、農林廢棄物氣化發電、垃圾焚燒發電、垃圾填埋氣發電、沼氣發電。

1 概述

1.1 設備概述

某生物質電站采用無錫華光工業鍋爐有限公司自主開發設計的生物質直燃技術的100t/h高溫高壓蒸汽鍋爐。鍋爐為高溫高壓蒸汽參數，自然循環爐，單鍋筒、平衡通風、半露天布置、固態排渣、全鋼構架，爐膛及過熱器通道為懸吊結構，尾部省煤器及空預器區域為支承結構。鍋爐采用往復爐排的燃燒方式，鍋爐汽水系統采用自然循環，在爐膛外布置了集中下降管。鍋爐煙氣流向采用四回程“M”型，爐膛和過熱器通道采用全封閉的膜式水冷壁，很好的保證了鍋爐的嚴密性能。

過熱器采用三級布置，并布置了二級噴水減溫器，使過熱蒸汽溫度有很大的調節裕量，以保證鍋爐蒸汽參數。尾部豎井內布置了單級省煤器和單級空氣預熱器，一次冷風由空氣預熱器加熱，進入爐排下作為一次風，二次冷風由空氣預熱器加熱后經爐排上二次風管再進入爐膛。煙氣由引風機送入除塵、凈化設備，凈化處理合格后經煙囪排入大氣。為有效控制NOx的排放，本鍋爐設計煙氣再循環系統，再循環煙氣由二次風口噴入。為有效控制SO2的排放，本鍋爐設計爐內噴鈣系統，石灰粉（CaO）由二次風口噴入。

1.2 吹管目的及吹管范圍

吹管目的：通過對管道進行蒸汽吹管，清除設備及管道在制造、運輸和安裝過程中殘留在過熱器、主蒸汽管道及其它蒸汽管道內部的銹垢、焊渣、氧化皮等雜物，防止鍋爐運行時過熱器堵塞爆管，同時避免在機組正常運行時異物進入汽輪機通流部分對葉片造成損傷，保證鍋爐、汽輪機安全運行[1-2]。

吹管范圍：過熱器、主蒸汽管道、鍋爐至汽輪機主汽門前蒸汽管道、減溫水管道、軸封系統、減溫減壓系統。

2 吹管前應具備的基本條件

在鍋爐吹管前檢查確認各項基本條件是否具備，關系著鍋爐能否正常啟動、吹管工作能否順利進行，所以在檢查前應該制作吹管條件檢查確認表，并組織業主、監理、電建、調試、運行等相關人員一起檢查確認，并在檢查確認表上簽字，當條件都滿足時方可點火啟動鍋爐。一般檢查確認的基本條件如下：

圖1 鍋爐汽水系統

輔機冷卻水系統調試結束；壓縮空氣系統調試結束；除鹽水系統調試結束，取樣、加藥系統調試結束；除鹽水箱、除氧器水箱補足除鹽水，保證吹管期間補水可靠。除氧給水系統調試結束；鍋爐水壓試驗結束；鍋爐各風機試轉合格；爐排液壓系統調試結束；廢污水排放系統具備投運條件；煙氣凈化部分調試結束，具備投運條件；除灰渣系統調試結束，具備排渣處理投運條件；水位計工業電視系統調試結束，可投入使用；鍋爐烘爐、煮爐工作結束；熱控測點，遠程控制，保護連鎖已調試結束；臨吹管道、支吊架施工結束，驗收合格。消音器安裝完畢，能夠滿足鍋爐蒸發量的輸出，消音器延軸向可以在一定范圍內自由伸縮，其它方向不可移動。臨時系統保溫完整、支撐穩固、膨脹自由，并經驗收合格（包括蒸汽母管、蒸預器、減溫水管道、軸封、減溫減壓系統）。

汽水系統、風煙系統的手動、電動閥門開關靈活好用，DCS能遠程控制，主蒸汽流量孔板已拆除；吹管臨時控制門試驗完畢并合格，接好控制電源，控制盤放在集控室便于操作的位置，開關時間應小于60s；臨吹管門前、后疏水管路安裝完成；準備好吹管用的靶板及拆裝工具，靶板已經備齊；火焰監視系統和冷卻系統經驗收合格備用；臨吹管道排氣控制區域警戒線已布置，設專人負責，禁止人員出入。

3 鍋爐吹管過程

3.1 鍋爐吹管過程控制

由調試單位、施工單位、監理單位、生產單位、建設單位共同對系統條件進行檢查。經聯合確認具備吹管條件。對鍋爐吹管工作進行了安全技術交底。鍋爐吹管前，按照鍋爐說明書進行鍋爐點火、升溫生壓操作，這一過程要嚴格按照鍋爐說明書進行操作，同時應安排人員在現場對鍋爐進行全面檢查，確保鍋爐在升溫生壓過程中各部件、管道、受熱面無損壞、泄漏等問題出現。詳細的吹管過程如下[3-5]：

鍋爐烘爐結束，爐水置換合格，開始鍋爐升壓暖管；鍋爐升壓至1.7MPa左右時試吹一次，檢查吹管臨時管路膨脹良好；調整吹管壓力3.5MPa～4.5MPa，主汽溫度400℃左右開始吹管，鍋爐有效吹管54次；第一階段吹管結束，鍋爐停爐冷卻24h，全爐換水；檢查鍋爐具備點火條件，鍋爐重新點火；鍋爐壓力升至1.7MPa試吹一次，吹管臨時管路膨脹良好；調整吹管壓力3.5MPa～4.5MPa、主汽溫度400℃左右開始吹管，鍋爐有效吹管85次，累計有效吹管139次；第137次放靶板、試吹合格，第138次放靶板、合格，第139次放靶板、合格；第二階段吹管結束；鍋爐正常停爐。

3.2 鍋爐吹管過程控制要點

吹管前應檢查所有設備系統均具備啟動條件；要檢查臨時系統完整可靠，沒有跑冒滴漏缺陷；吹管前要檢查循環水系統連續穩定運行；檢查汽輪機主汽門位置臨時堵板封閉嚴密；根據鍋爐主蒸汽系統設計壓降準確計算吹管蒸汽參數，保證吹管系數滿足標準要求；鍋爐升溫升壓速率控制要嚴格按照鍋爐說明書要求執行。

對于往復式爐排鍋爐，要精確控制爐排速率和螺旋給料機速率以保證鍋爐燃燒穩定，蒸汽壓力、溫度不產生大幅波動；開啟臨吹門前要盡量控制汽包水位在低水位，防止虛假水位導致汽包水位高保護動作；臨吹門開啟后要及時開大汽包上水門，控制汽包水位，防止汽包低水位保護動作；單次吹管時間不宜過長，應根據汽包壓力控制單詞吹管時間，一般每次5分鐘左右；每一次吹管系數要控制大于等于標準規范要求，本次控制吹管系數約為1.5左右；靶板檢查要嚴格遵守標準規范要求，當靶板不合格時一定要繼續進行吹管并檢查調整吹管參數，保證吹管質量達到標準要求[6-8]。

4 結語

鍋爐蒸汽吹管是鍋爐整套啟動前最后一項調試項目，吹管的質量好壞決定了汽輪機的運行安全，所以在吹管前、吹管中以及吹管后的每一項操作都尤為關鍵，各參與人員一定要嚴格按照標準規范操作，聽從總指揮安排，保證整個吹管過程的安全和吹管質量。