火电机组洁净化试运 3+X全过程管控体系

火电机组洁净化试运 3+X全过程管控体系

陈小波 封坤 

中国能源建设集团西北电力试验研究院有限公司

一、概述

火电机组在施工阶段的洁净化管理是通过对安装设备及材料运输和贮存、安装环境、安装工艺、检查和检验以及成品保护等环节的洁净化控制，消除影响设备及系统运行的杂质和污染物。

机组施工阶段洁净化管理可以减少系统及设备中的杂质和污染物，但是机组启动试运阶段的是机组投产前的最终控制阶段，所以试运阶段洁净化管控是机组投产后安全稳定运行、高水平达标投产的重要保证。目前施工阶段洁净化管理已经形成较为完善的管理体系，但是火电机组分系统及整套启动试运阶段的洁净化管控并没有完整管控体系。

二、主要用途及概述

火电机组洁净化试运3+X全过程管控体系，指在新建机组启动试运过程中进行全过程、全系统、全阶段洁净化管理，“3”是对风烟制粉系统、油系统、水汽系统进行洁净化监督管控，“X”是在机组分系统和整套启动试运过程中洁净化创新、优化点：废水零排放优化、化学清洗新工法、机组试运阶段停炉保养、吹管过程优化控制。通过试运过程中“3”系统洁净化监督管控保证系统的洁净化运行，同时“X”优化创新点在试运洁净化管控过程中的应用，管理和控制结合，优化与创新并用，保证机组洁净化投产、安全稳定运行。

火电机组洁净化试运3+X全过程管控体系

“X”个创新优化点

“3”个系统管控

水汽系统

全厂油系统

风烟制粉系统

工业废水零排放优化

化学清洗新工法

吹管过程优化控制

试运阶段停炉保养

图1火电机组洁净化试运3+X全过程管控体系图

三、“3”系统洁净化管控

1、全厂水汽品质监控

传统意义的水汽品质监督，主要点在于监督，在洁净化试运过程中，全厂水汽品质的监控，包括了监督和控制，全过程控制为主要点。要求在试运过程中把握洁净化控制点，做到洁净化试运。

全系统、全过程水汽品质洁净化监督和控制的同时，以闭式冷却水系统冲洗、间冷水冲洗、机组启动冷热态冲洗三个部分为关键监控点。

2、全厂油系统洁净化监督

试运期间梳理全厂不同系统的油质监督标准、化验周期，形成符合现场实际情况的《油质洁净化试运监督表》并定期安排化验，对于首次启动的设备送至有资质的电科院化验，做到了全厂试运的油质合格率100%，质量指标良好。其中主要以变压器油和汽轮机油为主要监督点。

3风烟、制粉系统洁净化监控

3.1风烟、制粉系统严密性监督

机组冷态风烟系统启动首次进行了风烟系统、制粉系统严密性试验，进行全系统查漏工作，并作明显标记，做重点监控。机组停机时消缺处理，消缺完毕后，再次启动风烟系统、制粉系统通风检查，消除缺陷。

3.2锅炉停炉烟气侧的防锈蚀控制

停运前应对所有受热面进行一次全面彻底的吹灰。锅炉停运冷却后，应及时对炉膛进行吹扫、通风，以排除残余的烟气。锅炉长期停用时，应将烟道内受热面的积灰清除，防止在受热面堆积的积灰因吸收空气中的水份而产生酸性腐蚀。积灰清除后，应采取措施保持受热面金属的温度在露点温度以上。

四、“X”洁净化试运创新、优化点

1、废水零排放优化

目前火电厂设计基本上把工业废水分为经常性废水及非经常性废水两大类：经常性废水包括：锅炉补给水处理系统冲洗及再生排水，凝结水精处理系统排水、实验室排水；非经常性废水包括：空气预热器清洗排水、锅炉化学清洗排水、机组启动时的排水、锅炉烟气侧冲洗排水、预处理装置排水、机组杂排水、反渗透浓水等，经过工业废水处理系统后的废水送至脱硫、除灰等专业综合利用。但是机组启动阶段存在主要问题为脱硫、除灰系统未投用，新建启动阶段机组排水量较大，锅炉冷态、热态冲洗产生的大量工业废水，不具备回收利用处理后废水的条件。

进行废水零排放优化，在试运期间主要废水做了分类统计和分析，将废水分类进行回收利用，确保系统清洁度和安全稳定的前提下，减少废水排放，节约机组试运用水成本。

2、化学清洗新工法

化学清洗方案采用“高加吹扫和化学清洗一体化工艺”，即保证化学清洗的温度和清洗效果、化学药品的安全、节约，也能够保证高加吹扫的效果。化学清洗和高加吹扫一体化工艺是一种采用高压加热器作为加热容器，在新建机组高温EDTA化学清洗过程中，同步对高压加热器汽侧（包括各段高加抽汽管道、各级高加本体、各高加疏水管道）进行吹扫的联合清洗工艺。化学清洗采用高温EDTA清洗方式，清洗流程简单，一次钝化，无需中间排酸和冲洗，其废液处理量较小，废液处理成本相对较低。高温清洗可以保证整个水冷器受热面流速均匀，而且高温反应速率快，系统清洗效果好。

3机组试运阶段停炉保养

正常机组长期停机机组部件较长时间处于冷态，热力系统内部、汽缸内部及转子叶片等主要部件的表面长时间与空气接触，在潮湿或有水的环境下很容易发生金属表面锈蚀。正常运行机组为了避免热力系统金属表面腐蚀的发生，根据停机时间长短，采取相应的保养方案。但是在一般试运过程中，吹管或冲机结束后暂时不能整套启动，并没有采取相应的保养方案，在整套启动冷态、热态冲洗时，需要大量的除盐水冲洗至铁＜100ug/L，造成除盐水的不必要消耗。

根据机组热力设备防锈蚀保护方法选择的基本原则和试运机组启动相关特点，即机组的参数和类型，给水、炉水处理方式，停（备）用时间的长短和性质，现场条件、可操作性和经济性。同时根据最新版《火力发电厂停（备）用热力设备防锈蚀导则》（DL/T 956-2017），大于一个季度的停用时间可以使用氨、联氨钝化烘干法，并综合考虑经济性和可操作性，试运机组短期停机可选择氨、联氨钝化烘干法。

4吹管过程优化控制

4.1吹管标准严格要求

吹管标准比国家标准更为严格，国家标准为：选用铝制靶板，应连续两次更换靶板检查，无0.8mm以上的斑痕，且0.2—0.8mm范围的斑痕不多于8点。洁净化试运的吹管要求更为严格，要求选用铝制靶板，靶板上冲击的最大斑痕粒径不大于0.5mm，且肉眼可见的斑痕（0.2～0.5mm）不多于5点。更为严格的合格标准能够保证锅炉的过热器、再热器及其蒸汽管道吹管干净，确保了机组安全、经济地运行。

4.2扩大吹管范围

除了对锅炉过热器、再热器、主蒸汽管道、冷段再热器、热段再热器惊醒吹洗外，还对过热器减温水系统、再热器减温水系统、锅炉本体除灰管道、高旁门前的高缸排汽管道进行吹洗，保证了整个系统管道的洁净度，为整套机组的安全运行提供了保障。

4.3吹管期间水汽品质监督

吹管期间严格控制水汽品质，点火前严格执行机组启动阶段冷态、热态冲洗要求，保证吹管阶段水汽品质合格。吹管三阶段停炉间隙，进行两次整炉放水工作，确保系统内沉积杂质完全排放，吹管阶段的整炉放水保证了机组整套启动阶段水汽品质合格，不需要因为水质问题停炉放水，保证整套启动一次完成。

五、关键技术和创新点

试运阶段洁净化管控是机组投产后安全稳定运行、高水平达标投产的重要保证。机组试运阶段风烟、制粉系统、油系统、水汽系统的“3”系统洁净化监控是以监督为基础，把握各个系统冲洗、严密性检查等关键点，以控制为手段保证各系统的清洁度。突破传统意义上的监督理念，以控制为主，监督为辅，做到水汽品质快速合格、风烟系统无漏点、全厂油系统无漏点油质100%合格。

“X”洁净化试运创新、优化点包括：废水零排放优化、化学清洗新工法、机组试运阶段停炉保养、吹管过程优化控制。

废水零排放优化将工业废水回收至补给水系统和工业消防冷却水系统回收利用，运行过程中保证补给水系统和工业水进水水质，最终达到了废水零排放，保证机组在环保合格的条件下正常启动试运。

化学清洗新工法“高加吹扫和化学清洗一体化工艺”，即保证化学清洗的温度和清洗效果、化学药品的安全、节约，也能够保证高加吹扫的效果。将两者紧密结合使之相辅相成，高效、节能、安全的进行化学清洗工作，体现出1+1＞2的工艺优势。

机组试运阶段停炉保养保证在试运过程中，吹管或冲机结束后暂时不能整套启动时，采取氨联氨余热烘干保养方案，避免热力系统金属表面腐蚀的发生，减少在整套启动冷态、热态冲洗时，除盐水冲洗的消耗，保证机组冲洗快速合格。

吹管过程优化控制吹管标准比国家标准更为严格，更为严格的合格标准能够保证锅炉的过热器、再热器及其蒸汽管道吹管干净，确保了机组安全、经济地运行。扩大吹管范围对过热器减温水系统、再热器减温水系统、锅炉本体除灰管道、高旁门前的高缸排汽管道进行吹洗，保证了整个系统管道的洁净度。

六、总结

该体系保证机组试运阶段的洁净化管控，进而保证了机组安全稳定的运行，减少了机组非停事故造成的经济损失，大大缩短了施工工期，人工及设备成本，为参建各单位带来了一定的经济效益，同时，使机组早期投入商业运行，有明显的经济效益和节能减排。