600MW超超临界机组利用辅汽进行热态冲洗的技术探讨

600MW超超临界机组利用辅汽进行热态冲洗的技术探讨

董强强

（深能合和电力（河源）有限公司广东河源517000）

摘要：本文根据河源电厂2×600MW超超临界机组在实际运行中的情况，分析了邻炉加热进行热态冲洗的应用以及效果。针对在实际运行中反映出的问题，提出了应对措施及注意事项，对6000MW机组节能运行提供了借鉴的意义。

关键词：节能；邻炉加热；锅炉冲洗

1、河源电厂主机设备主要参数如下

锅炉及燃烧器简介：

河源电厂2×600MW锅炉是哈尔滨锅炉厂有限责任公司根据三菱重工业株式会社（MHI）提供技术支持而设计、制造的超超临界变压运行直流锅炉，锅炉为单炉膛、Π型布置，配低NOX的改进型煤粉燃烧器以及四角的A-A风的MACT燃烧器构成、反向墙式切圆燃烧方式。

锅炉以最大连续热负荷（B-MCR）工况为设计参数，最大连续蒸发量为1795t/h，过热蒸汽出口压力为26.15MPa，出口温度为605°C；再热蒸汽出口压力为4.59MPa，出口温度为603°C，锅炉给水温度为293°C；锅炉采用二级点火方式：高能电火花点火器—油枪—煤粉燃烧器；本厂还设置了等离子直接点燃煤粉的燃烧方式。锅炉的制粉系统选用的是中速磨煤机、一次风正压直吹式制粉系统，每台炉配备6台中速磨煤机及其制粉系统，B-MCR工况下5台运行，一台备用。

汽机及辅助设备简介：

河源电厂汽轮机为哈汽、三菱公司联合制造生产的600MW超超临界单轴、两缸、两排汽、一次中间再热、凝汽式机组；型号为：CLN600-25/600/600，最大连续出力为622.1MW，额定出力600MW。机组采用复合变压运行方式，汽轮机具有八级非调整回热抽汽，汽轮机的额定转速为3000RPM。给水系统按最大运行流量即锅炉最大连续蒸发量（BMCR）工况时相对应的给水量进行设计，本系统设置两台50%容量的汽动给水泵和1台30%容量的电动给水泵，每台汽动给水泵配置1台电动给水前置泵。电动给水泵采用调速给水泵，配有1台与主泵用同一电动机拖动的前置泵和液力耦合器。除氧器为单筒式除氧器（无头除氧器），喷雾式结构，除氧头为内置式；型号：SSD-1900/235，最高工作压力1.10MPa（a）；（可承受真空状态下的大气压力），最高工作温度380.0℃，除氧器最大出力：1900t/h。正常运行时，汽源都来自机组4段抽汽；启动的时候来自机组辅汽联箱。

2、锅炉本体启动系统运行（如下图）

由于直流炉对水质要求极高，冲洗不合格容易导致锅炉水冷壁管路堵塞，为了保证锅炉各受热面内表面清洁，每次启动之前必须进行锅炉清洗，甚至定期进行锅炉酸洗。冷态启动时需要进行锅炉冷态冲洗和热态冲洗两个阶段。

2.1冷态启动时，锅炉首先进行冷态冲洗，其冷态冲洗程序：冷凝器→低加→除氧器→给水泵→高加→给水旁路→省煤器→水冷壁→分离器→贮水箱→WDC阀→疏水扩容器→储水箱→机组排水槽；为了保证清洗效果，要求通过锅炉受热面的水量大于510t/h，清洗后的炉水通过WDC阀排入疏水扩容器，经扩容后的疏水进入疏水箱，再由疏水泵将水排到本厂工业废水池后处理，冷态冲洗水质合格标准：锅炉启动循环泵入口：pH=9.4～9.8，浊度≤2NTU，Fe≤100μg/L。

2.2锅炉冷态冲洗结束后，进入锅炉热态冲洗阶段，我厂传统的热态冲洗方式启动最下层制粉系统，锅炉点火加热锅炉给水；而目前我厂采用的是邻炉加热方式，其主要目的是为了在无需锅炉点火的情况下，通过该系统将锅炉给水加热至锅炉热态清洗要求的温度，以便缩短启动时间，达到节油、节电、节煤的目的；该技术的整体思路是采用蒸汽代替燃油或者燃煤对锅炉进行整体预加热，使锅炉在点火前已处于一个热炉的环境。即利用相邻机组辅助蒸汽来汽加热除氧器内给水，利用邻炉辅助蒸汽完成锅炉热态冲洗工作。

3、运行中遇到的问题及注意事项

3.1加热初期减少炉膛散热损失，热态冲洗未合格前不进行风组启动，关闭炉底液压关断门，关闭炉膛人孔门，锅炉尽量保持闷炉状态。

3.2逐渐开大除氧器供汽调节门开度及除氧器再沸腾供汽量，控制除氧器出水温度在150～170℃之间。当锅炉水冷壁出口温度在150℃≤T≤170℃范围（若锅炉点火时对应压力：汽水分离器压力控制在0.48Mp＜P≤0.79Mpa）条件下正式开始锅炉热态冲洗阶段工作。

3.3除氧器的升温速率＜1.5℃/min，减缓除氧器热应力的影响，防止局部温升过快导致热应力过高拉裂现象，建议除氧器加热管道增加膨胀环，起到缓冲作用，并定期对除氧器进行全面检测。

3.4炉水循环泵启动后要及时投入炉循泵过冷水，防止炉水循环泵发生汽蚀。

3.5目前存在再沸腾开大后除氧器振动大的问题，而关小再沸腾之后除氧器不仅加热慢，也加热不到理想温度；针对此问题，我们可考虑提高辅助蒸汽压力、投入再沸腾时的操作进行缓解。

3.6锅炉给水调门处易产生汽化现象，160℃对应的饱和压力为0.6177Mpa，当关小调门时，调门后压力低于所在温度下对应的饱和温度时，易产生汽化现象，导致锅炉给水管道产生汽水两相流，管道振动剧烈造成管道的损坏；可采取提高锅炉给水泵的压力，在保证上水的同时避免产生汽化现象。

3.7本机组在冷态启动过程中需要对锅炉进行热态冲洗时，冲洗期间锅炉水冷壁出口温度不应该超过170℃，因为此时铁离子的溶解度极低。为了在锅炉点火后保证锅炉水冷壁出口温度不超温，建议在点火之前，退出除氧器再沸腾运行，将锅炉给水温度降至100℃左右。

结束语

这种方法的成熟应用，在不需要启动通风组、磨煤机的前提下即完成了锅炉的热态冲洗，节约了厂用电和燃煤量，提高了机组的经济性。

参考文献：

[1]超超临界发电技术进入新阶段[N].冯义军.中国电力报.2017-03-27（005）