中国能源建设集团西北电力试验研究院
2018年05月10日某电厂开始进行一号机组锅炉吹管工作,2018年05月16日一号机组锅炉吹管工作结束。这次锅炉吹管采用一段法,蓄能降压吹管方式,吹管压力7mpa—8mpa。吹管分为三个阶段:第一阶段共吹管30次,停炉冷却48小时、在汽水分离器压力达到1mpa时整炉带压放水;第二阶段吹管49次,停炉冷却24小时;第三阶段吹管56次。在吹管第134次、第135次连续两次加装靶板合格,靶板表面均无大于0.5mm的斑痕,且在0.2mm~0.5mm范围的斑痕1点,0.2mm以下的斑痕无,符合《火力发电建设工程机组调试质量验收及评价规程》(DL/T5295-2013)及《中国国电集团火电工程调整试运质量检验及评定标准(2006年版)》中规定的检验标准。
这次吹管A,D层制粉系统投运,点火方式为等离子点火,磨煤机为北京电力设备总厂生产的中速磨煤机,型号ZGM133G,磨煤机研磨出力95t/h,最小出力35t/h,煤粉分离方式采用动态分离方式,煤粉细度17%。
表1:吹管过程物质消耗量
名称 | 第一阶段 | 第二阶段 | 第三阶段(1) | 第三阶段(2) | 锅炉保养 |
吹管次数(次) | 30 | 49 | 5 | 51 | 3 |
冷态冲洗除盐水消耗(t) | 5858.7 | 817 | 787 | 263 | / |
热态冲洗除盐水消耗(t) | 4683.3 | 731 | 283 | 87 | / |
吹管除盐水消耗(t) | 3463 | 5488 | 152 | 3985 | 537 |
燃煤量消耗(t) | 716.38 | 735.12 | 181.1 | 668.9 | 100.3 |
累计吹管时间(s) | 5925(197.5s/次) | 9702(198s/次) | 987.5(197.5s/次) | 10557(207s/次) | / |
每吹一次消耗水量约(t) | 40 | 40 | 40 | 40 | / |
现对制粉系统投运进行总结分析:首次点火投运的是A层制粉系统,完成第一阶段吹管,在第二阶段投运的是D层制粉系统,在第三阶段投运的是A层制粉系统。在投运制粉系统时,启动过程为:以D磨煤机为例,投入等离子暖风器(只启动A一次风机运行,因为设计只有一台等离子暖风器且在A一次风机出口热风母管上),暖磨约一小时,磨煤机升磨辊,启动D磨煤机,启动D给煤机,延时3秒D中心给料机联启,给煤机给煤指令95t/h,中心给料机自动跟踪给煤机给煤量到50hz,铺煤时间约80秒,铺煤量约2吨,降给煤机给煤指令35t/h,同时降磨辊,磨辊降到位开液动换向阀,调整磨煤机入口风量,及加载力,保证磨煤机出口温度不小于65℃,磨煤机就地无剧烈震动,煤火检稳定,炉膛负压无大幅度波动,注意在磨煤机点火前将炉膛负压调到-500pa,因为在点火瞬间炉膛会冒正压。
表2等离子设计要求
序号 | 名 称 | 单 位 | 数值 | 备 注 |
1 | 一次风管风速 | m/s | 18 | 要求大于18m/s |
2 | 一次风温 | ℃ | ≥60℃ | 磨出口风温,要求不大于75℃ |
3 | 一次风量 | t/h | 35kg/s | |
4 | 煤粉量 | t/h | 4.4-12.33t/h | 最大和最小值分别列出 |
5 | 煤粉浓度 | kg/kg | 0.2-0.5kg/kg | |
6 | 燃烧器阻力 | Pa | <1000Pa |
对于百万机组的带炉水循环泵的机组,吹管过程贮水箱水位的调节非常重要,现在总结如下:
在吹管过程中主要注意五点:
(一)给水流量不小于620t/h,最低不小于510t/h。流量小于保护流量,水冷壁水动力特性不好,容易导致局部水冷壁内工质滞止,超温发生金属蠕变。
(二)贮水箱液位不小于0.5m。小于0.5m,BCP泵入口必需汽蚀余量不足,泵会发生汽蚀,损坏泵的叶轮和泵腔。
(三)BCP泵入口进水温度要有一定的过冷度(至少5℃)。BCP泵入口进水温度没有过冷度,饱和水就会变成饱和汽或过饱和蒸汽,泵会发生汽蚀,损坏泵的叶轮和泵腔。
(四)在吹管过程蒸汽不能带水。蒸汽带水会导致管道发生水击,管道振动,影响管材寿命。因此在吹管过程中保证低温过热器入口温度下降率不超过10℃/min。
(五)给水泵、BCP泵不能过负荷。不能超过给水泵的最大流量1200t/h和给水泵电机的额定电流433A;不能超过BCP泵的额定电流40A。
在吹管过程中:当汽水分离器出口压力达到7-8mpa(这次吹管基本控制在7.5mpa左右)时,开始开主临冲门,在开临冲门之前,控制给水流量在750t/h-800t/h,贮水箱液位7-9m,给水调门开度10%左右,BCP泵出口流量在650-700t/h,BCP泵出口调节门开度在50-60%之间, wdc阀1开度在10-30%之间(wdc阀2,wdc阀3,基本不开),全程手动控制。开始开临冲门,同时关闭wdc阀1开度0%,当过热器吹管系数小于1.3-1.35时(此时汽水分离器压力基本能达到5.5mpa左右),开始关闭主临冲门(主临冲门从开指令发出到关到位来大于用时210s),当主临冲门关到位后,立即将给水调阀开到60-70%(给水压力在13mpa左右),给水流量约850-900t/h,BCP泵出口调阀开度关到10-20%。什么时候将给水调阀再关到10%和BCP泵出口调阀开度开到50-60%,有两种方法来判断:1.根据表1每次吹管大约吹走蒸汽40t,按照给水流量850t/h计算大约补水2.8分钟,加上虚假水位的用量,补水约用时4-5分钟,即4-5分钟后再停止大量补水贮水箱水位才不会大幅度波动;2.根据饱和压力和饱和温度的关系,判断贮水箱的虚假水位消失时间和顶棚水冷壁水侧汽泡消失的时间来判断,在开主临冲门前汽水分离器的温度290℃左右,压力7.5mpa左右,主临冲门关到位时汽水分离器压力5.3mpa(对应饱和温度268℃),温度270℃左右,在补水过程中汽水分离器的温度在上涨,上涨幅度比压力上涨幅度慢很多,在饱和压力和饱和温度的交集时刻,再停止大量补水贮水箱水位才不会大幅度波动,实际观察从开始进行锅炉补水到汽水分离器压力到6mpa汽水分离器温度达到276℃(即汽水分离器饱和温度与饱和压力相对应)时,这个时间约需要4分钟左右。
为了保证BCP泵进水温度有5-10℃的过热度,开BCP泵过冷水调阀20%-30%,过冷水流量控制在50t/h左右。
为了防止蒸汽带水,在吹管过程中低温过热器入口温度降低不能超过30℃,按照主临冲门开关时间约3分钟,下降速率为10℃/min计算,低温过热器入口温度下降正好为30℃,所以我们采取了在主临冲门关到位时,再进行锅炉大量补水,实践证明了低温过热器入口温度下降了17℃,满足吹管要求,但同时也增加了调整的技术难度。
经过查找热力计算书在BMCR工况下,从省煤器进口到汽水分离器出口的压力损失是2.3mpa,锅炉高度按照70m计算,采用7.5mpa的吹管压力,所以给水泵出口压力至少需要10.5mpa才能将给水补充到锅炉里。
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