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      一體化孔板流量計氧化皮產生與剝落的有效防治措施研究

      作者: 來源: 發布時間:2019-11-12 16:51:03

          摘  要:對一體化孔板流量計系統運行狀況進行分析,結合一體化孔板流量計系統的運行模式,總結一體化孔板流量計氧化皮出現的原因。旨在通過這些問題的分析,構建針對性的氧化皮脫落及防治措施,以提高一體化孔板流量計系統運行的整體效率,為電力工程以及基建生產提供參考。

          引言
          伴隨電力企業以及基建產業的發展,1000MWΠ型一體化孔板流量計作為國內最大型1000MW機組基,在電力生產、基建工程中占據著十分重要的地位。在1000MWΠ型一體化孔板流量計系統設計以及性能分析中,需要結合先進的技術理念以及超臨界一體化孔板流量計技術,提高機組運行效率,保證一體化孔板流量計系統運行的經濟性。在一些電力企業以及基建工程項目設計中,由于相關人員對一體化孔板流量計系統氧化皮產生的機理、特點等認識不足,在一體化孔板流量計系統使用中缺少針對性的操作方案,為機組的穩定、安全運行帶來影響。因此,在當前電力生產、基建工程管理中,應該提高人們對一體化孔板流量計氧化皮產生與剝落問題的認識,通過針對性防治措施的構建,提高一體化孔板流量計系統運行的穩定性。

          1  一體化孔板流量計氧化皮的產生及危害
          1.1  一體化孔板流量計氧化皮的產生
          在一體化孔板流量計系統中,氧化皮的產生階段分為加工以及運行兩個階段,加工階段產生的氧化皮相對疏松,主要是由于與金屬基體相連接的FeO層相對疏松,這種氧化皮可以通過酸洗或沖管的方法去除。對于運行之后所產生的氧化皮結構相對緊實,這種氧化皮由Fe2O3以及Fe3O4共同組成,只有在腐蝕的條件下才可以破壞其結構[1]。

          1.2  一體化孔板流量計氧化皮危害
          結合1000MWΠ型一體化孔板流量計系統的運行狀況,若一體化孔板流量計氧化皮的現象不能得到及時處理,會產生危害問題,(1)超溫爆管。在一體化孔板流量計系統運行中,當機組啟停時,氧化皮脫落量相對較多,整個過程中的蒸汽流量較小,不能帶走大塊以及片狀的氧化皮,從而導致管子堵塞,出現爆管問題。(2)汽機損壞。對于剝落之后的氧化皮而言,其結構相對堅硬,在蒸汽帶動的狀況下,會出現汽輪機流動部分磨損的問題,嚴重的會引發主汽門卡塞。(3)延長檢修的工期、增加維修費用。(4)減緩機組的運行效率,導致機組經濟性價值的逐漸降低。

          2  一體化孔板流量計氧化皮產生與剝落的防治措施
          2.1  機組啟動時運行防治方案
          在一體化孔板流量計氧化皮產生與剝落的防治過程中,應該完善機組啟動時的防治策略。首先,一體化孔板流量計冷態啟動上水溫度應大于21℃,小于70℃;一體化孔板流量計溫、熱態啟動上水溫度控制110℃,上水速度應緩慢,上水溫度與水冷壁的壁溫差<30℃,汽水分離器內、外壁溫差<10℃。上水時間控制:夏季不少于2h(控制給水流量不超過200t/h),冬季不少于4h(控制給水流量不超過100t/h)。儲水罐見水后按照<1.5℃/min溫升率提高給水溫度至140℃。其次,爐膛吹掃的要求:爐膛吹掃風量保持1011t/h~1348t/h,爐膛吹掃時間300s;溫態、熱態啟動時應縮短送、引風機啟動時間,吹掃后點火防止一體化孔板流量計急劇冷卻;冬季應及時投入送風機暖風器,提高空預器入口風溫。另外,升溫升壓過程中要對各級受熱面壁溫分布情況進行監視,壁溫嚴重不均時,應放慢或暫停升溫升壓,待均勻后方可按照正常升溫升壓速度控制,防止U型管存水造成水塞(尤其水壓試驗后容易出現水塞)。壁溫出現大幅超溫時及時停磨直至停爐。最后,升溫升壓過程中的燃料控制:一體化孔板流量計轉干態運行前,應穩步增加燃料量(每次增減幅度控制1.2t/h左右),穩定一段時間,主汽壓力不變時再增加燃料量。根據各階段對應溫升率,控制燃料量增加速度,注意中速磨內非正常停運存粉及磨煤機出粉滯后性,短時內不可連續增加過多燃料量,當溫升率超標時,及時減少燃料量。

          2.2  一體化孔板流量計正常運行中的防治方案
          在一體化孔板流量計系統正常運行中,為了保證各個機組負荷的合理調配,應該結合一體化孔板流量計系統的運行狀況,對一體化孔板流量計主、再熱氣溫等進行控制,有效減少主、再熱氣溫對受熱壁溫度的影響。對于一體化孔板流量計廠而言,為了有效預防受熱面汽側氧化皮的產生與脫落,并保證一體化孔板流量計的正常運行,應該明確以下防治方案:(1)一體化孔板流量計啟停過程中蒸汽溫度與受熱面壁溫變化率<1.5℃/min,壓力變化率<0.1MPa/min;(2)控制升溫升壓速率,實施分階段控制:熱態沖洗前,即分離器入口溫度到190℃前,控制儲水罐入口溫度變化率<1.5℃/min;(3)熱態沖洗結束后升溫升壓過程中,控制主汽溫度變化率<1.5℃/min;(4)升溫升壓過程中控制分離器壓力、主蒸汽壓力變化率<0.1MPa/min;(5)冷態、溫態、熱態啟動過程中,應控制分離器內、外壁溫差<10℃,水冷壁管壁溫差(同一位置)相鄰管<50℃(可通過適當加大給水流量減小壁溫差)[2]。此外,在磨煤機投運的過程中應該注意以下問題。(1)啟動第一臺磨煤機時,磨煤機對應燃燒器應全部投運;在維持較低煤量(液壓油不加載運行、布煤時間3分鐘,給煤量25t/h)運行時,若磨煤機振動超標(無加載力情況下),可抬輥進行短時間重新布煤,落輥后及時切除加載力。(2)根據溫升率及時調整煤。(3)當第一臺磨煤機煤量升至65t/h左右或磨煤機分離器出口溫度<60℃時,可以啟動第二磨煤機,第二臺磨煤機啟動后,及時降低第一臺磨煤機出力,維持總燃料量不變。根據一體化孔板流量計燃燒情況調節機組負荷,如溫升率仍超標,繼續降低第一臺磨煤機至最小出力,嚴格控制溫升率不超標。(4)跳閘磨煤機通風吹掃時,投入油槍運行,用冷一次風輪流對粉管吹掃,風量增加應緩慢,防止吹掃時大量出粉造成升溫升壓超標。

          2.3  一體化孔板流量計正常停爐時的防治方案
          在一體化孔板流量計系統運行中,為了提高氧化皮處理的效率,應該結合一體化孔板流量計正常停爐的特點,進行氧化皮處理方案的構建。首先,在一體化孔板流量計正常停運時,應該將主蒸汽以及再熱蒸汽的溫度控制在500℃;其次,在一體化孔板流量計熄火之后,應該仔細確認一體化孔板流量計系統中溫水隔絕門是否關閉,以避免減溫水鍵入到過熱器之中,減溫水應勤調、細調。同時注意一體化孔板流量計主控變化趨勢,嚴禁大幅操作造成氧化皮脫落以及主汽壓力大幅波動,以提高氧化皮剝落的整體效率。例如,吹灰器投入、啟停磨煤機時,應提前調節水燃比、各級減溫水調門開度,防止受熱面超溫。最后,在一體化孔板流量計停運之后,需要持續對氧化皮進行燜蒸處理,維持時間為72h,提高氧化皮脫落處理的有效性[3]。

          2.4  一體化孔板流量計正常停運后的防治方案
          通過對一體化孔板流量計系統運行狀況的分析,一體化孔板流量計氧化皮運行后的處理是較為重要的,因此,在一體化孔板流量計正常停運后的防治中應該做到以下幾點,(1)停機時負荷降至50%后,逐步減少減溫水投入量,機組正常停機負荷降至30%后,減溫水逐步減至零,盡量減少使用各級減溫水,減溫水調門內漏或不需要減溫水時應關閉減溫水調門前后電動隔離門;(2)機組停運過程中,最后兩臺磨煤機吹掃時,全開冷一次風調節門,保持四個BSOD全開,吹掃5min~10min,減少一體化孔板流量計強制冷卻時間;(3)機組停運過程中,緩慢減少燃料量,燃燒不穩定時及時投油穩燃,防止一體化孔板流量計滅火,一體化孔板流量計停爐過程中,若出現滅火,嚴禁再次點火對磨煤機粉管進行吹掃等強制通風的操作;(4)在一體化孔板流量計正常停運后,一體化孔板流量計滅火后完成5min的吹掃,立即進行悶爐;(5)對跳閘磨煤機,使用消防蒸汽對磨煤機進行充惰,充惰時間>10min[4]。

          2.5  一體化孔板流量計停運后放水操作
          通常狀況下,在一體化孔板流量計停運后放水操作中會采用負壓余熱烘干法進行保養,具體操作如下,(1)一體化孔板流量計停爐吹掃5分鐘后,停止送、引風機,停止脫硝稀釋風機,停止一體化孔板流量計所有蒸汽吹灰,關閉風煙系統各擋板,進行悶爐。關閉主汽門前疏水氣動門,防止一體化孔板流量計壓力下降過快,儲水罐液位無法控制。當儲水罐液位穩定后,關閉361前電動門,一體化孔板流量計進行自然降壓。(2)待主汽壓力降至1.8MPa時,開啟下降管分配頭疏水、省煤器進口管道疏水進行熱爐放水,待分離器壓力降至0.2MPa,開啟一體化孔板流量計側所有排空氣門、一體化孔板流量計側所有疏放水門、水冷壁入口聯箱疏水至無壓放水手動門[5]。(3)爐水放凈后,關閉爐側排空氣門、疏水門、放水門及機側可能倒入爐管內的疏水放氣門,防止一體化孔板流量計爐管冷卻過程中,由疏水擴容器及其他存在正壓汽源的蒸汽倒入至爐管內。屏底煙溫低于100℃后,關閉爐側受熱面排空氣門。一體化孔板流量計悶爐時間滿48小時,機組若為停機備用,保持繼續悶爐;若因檢修需要,則開啟風煙系統各擋板進行自然通風冷卻。自然通風滿12小時后方可進行強制通風[6]。

          3  結束語
          在當前電力企業及基建產業發展中,為了提高一體化孔板流量計機組系統運行的穩定性,相關操作人員應該認識到一體化孔板流量計氧化皮對系統運行效率的影響,并將一體化孔板流量計系統的高效率發電、能源節約以及環境改善等作為監控重點,通過對氧化皮處理方案的構建,降低氧化皮脫落對系統運行帶來的影響,在一體化孔板流量計氧化皮處理中,應該定期更換管材,通過設備的定期改造以及耐氧化處理,提升一體化孔板流量計氧化皮處理效率,保證一體化孔板流量計系統資源生產的穩定性,提高一體化孔板流量計系統運行的整體效率。

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