CN106287764A - 超临界直流锅炉点火蒸汽吹管节能减排调试方案 - Google Patents
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Abstract
超临界直流锅炉点火蒸汽吹管节能减排调试方案，包括：工序一，冷态大水量冲洗：整炉放水三次；工序二，冷态循环冲洗：当启动分离器出口Fe+大于1000ug/L时进行冷态排水冲洗，排水至循环水回水；当启动分离器出口水质Fe+小于1000 ug/L后，排水回收至凝汽器，投入精处理前置过滤器，冲洗疏水开始回收至循环水系统；当分离器出口水质Fe+小于500 ug/L后投入高速混床，开始闭式冷态冲洗；当储水罐水质Fe+小于100 ug/L后冲洗结束；工序三，热态大水量冲洗：机侧投入除氧器加热冲洗，锅炉投入微油点火进行热态冲洗，当储水罐水质Fe+小于100ug/L后冲洗结束；工序四，进行蒸汽吹管：热态大水量冲洗合格后，采用扰动吹管的方式进行蒸汽吹管。
Description
技术领域
本发明属于超临界直流锅炉吹管技术领域，具体涉及超临界直流锅炉点火蒸汽吹管节能减排调试方案。
背景技术
锅炉蒸汽吹管是整个机组全套启动前必不可少的一个环节，是避免后期过热器和再热器堵塞，保证汽轮机安全运行的重要环节。吹管过程中，保证管道中的蒸汽动能大于锅炉BMCR（锅炉最大连续蒸发量）时蒸汽的动能、吹管系数K＞1以及过热器和再热器管道内的清洁。
目前国内300MW及以上火电机组大多采用常规降压吹管的方法，吹管次数大多需要吹扫60次以上甚至更多，吹管过程中排放大量污染物（粉尘、氮氧化物、硫化物、二氧化碳的排放）。现有的吹管方法持续时间过长、吹管次数多增加了除盐水及燃料的消耗，造成非可再生资源浪费和污染物排放的增加；锅炉吹管过程中，由于吹管周期内锅炉各受热面和管道特别是厚壁元件会产生较大热冲击，吹管时间过长或次数太多会影响锅炉寿命；另外吹管过程中对临时系统的冲击也较大，临吹门频繁开关容易造成阀门损坏，吹管过程持续时间过长也可能使临时系统产生安全隐患。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种超临界直流锅炉点火蒸汽吹管节能减排调试方案，能够在保证吹管质量的前提下减少吹管次数，降低非可再生能源消耗和污染物排放；并且防止各受热面及管道（特别是厚壁元件）因热冲击降低寿命，提高吹管期间的安全性。
本发明采用的技术方案如下：
超临界直流锅炉点火蒸汽吹管节能减排调试方案，包括如下工序：
工序一，冷态大水量冲洗：整炉放水三次，采用省煤器及水冷壁系统上满水然后全部放净、之后再重新上水再放净、最后再上水再放净的方式进行冲洗；
工序二，冷态循环冲洗：当启动分离器出口Fe+大于1000ug/L时进行冷态排水冲洗，排水至循环水回水；当启动分离器出口水质Fe+小于1000 ug/L后，排水回收至凝汽器，投入精处理前置过滤器，冲洗疏水开始回收至循环水系统；当分离器出口水质Fe+小于500 ug/L后投入高速混床，开始闭式冷态冲洗；当储水罐水质Fe+小于100 ug/L后冲洗结束；
工序三，热态大水量冲洗：机侧投入除氧器加热冲洗，锅炉投入微油点火进行热态冲洗，当储水罐水质Fe+小于100ug/L后冲洗结束；
工序四，进行蒸汽吹管：热态大水量冲洗合格后，采用扰动吹管的方式进行蒸汽吹管，按规范控制蒸汽吹管参数、加快受热面清洁过程。
上述超临界直流锅炉点火蒸汽吹管节能减排调试方案，上述工序一中，整炉第一次放水开始后4-4.5h再上水；整炉第二次开始后3-3.5h再上水。
上述超临界直流锅炉点火蒸汽吹管节能减排调试方案，上述工序四中，蒸汽吹管过程中连续几靶维持分离器出口压力6Mpa开临吹门进行吹扫后，中间穿插1-2次将分离器压力提升至6.5Mpa后再开临吹门进行吹扫。
上述超临界直流锅炉点火蒸汽吹管节能减排调试方案，上述工序三中，热态冲洗时维持给水量大于30%BMCR，顶棚出口温度190℃，此时将水回收至循环水以进行开式冲洗；当储水罐水质Fe+小于1000 ug/L后将水回收至凝汽器投入精处理前置过滤器进行闭式循环冲洗；当Fe+小于500 ug/L后投入高速混床并启动疏水系统。
上述超临界直流锅炉点火蒸汽吹管节能减排调试方案，上述工序二和工序三中，每1-2h对凝汽器、除氧器、省煤器或储水罐中的水质分别进行化验以检测PH值和Fe+浓度值。
上述超临界直流锅炉点火蒸汽吹管节能减排调试方案，所述工序一的持续时间不少于13个小时，所述工序二的持续时间不少于28个小时，所述工序三的持续时间不大于15个小时；其中，工序一完成后，等待12-13h，再执行工序二；工序二完成后，至少等待4h后，再执行工序三。
本发明蒸汽吹管方法的有益效果为：
1、整炉三次放水以分段排污并在冲洗时投入精处理设备，使锅炉点火吹管用时及次数减少，降低除盐水及燃油、燃煤的消耗，人工成本降低，减少了非可再生资源浪费和污染物的排放。
2、优化各个工序的最佳延续时间及衔接点，通过最优的组合方式实现锅炉蒸汽吹管次数的最少，使经济效益和环保效益最大化；吹管次数少，就减少了锅炉各受热面和管道特别是厚壁元件产生较大热冲击的次数，降低了对锅炉寿命的影响。
3、降低吹管次数至34次，由于吹管是一种特殊危险工况，降低了整个吹管时间，提高了点火吹管过程的安全性，降低了对临时系统及临吹门的损伤，提高了整个临时系统的使用寿命。其余同类机组吹管次数一般不少于60次。
具体实施方式
本发明的超临界直流锅炉点火蒸汽吹管节能减排调试方案实施例，包括以下步骤：
工序一，冷态大水量冲洗：整炉放水三次，采用省煤器及水冷壁系统上满水然后全部放净、之后再重新上水再放净、最后再上水再放净的方式进行冲洗；
工序二，冷态循环冲洗：当启动分离器出口Fe+大于1000ug/L时进行冷态排水冲洗，排水至循环水回水；当启动分离器出口水质Fe+小于1000 ug/L后，排水回收至凝汽器，投入精处理前置过滤器，冲洗疏水开始回收至循环水系统；当分离器出口水质Fe+小于500 ug/L后投入高速混床，开始闭式冷态冲洗；当储水罐水质Fe+小于100 ug/L后冲洗结束；
工序三，热态大水量冲洗：机侧投入除氧器加热冲洗，锅炉投入微油点火进行热态冲洗，当储水罐水质Fe+小于100ug/L后冲洗结束；
工序四，进行蒸汽吹管：热态大水量冲洗合格后，采用扰动吹管的方式进行蒸汽吹管，控制蒸汽吹管参数、加快受热面清洁过程。
1）工序一，冷态大水量冲洗
整炉放水三次，采用省煤器及水冷壁系统上满水然后全部放净、之后再重新上水再放净、最后再上水再放净的方式进行冲洗，可以保证管道内存在的杂质尽快排出，具体冲洗时间如下表所示：
| 名称 | 上水 | 放水 |
| 第一次 | 2016.11.02 05:50 | 2016.11.02 07:30 |
| 第二次 | 2016.11.02 12:00 | 2016.11.02 14:30 |
| 第三次 | 2016.11.02 17:35 | 2016.11.02 20:11 |
结合上表，本次冷态大水量冲洗耗时14个小时又21分钟，其中，第一次上水将近持续2个小时后开始放水，由放水开始计算待4.5h后，开始第二次上水；第二次上水持续2.5个小时后开始放水，待放水3h后，开始第三次上水；第三次上水持续近2.5个小时后开始放水，之后12h左右执行工序二。延长锅炉冷态大水量冲洗时间，冷态冲洗是整个锅炉吹管过程的第一道工序，也是最关键的工序，此阶段的冲洗效果是保证后期蒸汽吹管时间长短的关键因素。
2）工序二，冷态循环冲洗
当启动分离器出口Fe+大于1000ug/L时进行冷态排水冲洗，排水至循环水回水，当启动分离器出口水质Fe+小于1000 ug/L后，排水回收至凝汽器，投入精处理前置过滤器，冲洗疏水开始回收至循环水系统；当分离器出口水质Fe+小于500 ug/L后投入高速混床，开始闭式冷态冲洗，整个过程对省煤器、储水罐中的水质分别进行采样化验以检测并记录PH值和Fe+浓度值，具体见下表所示：
当储水罐水质Fe+小于100 ug/L后冲洗结束。缩短锅炉热态冲洗时间。锅炉进入热态冲洗后就需要投入燃油和燃煤，且此时炉膛温度低，化学燃料燃烧不充分，污染物排放量大，缩短此工序可以显著减少污染物的排放。精处理系统前置过滤器的滤网采用启动滤网，该启动滤网作为新建机组可重复利用，吹管时精处理再生系统具备投用条件。
3）工序三，热态大水量冲洗
机侧投入除氧器加热冲洗，锅炉投入微油点火进行热态冲洗。为加快冲洗速度，冲洗时水暂回收至循环水而不回收至凝汽器，当储水罐水质Fe+小于1000 ug/L后将水回收至凝汽器投入精处理前置过滤器进行闭式循环冲洗；当Fe+小于500 ug/L后投入高速混床并启动疏水系统。整个过程中要对凝汽器、除氧器、省煤器、储水罐中的水质分别进行采样化验以检测并记录PH值和Fe+浓度值，热态冲洗直至储水罐水质Fe+小于100ug/L后结束，具体检验数据见下表：
4）工序四，蒸汽吹管
按照规范控制好燃烧，使分离器压力在6.5Mpa、吹管系数大于1、温度420℃，蒸汽吹管过程中采用扰动吹管的方式即每6.5MPa连续吹管5次后再维持6.8-7.0MPa吹管两次。第一阶段吹管一般控制在吹管20次左右，然后停炉至少12小时；在一般吹管过程中每小时不多于4次。此过程燃煤开始增加投入量，粉尘、硫化物、氮氧化物的排放增加，且蒸汽直接排放大气，除盐水消耗量大。
为了加快锅炉受热面吹扫至洁净的过程，吹管过程中连续几靶维持分离器出口压力6Mpa开临吹门进行吹扫后，中间穿插1-2次将分离器出口压力提升至6.5Mpa后再开临吹门进行吹扫。
我公司经认真研究和总结之前锅炉蒸汽吹管经验，最终制定了一套详细的实施方案。该方法包括延长锅炉冷态大水量冲洗时间、缩短锅炉热态冲洗时间，加快锅炉受热面吹扫至洁净的过程三个重要工序，使该技术在350MW机组吹管过程中成功应用。锅炉蒸汽吹管至靶板合格共吹管34次即达到合格标准，总耗油量仅17.6t，减少燃油10t、燃煤180t，减少二氧化碳排放量500t、二氧化硫1.6t、氮氧化物1.4t、粉尘36t。该方法显著减少锅炉蒸汽吹管燃料消耗量，具有良好的节能减排效用。该方法同样适用于60万千瓦级、百万千瓦级超超临界机组，显著的社会效益和经济效益。
相较于直接冷态循环冲洗并且没有投精处理系统使得冲洗效果差、浪费大量除盐水的现有蒸汽吹管方法，本发明的蒸汽吹管方式能够在保证吹管质量的前提下减少吹管次数，降低非可再生能源消耗和污染物排放；并且防止各受热面及管道（特别是厚壁元件）因热冲击降低寿命，提高吹管期间的安全性；优化以上三个重要工序的最佳延续时间及衔接点，通过最优的组合方式实现锅炉蒸汽吹管次数的最少化，是经济效益和环保效益最大化。
Claims (6)
1.超临界直流锅炉点火蒸汽吹管节能减排调试方案，其特征在于，包括如下工序：
工序一，冷态大水量冲洗：整炉放水三次，采用省煤器及水冷壁系统上满水然后全部放净、之后再重新上水再放净、最后再上水再放净的方式进行冲洗；
工序二，冷态循环冲洗：当启动分离器出口Fe+大于1000ug/L时进行冷态排水冲洗，排水至循环水回水；当启动分离器出口水质Fe+小于1000 ug/L后，排水回收至凝汽器，投入精处理前置过滤器，冲洗疏水开始回收至循环水系统；当分离器出口水质Fe+小于500 ug/L后投入高速混床，开始闭式冷态冲洗；当储水罐水质Fe+小于100 ug/L后冲洗结束；
工序三，热态大水量冲洗：机侧投入除氧器加热冲洗，锅炉投入微油点火进行热态冲洗，当储水罐水质Fe+小于100ug/L后冲洗结束；
工序四，进行蒸汽吹管：热态大水量冲洗合格后，采用扰动吹管的方式进行蒸汽吹管，按规范控制蒸汽吹管参数、加快受热面清洁过程。
2.根据权利要求1所述的超临界直流锅炉点火蒸汽吹管节能减排调试方案，其特征在于：上述工序一中，整炉第一次放水开始后4-4.5h再上水；整炉第二次开始后3-3.5h再上水。
3.根据权利要求1所述的超临界直流锅炉点火蒸汽吹管节能减排调试方案，其特征在于：上述工序四中，蒸汽吹管过程中连续几靶维持分离器出口压力6Mpa开临吹门进行吹扫后，中间穿插1-2次将分离器压力提升至6.5Mpa后再开临吹门进行吹扫。
4.根据权利要求1所述的超临界直流锅炉点火蒸汽吹管节能减排调试方案，其特征在于：上述工序三中，热态冲洗时维持给水量大于30%BMCR，顶棚出口温度190℃，此时将水回收至循环水以进行开式冲洗；当储水罐水质Fe+小于1000 ug/L后将水回收至凝汽器投入精处理前置过滤器进行闭式循环冲洗；当Fe+小于500 ug/L后投入高速混床并启动疏水系统。
5.根据权利要求4所述的超临界直流锅炉点火蒸汽吹管节能减排调试方案，其特征在于：上述工序二和工序三中，每1-2h对凝汽器、除氧器、省煤器或储水罐中的水质分别进行化验以检测PH值和Fe+浓度值。
6.根据权利要求5所述的超临界直流锅炉点火蒸汽吹管节能减排调试方案，其特征在于：
所述工序一的持续时间不少于13个小时，所述工序二的持续时间不少于28个小时，所述工序三的持续时间不大于15个小时；其中，工序一完成后，等待12-13h，再执行工序二；工序二完成后，至少等待4h后，再执行工序三。
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