氨水碱化烘干加抽真空保养法在大容量发电机组上的应用

引言

近年来,随着我国电力行业迅速发展,新建机组不断增多,而用电侧增速放缓,造成火电机组频繁启停,停备时间不断延长,因此需要一种简便、可靠的停备机组防锈蚀方法来保养机组。以往较常用的氨水碱化烘干法对锅炉水侧保养较彻底,但过热器、再热器U型管内容易受凝结水的腐蚀,机侧设备无有效防腐手段。而氨水碱化烘干加抽真空保养方式成本低,操作简便,可靠性高,能保证机组停备一季度内的防锈蚀可靠性,并大幅缩短机组启动时的锅炉冷态冲洗时间。

1设备概述

某电厂3、4号机组为1000Mw超超临界燃煤汽轮发电机组。锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司生产的超超临界变压运行直流锅炉,单炉膛,一次再热:汽轮机为哈尔滨汽轮机有限责任公司与日本东芝株式会社联合设计制造的超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、八级非调整回热抽汽、凝汽式汽轮机。

2保养适用范围

氨水碱化烘干加抽真空保养方式的适用范围包括凝汽器汽侧、除氧器、高加水侧、给水管道、高加汽侧、低加汽侧、省煤器、水冷壁、启动分离器、过热器、再热器。碳钢腐蚀速率与空气相对湿度的变化趋势如图1所示。

3保养方法介绍

3.1给水系统、锅炉的氨水碱化烘干

(1）停机前4h,凝结水、给水系统停止加氧,加大凝结水精处理出口加氨量,提高省煤器入口给水pH值至9.6～10.0,转为全挥发工况运行。(2）停炉后关闭锅炉各风烟挡板,锅炉闷炉:开始对除氧器、给水泵组放水。(3）主汽压降至0.8MPa,锅炉带压放水,锅内存水放尽后,关闭放水门、排空门、取样门。

3.2负压抽真空

3.2.1抽真空前准备

锅炉带压放水的同时做好汽轮机送轴封、凝汽器抽真空等操作。检查开启高中压缸、高中压主汽门后、高排逆止门前后、各段抽汽逆止阀前疏水情况。投入大机轴封系统,凝汽器开始抽真空,真空至-60kPa左右,逐步对高低加汽侧、除氧器、锅炉本体及高加水侧进行抽真空。

3.2.2高、低加汽侧抽真空

(1）高、低加汽侧电动门、逆止门关闭,进汽管道上各无压放水关闭:(2）高、低加汽侧放水门、启动排气门关闭,高加汽侧连续排气门关闭:(3）开启高、低加汽侧至凝汽器的危急疏水电动门、调整门,高加正常疏水保持开启连通状态,对高、低加汽侧进行抽真空1h左右。

3.2.3除氧器抽真空

(1）检查除氧器存水已放尽,关闭除氧器放水至锅炉疏扩隔离阀,关闭汽泵、电泵入口隔离阀。(2）检查关闭除氧器排氧门、启动排气门、四抽供除氧器进汽门、辅汽供除氧器加热进汽门。(3）检查关闭凝补水、凝结水至除氧器上水电动门,开启除氧器溢放水至凝汽器电动阀,对除氧器抽真空1h左右。

3.2.4锅炉汽水系统抽真空

(1）锅炉泄压至0后,关闭汽水系统排空、放水阀,开启主、再热蒸汽管道上所有疏水阀。(2）投入低压旁路减温水及三级减温水,逐渐开大高、低压旁路,通过低压旁路一再热器一高压旁路一过热器一水冷壁一省煤器,对锅炉汽水系统抽真空。(3）当炉顶真空达-53kPa以上后,打开炉侧过再热器排空阀1h,用空气置换锅内残存的湿气,然后关闭排空阀,使真空回升。(4）继续抽真空1h后,打开炉侧过再热器排空阀1h,用空气置换锅内残存的湿气。(5）抽真空保养结束,停止真空泵运行,破坏凝汽器真空,真空到0后停止轴封供汽。

3.3操作注意事项

(1）主汽压到规定值后,迅速放尽锅内存水,利用炉膛余热烘干锅炉受热面。(2）停机后由于汽轮机缸温较高,轴封供汽操作应注意充分暖管疏水,控制轴封供汽温度与汽缸金属温度相匹配。(3）送轴封、抽真空后,注意加强对盘车运行情况、汽缸上下缸温差的监视。若汽缸上下温差超限,盘车电流大幅增加,有金属摩擦声,应立即中止操作,破坏真空,停止轴封供汽,并查明原因。(4）抽真空后,注意加强对汽轮机金属温度及锅炉管壁温度下降速率的监视,发现速率超限应控制抽真空速度。(5）高低压旁路投入后,严密监视高排管路疏水罐液位及高排管道上下壁温差,防止汽轮机进水。

4效果对比

对比2015一2017年间两次抽真空保养停备与两次未抽真空保养停备后,机组启动时凝结水铁离子含量的变化趋势。

氨水碱化烘干加抽真空保养后机组启动时凝结水水质变化数据如表1、表2所示。 

      氨水碱化烘干后机组启动时凝结水水质变化数据如表3、 表4所示。

机 组 启动 时凝结水铁离子含量的变化趋势如图2所示。

从图2可以看出 ,各状态下机组启动时凝结水铁离子含量变化趋势基本一致 ,凝结水系统启动初期铁离子含量较高 , 随着系统管道的冲洗 ,铁离子含量逐渐下降 ,  锅炉点火后主/再热蒸汽携带管道杂质 ,通 过高低压旁路进入凝汽器 ,  造成凝结水铁离子含量逐渐提 高 ,呈现第一个峰值 ,在蒸汽不断携带下 ,凝结水铁离子含量 再次下降 。  直至汽轮机冲转时 ,蒸汽量加大 ,更多的铁离子被 带入凝汽器 ,凝结水铁离子含量出现第二次峰值 , 随后逐渐下 降至正常。

对比各组数据的变化趋势 ,停机时间大于1个月的 ,抽真 空保养后铁离子含量较未抽真空时明显偏低 ,蒸汽品质达合 格标准的时间也提前2 h左右。但停机时间在1个月以内的 ,如 图2趋势图所示 ,凝结水铁离子含量上升并不明显 。  经对抽真 空保养后机组割管检查锅炉受热面 ,未发现有积水和锈蚀现 象 ,保养效果良好。

5   结语

某电厂在采用抽真空保养方式对停备机组保养后 ,机组 再次启动时较之前相比 ,冷、热态冲洗时间缩短 ,锅炉割管检 查受热面均无积水和锈蚀现象 ,汽轮机揭缸检查转子叶片均 无锈蚀 ,节约了机组启动时的除盐水消耗量 ,缩短了机组启动 时间 ,节能效果显著 , 因此针对停备时间在1个月以上的机组 , 可采用抽真空保养加氨水碱化烘干法 ,若停备时间不足1个 月 ,可直接采用氨水碱化烘干法。