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摘要:本文总结了国华某发电厂#4机组无转子稳压吹管工作,并对无转子稳压吹管与传统吹管工艺进行了经济技术对比、分析,提出一种新的吹管方式和吹管后的保养方法。
关键词:无转子 、稳压吹管、十八胺保养、经济效益
中图分类号:F014文献标识码: A
一、概述
神华国华某发电公司二期工程安装两台国产660MW超临界火电机组,锅炉为上海电气集团生产的直流锅炉,汽轮机和发电机非别为哈尔滨汽轮机厂和哈尔滨电机厂生产制造。汽轮机为三缸四排汽、一次中间再热、海水冷却、凝汽式汽轮机。给水系统配置两台50%汽动给水泵和一台30%的电动给水泵。
神华国华某发电公司二期工程于2007年5月1日开工,2009年3月27日通过168小时试运行。然而截至到2009年4月,4号机组除汽机本体受两根低压转子未到货影响未能完工外,其他系统均已施工并单体调试完成。低压转子合同交货时间应在2008年8月份,按哈汽厂提供的国外低压转子毛坯交货时间,两根低压转子的交货时间在2009年9月初和9月中旬,投产时间将推迟到2010年1月。针对4号机投产与转子供货的矛盾,技术人员在充分分析系统配置的基础上,提出了无转子稳压吹管的安装工艺,在一定程度上缓解了这个矛盾。
无转子稳压吹管,就是在汽轮机转子到货前,汽轮机空缸进行吹管工作,吹管后进行热力系统保养。这样,转子到货后再进行正常安装工作,在机组具备盘车条件后直接进入整套启动。
无转子稳压吹管,把吹管临时系统安装、吹管和吹管后的系统恢复工作提前到转子到货前进行,将把整个安装工期缩短1个月左右,将为公司带来巨大的经济效益和社会效益。
二、无转子稳压吹管的关键性技术
无转子稳压吹管的必须解决的关键性技术包括以下三部分:
1、如何保证高中压转子高中压汽缸的安全。
由于无转子稳压吹管时汽轮机不能投入盘车,防止蒸汽进入高中压缸是保证设备安全的關键。吹管时将高压主汽阀门芯拆除,装厂家提供的假门芯,在高压主汽门法兰安装汽轮机厂提供的临时法兰经临时管将蒸汽引出。为防止高压缸进汽,在高压调速汽门出口打堵,高压导汽管不安装,以彻底隔绝主蒸汽进入高压缸。将中压主汽阀关闭,蒸汽从中压主汽阀阀盖引出,中压导汽管不安装,中压调速汽门出口用封头密封。各抽汽管道均不安装。通过以上措施,可确保高中压缸不进汽,保证高中压缸的安全。
2、如何建立并保持真空系统的稳定。
稳压吹管系统要求小汽机投入,该发电公司二期工程小汽机没有设置独立的凝汽器,吹管时要采取措施保证在主机凝汽器建立真空。为此,凝汽器与喉部与低压缸连接完成,将低压缸内缸、隔板就位,将低压缸临时扣盖,在低压缸轴封部位、进汽口用经过核算和临时堵板封闭,与凝汽器相连的各段抽汽在凝汽器外部打堵。整个真空系统压水找漏完成,真空泵试运完成。采取以上措施,在凝汽器建立真空。
3、如何对吹管后的锅炉及系统进行保养。
在机组吹管后,恢复高主门和中主门,恢复高低压旁路系统,锅炉点火进行十八胺保养。十八胺保养工艺是目前成熟的保养工艺,在清河电厂、康平电厂有六个月保养的成功经验,可以保证4号机组热力系统吹管后三个月的保护期内不发生锈蚀。
三、无转子稳压吹管临时系统设计
1.吹管临时管道选择
1.1.临时吹管阀门前管道
P取10 MPaT=500℃(《河北电力建设调整试验所锅炉蒸汽吹管调试措施》)材料选用12Cr1MoVG,[σ]t=128Mpa,管道外径为Ø 480,计算得: Sm=19.04 mm取S=26mmØ480×26。
1.2.临时吹管阀门后管道
P取6.4 MPaT=500℃, ,材料选用12Cr1MoVG,管道外径为Ø480mm,计算得:Sm=13.71mm 取S=26mmØ480×26。
1.3.消声器前面的母管道
P取2.0MPaT=540℃ ,材料选用12Cr1MoVG,管道外径为Ø1066mm, Sm=11.91mm 取S=16mmØ1066×16。
2.无转子稳压吹管需要采取的临时措施
2.1.高压主汽门导汽接口
高压主汽门导汽接口用δ=50mmφ=540mm钢板(共4块)做封头,封头与导汽接口内壁接触处用φ=8mm圆钢盘起点焊,以利于保护原坡口,便于吹管后的恢复工作。封头与阀门间密封焊接。待吹管后割除,打磨后与高压导汽管道连接。
2.2.中压主汽门导汽接口
中压主汽门导汽接口用δ=50mmφ=810mm钢板(共4块)做封头,封头与阀门间密封焊接。待吹管后割除,打磨后与中压导汽管道连接。
2.3.低压缸轴封
将1#、2#低压外缸上半扣盖后,低压缸轴封处用δ=32mm φ=1100mm钢板(共4块)加工成法兰盖板,加高压石棉垫,用螺栓连接,密封牢固,吹管结束后进行拆除。
2.4.低压缸进汽联通管接口
将1#、2#低压外缸上半扣盖后,低压缸进汽联通管接口处用δ=50mm φ=2080mm钢板(共2块)加工成法兰盖板,加高压石棉垫,用螺栓连接,密封牢固。待吹管后再将其拆除。
3.凝汽器喉部处理
凝汽器要建立真空,低压缸和凝汽器喉部必须进行连接。连接后受凝汽器的影响,低压缸不能进行大的调整工作,在转了到来前,如何进行精确的找中,保证转子到货后低压外缸不进行大的调整,是保证一次连接的关键,否则,吹管后汽机安装中还要把凝汽器与低压缸再割开,工作量很大。
首先,低压缸与凝汽器连接前,进行精确的汽缸中心调整。用拉钢丝的方法,保证汽缸各油挡(汽封)洼窝左右相等(精度0.05mm)。然后,按哈尔滨汽轮机厂有限责任公司《安装说明书》要求,用高精度水准仪(精度0.01mm),测量、调整1-6#轴承标高及水平,使低压缸在横向、纵向、垂直方向精确定位。低压部分滑销系统用斜铁撑牢,低压缸定中心梁临时安装。低压缸与凝汽器之间用厂家提供的连接板进行正式连接。
四、无转子稳压吹管后的保养
无转子稳压吹管后热力系统要等待三个月的时间,才能进入整套启动。如何保证这三个月中热力系统不受大的腐蚀,是一个新的课题。经过多种方案比较分析,采用了十八胺保护的保养方案。
十八胺保护,就是在锅炉压力、温度降至合适参数时,向热力系统加入十八胺,在热力设备内表面形成一层憎水性保护膜,从而达到阻止金属腐蚀的目的。
吹管后进行临时系统恢复,拆除主汽至冷段的临时管,将再热汽门门盖封闭,主、再热蒸汽通过高、低旁回到凝汽器。再次进行点火,主汽压力至3MPa、主汽温度400℃左右时,打开凝结水精处理旁路,将精处理退出运行。保留凝结水、省煤器入口主给水、汽水分离器出口取样、过热蒸汽取样等四路样水,并调节取样冷却器的冷却水量使样水温度保持在53℃~55℃,同时保持样水处于大流量冲洗状态,以避免十八胺在冷却器内沉积,其余就地采样一次门、二次门关闭。
当过热和再热蒸汽温度350~450℃时,即可启动十八胺临时加药泵向前置泵入口加入十八胺。锅炉给水流量保持在最小启动流量624t/h左右,加药时间控制在2小时左右,加药期间机组过热蒸汽温度应维持在350℃~450℃。溶液箱内药液剩余1/5左右时补充除盐水并溶药至十八胺有效浓度2%左右。十八胺加完后向溶液箱内注入除盐水继续加药,冲洗加药管道。加药期间应保证过热蒸汽中十八胺的含量达到20mg/L以上。
在十八胺加药完毕后系统循环2 h,按照规程带压放水、真空抽干方式停炉(要求带压放水的初始压力为2.0~2.4MPa)。除氧水箱、凝汽器热井、高压加热器汽侧疏水、低压加热器汽侧疏水等应及时排净。
2009年6月12日和6月25日,该发电公司先后组织了两次专家评审会,对稳压吹管和吹管后热力系统保养措施进行了审查。审查请了国内西安热工院、华北电科学院、东北电科院和山西电科院的专家。通过审查,专家一致认为无转子稳压吹管“采取的隔离措施是全面可靠的,能够做到高中压缸不进汽、低压缸建立可靠的真空。可以保证汽轮机设备和系统在不投入盘车装置的情况下安全运行。” “河北调试所编制的保养措施全面、可靠,具有可操作性,能够满足我公司4号机组吹管后停炉保护要求”。
五、无转子稳压吹管和十八胺法保养工作实施
国华某发电公司二期工程无转子稳压吹管和十八胺保养工作经主管部门批准后,进行了实施,吹管工作于2009年7月29日开始,炉前系统冲洗,7月31日10:19四号锅炉点火一次成功,8月1日至2009年8月3日,共进行了五次稳压吹管,第四号和第五口连续两次靶板合格,其间进行了两次停炉大冷却。
8月10日系统恢复完成,开始进行了十八胺保养工作,到8月11日凌晨保养工作成功完成。
六、无转子稳经济效益分析
每天发电量按1000万kW.h。折合后收益见下表为:
提前吹管主要支出费用如下:
1.吹管后保养费用,按专家讨论会确定的方案,机组吹管完成后,进行专门的保养,主要消耗为保养费用和冲洗临时系统费用。主要保养费用如下:
耗水:5000吨,8元/吨,折合4.0万元
煤:吹管期间用煤费用折合约23.9万元
电:吹管期间用电费用折合约12.0万元
请专业公司进行十八胺保养需要10万元。
总计保养费用:49.9万元
2.机组启动中需要增加临时冲洗系统,需要一台600T/H,扬程80米的水泵,该泵采用采暖系统采暖循环泵代用,电源采用汽机MCC备用项,安装一条ϕ273*6.5,60米長的临时管道,泵和管道的安装费约为2.8万元。
3.提前吹管需要进行真空系统临时封堵,封堵措施费约为4万元。
4.由于进行十八胺保养,冲洗中需要增加冲洗水量约5000吨,折合费用4万元。
提前吹管支出总计:60.7万元。
提前采用无转子稳压吹管新工艺,累计收益约:2596.20-60.7=2535.5万元
结束语:
神华国华某发电公司二期工程在低压转子推迟交货一年的情况下,经过认真分析,采取完善的措施,在低压转子到货前进行稳压吹管,提前工期一个月的时间投产,创造了可观的经济效益和社会效益,无转子稳压吹管新技术和十八胺保养新工艺的成功应用值得其他单位借鉴。
参考文献:1、《火电机组启动蒸汽吹管导则》1998年版
2、《电力建设施工及验收技术规范锅炉机组篇》DL/T5047-95
作者简介:张春晓(1978年),男,现任神华国华宁海电厂长三角检修公司汽轮机检修主管、长期从事汽轮发电机组安装、检修及技术管理工作。
靳长虹 (1976年5月)男、现任河北国华沧东发电有限责任公司副点检长。
关键词:无转子 、稳压吹管、十八胺保养、经济效益
中图分类号:F014文献标识码: A
一、概述
神华国华某发电公司二期工程安装两台国产660MW超临界火电机组,锅炉为上海电气集团生产的直流锅炉,汽轮机和发电机非别为哈尔滨汽轮机厂和哈尔滨电机厂生产制造。汽轮机为三缸四排汽、一次中间再热、海水冷却、凝汽式汽轮机。给水系统配置两台50%汽动给水泵和一台30%的电动给水泵。
神华国华某发电公司二期工程于2007年5月1日开工,2009年3月27日通过168小时试运行。然而截至到2009年4月,4号机组除汽机本体受两根低压转子未到货影响未能完工外,其他系统均已施工并单体调试完成。低压转子合同交货时间应在2008年8月份,按哈汽厂提供的国外低压转子毛坯交货时间,两根低压转子的交货时间在2009年9月初和9月中旬,投产时间将推迟到2010年1月。针对4号机投产与转子供货的矛盾,技术人员在充分分析系统配置的基础上,提出了无转子稳压吹管的安装工艺,在一定程度上缓解了这个矛盾。
无转子稳压吹管,就是在汽轮机转子到货前,汽轮机空缸进行吹管工作,吹管后进行热力系统保养。这样,转子到货后再进行正常安装工作,在机组具备盘车条件后直接进入整套启动。
无转子稳压吹管,把吹管临时系统安装、吹管和吹管后的系统恢复工作提前到转子到货前进行,将把整个安装工期缩短1个月左右,将为公司带来巨大的经济效益和社会效益。
二、无转子稳压吹管的关键性技术
无转子稳压吹管的必须解决的关键性技术包括以下三部分:
1、如何保证高中压转子高中压汽缸的安全。
由于无转子稳压吹管时汽轮机不能投入盘车,防止蒸汽进入高中压缸是保证设备安全的關键。吹管时将高压主汽阀门芯拆除,装厂家提供的假门芯,在高压主汽门法兰安装汽轮机厂提供的临时法兰经临时管将蒸汽引出。为防止高压缸进汽,在高压调速汽门出口打堵,高压导汽管不安装,以彻底隔绝主蒸汽进入高压缸。将中压主汽阀关闭,蒸汽从中压主汽阀阀盖引出,中压导汽管不安装,中压调速汽门出口用封头密封。各抽汽管道均不安装。通过以上措施,可确保高中压缸不进汽,保证高中压缸的安全。
2、如何建立并保持真空系统的稳定。
稳压吹管系统要求小汽机投入,该发电公司二期工程小汽机没有设置独立的凝汽器,吹管时要采取措施保证在主机凝汽器建立真空。为此,凝汽器与喉部与低压缸连接完成,将低压缸内缸、隔板就位,将低压缸临时扣盖,在低压缸轴封部位、进汽口用经过核算和临时堵板封闭,与凝汽器相连的各段抽汽在凝汽器外部打堵。整个真空系统压水找漏完成,真空泵试运完成。采取以上措施,在凝汽器建立真空。
3、如何对吹管后的锅炉及系统进行保养。
在机组吹管后,恢复高主门和中主门,恢复高低压旁路系统,锅炉点火进行十八胺保养。十八胺保养工艺是目前成熟的保养工艺,在清河电厂、康平电厂有六个月保养的成功经验,可以保证4号机组热力系统吹管后三个月的保护期内不发生锈蚀。
三、无转子稳压吹管临时系统设计
1.吹管临时管道选择
1.1.临时吹管阀门前管道
P取10 MPaT=500℃(《河北电力建设调整试验所锅炉蒸汽吹管调试措施》)材料选用12Cr1MoVG,[σ]t=128Mpa,管道外径为Ø 480,计算得: Sm=19.04 mm取S=26mmØ480×26。
1.2.临时吹管阀门后管道
P取6.4 MPaT=500℃, ,材料选用12Cr1MoVG,管道外径为Ø480mm,计算得:Sm=13.71mm 取S=26mmØ480×26。
1.3.消声器前面的母管道
P取2.0MPaT=540℃ ,材料选用12Cr1MoVG,管道外径为Ø1066mm, Sm=11.91mm 取S=16mmØ1066×16。
2.无转子稳压吹管需要采取的临时措施
2.1.高压主汽门导汽接口
高压主汽门导汽接口用δ=50mmφ=540mm钢板(共4块)做封头,封头与导汽接口内壁接触处用φ=8mm圆钢盘起点焊,以利于保护原坡口,便于吹管后的恢复工作。封头与阀门间密封焊接。待吹管后割除,打磨后与高压导汽管道连接。
2.2.中压主汽门导汽接口
中压主汽门导汽接口用δ=50mmφ=810mm钢板(共4块)做封头,封头与阀门间密封焊接。待吹管后割除,打磨后与中压导汽管道连接。
2.3.低压缸轴封
将1#、2#低压外缸上半扣盖后,低压缸轴封处用δ=32mm φ=1100mm钢板(共4块)加工成法兰盖板,加高压石棉垫,用螺栓连接,密封牢固,吹管结束后进行拆除。
2.4.低压缸进汽联通管接口
将1#、2#低压外缸上半扣盖后,低压缸进汽联通管接口处用δ=50mm φ=2080mm钢板(共2块)加工成法兰盖板,加高压石棉垫,用螺栓连接,密封牢固。待吹管后再将其拆除。
3.凝汽器喉部处理
凝汽器要建立真空,低压缸和凝汽器喉部必须进行连接。连接后受凝汽器的影响,低压缸不能进行大的调整工作,在转了到来前,如何进行精确的找中,保证转子到货后低压外缸不进行大的调整,是保证一次连接的关键,否则,吹管后汽机安装中还要把凝汽器与低压缸再割开,工作量很大。
首先,低压缸与凝汽器连接前,进行精确的汽缸中心调整。用拉钢丝的方法,保证汽缸各油挡(汽封)洼窝左右相等(精度0.05mm)。然后,按哈尔滨汽轮机厂有限责任公司《安装说明书》要求,用高精度水准仪(精度0.01mm),测量、调整1-6#轴承标高及水平,使低压缸在横向、纵向、垂直方向精确定位。低压部分滑销系统用斜铁撑牢,低压缸定中心梁临时安装。低压缸与凝汽器之间用厂家提供的连接板进行正式连接。
四、无转子稳压吹管后的保养
无转子稳压吹管后热力系统要等待三个月的时间,才能进入整套启动。如何保证这三个月中热力系统不受大的腐蚀,是一个新的课题。经过多种方案比较分析,采用了十八胺保护的保养方案。
十八胺保护,就是在锅炉压力、温度降至合适参数时,向热力系统加入十八胺,在热力设备内表面形成一层憎水性保护膜,从而达到阻止金属腐蚀的目的。
吹管后进行临时系统恢复,拆除主汽至冷段的临时管,将再热汽门门盖封闭,主、再热蒸汽通过高、低旁回到凝汽器。再次进行点火,主汽压力至3MPa、主汽温度400℃左右时,打开凝结水精处理旁路,将精处理退出运行。保留凝结水、省煤器入口主给水、汽水分离器出口取样、过热蒸汽取样等四路样水,并调节取样冷却器的冷却水量使样水温度保持在53℃~55℃,同时保持样水处于大流量冲洗状态,以避免十八胺在冷却器内沉积,其余就地采样一次门、二次门关闭。
当过热和再热蒸汽温度350~450℃时,即可启动十八胺临时加药泵向前置泵入口加入十八胺。锅炉给水流量保持在最小启动流量624t/h左右,加药时间控制在2小时左右,加药期间机组过热蒸汽温度应维持在350℃~450℃。溶液箱内药液剩余1/5左右时补充除盐水并溶药至十八胺有效浓度2%左右。十八胺加完后向溶液箱内注入除盐水继续加药,冲洗加药管道。加药期间应保证过热蒸汽中十八胺的含量达到20mg/L以上。
在十八胺加药完毕后系统循环2 h,按照规程带压放水、真空抽干方式停炉(要求带压放水的初始压力为2.0~2.4MPa)。除氧水箱、凝汽器热井、高压加热器汽侧疏水、低压加热器汽侧疏水等应及时排净。
2009年6月12日和6月25日,该发电公司先后组织了两次专家评审会,对稳压吹管和吹管后热力系统保养措施进行了审查。审查请了国内西安热工院、华北电科学院、东北电科院和山西电科院的专家。通过审查,专家一致认为无转子稳压吹管“采取的隔离措施是全面可靠的,能够做到高中压缸不进汽、低压缸建立可靠的真空。可以保证汽轮机设备和系统在不投入盘车装置的情况下安全运行。” “河北调试所编制的保养措施全面、可靠,具有可操作性,能够满足我公司4号机组吹管后停炉保护要求”。
五、无转子稳压吹管和十八胺法保养工作实施
国华某发电公司二期工程无转子稳压吹管和十八胺保养工作经主管部门批准后,进行了实施,吹管工作于2009年7月29日开始,炉前系统冲洗,7月31日10:19四号锅炉点火一次成功,8月1日至2009年8月3日,共进行了五次稳压吹管,第四号和第五口连续两次靶板合格,其间进行了两次停炉大冷却。
8月10日系统恢复完成,开始进行了十八胺保养工作,到8月11日凌晨保养工作成功完成。
六、无转子稳经济效益分析
每天发电量按1000万kW.h。折合后收益见下表为:
提前吹管主要支出费用如下:
1.吹管后保养费用,按专家讨论会确定的方案,机组吹管完成后,进行专门的保养,主要消耗为保养费用和冲洗临时系统费用。主要保养费用如下:
耗水:5000吨,8元/吨,折合4.0万元
煤:吹管期间用煤费用折合约23.9万元
电:吹管期间用电费用折合约12.0万元
请专业公司进行十八胺保养需要10万元。
总计保养费用:49.9万元
2.机组启动中需要增加临时冲洗系统,需要一台600T/H,扬程80米的水泵,该泵采用采暖系统采暖循环泵代用,电源采用汽机MCC备用项,安装一条ϕ273*6.5,60米長的临时管道,泵和管道的安装费约为2.8万元。
3.提前吹管需要进行真空系统临时封堵,封堵措施费约为4万元。
4.由于进行十八胺保养,冲洗中需要增加冲洗水量约5000吨,折合费用4万元。
提前吹管支出总计:60.7万元。
提前采用无转子稳压吹管新工艺,累计收益约:2596.20-60.7=2535.5万元
结束语:
神华国华某发电公司二期工程在低压转子推迟交货一年的情况下,经过认真分析,采取完善的措施,在低压转子到货前进行稳压吹管,提前工期一个月的时间投产,创造了可观的经济效益和社会效益,无转子稳压吹管新技术和十八胺保养新工艺的成功应用值得其他单位借鉴。
参考文献:1、《火电机组启动蒸汽吹管导则》1998年版
2、《电力建设施工及验收技术规范锅炉机组篇》DL/T5047-95
作者简介:张春晓(1978年),男,现任神华国华宁海电厂长三角检修公司汽轮机检修主管、长期从事汽轮发电机组安装、检修及技术管理工作。
靳长虹 (1976年5月)男、现任河北国华沧东发电有限责任公司副点检长。