CCPP机组焦煤流量调节阀卡涩在线清理技术

张海军

CCPP机组焦煤流量调节阀卡涩在线清理技术

张海军

（包头钢联股份有限公司热电厂，内蒙古包头014010）

焦煤流量调节阀调节的顺畅是CCPP机组稳定运行的关键，若发生卡涩，只能停机处理影响机组的发电效益。实施对卡涩的调节阀在线清理，可以杜绝停机检修，提高机组的发电效益和社会效益。

焦煤流量调节阀；卡涩；解列；清理

1 引言

包钢热电厂现有2×137.6 MW的CCPP机组，机组是利用低热值的高煤掺少量高热值的焦煤，经调节阀调节后，送入煤气混合器进行混合，然后进入电除尘进行除尘供CCPP机组。CCPP机组具备年发电19.4亿kW·h以上的发电规模，机组主体设备、重要辅助设备和控制系统全部由日本三菱引进，技术先进，自动化程度高。

在环保形势严峻的今天，作为一个对环境无任何污染的发电企业，保证机组安全稳定运行，提高机组的运行周期，多发电，既为热电厂创造效益，又为公司减少外购电，同时又提高了高煤的利用率，实现循环生产，减少高煤放散对环境的污染，还可降低公司吨钢能耗，CCPP机组的安全稳定运行直接关系到发电效益和社会效益。

2 问题的提出

CCPP机组每年检修结束后，到下一年检修前都会发生焦煤流量调节阀卡涩现象，发生卡涩后，热值无法自动调节，机组随时有甩负荷或事故跳机情况的发生，严重影响到机组的安全稳定运行。之前发生卡涩后相关部门都积极协调，尽快安排停机对卡涩调节阀进行检修；随着公司生产的稳定，安排停机检修机会已趋于零，严重影响到CCPP机组的安全稳定运行和发电效益。

从2008年起包钢热电厂CCPP两台机组陆续开始调试，在调试过程中，多次发生焦煤流量调节阀卡涩现象，每次发生卡涩后都直接打闸停机，对卡涩调节阀进行检修处理。每次清理卡涩时都对阀门上的附着物进行取样分析，结果为焦煤净化不到位造成焦煤品质差。2008年、2009年两台机组陆续交付生产，焦煤流量调节阀卡涩仍然会发生，每次发生卡涩都停机处理，严重影响机组的发电效益。为了改善煤气品质，2010年包钢燃气厂上马焦煤净化设施（现燃气净化站），焦气品质得到改善，但并没有彻底达到日方要求的焦煤品质。公司生产形势逐步稳定，协调停机越来越困难。随着运行人员对CCPP机组工艺流程的熟悉，从发生卡涩时到停机处理前，摸索出调节焦煤加压机出口压力来控制热值，但这种调节方式给岗位人员增加了劳动强度和心理压力，机组随时有甩负荷和事故停机的可能，给机组安全稳定运行带来隐患。由于每次停机处理卡涩调节阀，时间短、任务重，检修人员的劳动强度也非常大。

3 解决问题所需条件

在焦煤品质目前无法彻底解决的情况下，能否在不停机的情况下，对焦煤流量调节阀实施在线清理，是必须首先解决的问题。

分析具备的条件：

（1）CCPP机组焦煤流量调节阀为A阀和B阀并联工作，机组带满负荷（137.6 MW）时，调节阀A和B的开度为35%，因此，当焦煤流量调节阀A（B）发生卡涩时，理论上可以人为将卡涩调节阀A（B）解列，利用另一个调节阀进行调节，不会影响机组运行，需实验确认。

（2）如果实施在线清理过程中机组热值降低或升高，短时间内完全可以由运行人员通过控制焦煤加压机的出口压力控制机组热值的稳定和负荷的稳定，之前应用过。

为保证实施在线清理能够顺利进行还应具备以下条件：

（1）由于焦煤流量调节阀是在煤气系统，为保证在线清理卡涩调节阀成功，必须解列卡涩调节阀，解列后会不会影响机组稳定运行（热值和负荷稳定），需进行实验确认。

（2）由于煤气系统实施在线清理时，确认阀门严密性是确保机组稳定运行、运行人员和检修人员生命安全的关键。

（3）为保证在线清理卡涩调节阀成功，保证运行人员、检修人员的生命安全和机组运行稳定，必须制定完善的“CCPP机组焦煤流量调节阀卡涩在线清理操作”方案。

图1 CCPP机组焦煤系统图

4 实施在线清理前的准备工作

为保证在线清理的顺利进行，2013年12月，2014年1月分别对CCPP 2#、1#机组焦煤流量调节阀前、后，分别加装手动阀门和置换管路，为在线清理卡涩的焦煤流量调节阀创造条件，见图2。

图2 焦煤系统改造图

在线清理前的实验确认和措施完善：

（1）实验一：解列调节阀，观察对CCPP机组的热值和负荷的影响

2014年3月3日，全关CCPP 2#机焦煤流量调节A阀阀前手动门，观察对CCPP 2#机组热值、负荷的影响和需不需要再通过焦煤加压机出口压力的调节，来控制机组热值和负荷的稳定。

确认方法：观察CCPP 2#机组热值和负荷曲线变化

实验结论：对比关阀门前、中、后期机组热值和负荷曲线变化，曲线都没有任何变化，同时也明确不需要再通过控制焦煤加压机的出口压力来稳定热值，也就是另一个调节阀也完全可以满足机组运行需求，完全可以对卡涩调节阀实施在线清理。

（2）实验二：确认阀门严密性

2014年3月4日，关CCPP 2#机焦煤流量调节A阀阀前、阀后手动门，从取样阀处检测煤气压力和含量。

确认方法：用一氧化碳检测仪检测和手感

实验结论：阀门不严，对机组运行稳定性和人员安全有影响，不可以进行在线清理。

（3）小结

通过实验一和二，确认在线清理操作步骤的可行性和可靠性，在线清理操作步骤不够完善。

5 采取措施解决实验暴露的问题

（1）针对阀门严密性差无法保证机组运行稳定、运行和检修人员生命安全，采取相应措施：入口手动门后和出口手动门前加堵板。

（2）进一步完善在线清理操作步骤（略）。

6 实施在线清理后的效果

2014年4月底和5月初，首次分别对CCPP 2#机组焦煤流量调节阀A和B卡涩实施在线清理，前、后各用时4 h，通过对实施前、中、后机组热值、负荷、调阀自动调整数据比较，在线清理是可行、成功、可靠和安全的，2014年CCPP 1#机组实施在线清理3次，CCPP 2#机组实施在线清理2次。

7 实施在线清理总结

（1）对机组运行无任何影响；

（2）岗位运行人员按在线清理步骤进行操作,没有任何操作风险；

（3）检修人员按工作票安全措施要求（佩戴一氧化碳检测仪和严禁动火）进行检修，在检修过程中也没有任何风险；

（4）在线清理调节阀由于每次仅清理一台，检修人员劳动强度大大降低；

（5）实施在线清理的过程中，仅有置换过程中的氮气和焦煤的少量损耗，再无其他备件和材料损耗，检修成本低。

8 效益分析

8.1 直接经济效益

一台机组从停机检修到启机，需要12 h，一台机组12 h发电量为：13.76×104×12=165.12万kW·h（发电机容量为137.6 MW=13.76×104kW）考虑外购电价0.414元/kW·h（不含税），CCPP发电变动成本0.068元/kW·h（不考虑煤气成本），截至2014年12月31日止，CCPP 2#机已实施在线清理3次，CCPP 1#机已实施2次，CCPP机组共实施在线清理5次，产生效益：165.12×5×（0.414-0.068）=285.66万元。

8.2 社会效益

CCPP机组运行时，消耗的高炉煤气量为26× 104m3/h，12 h消耗煤气量为26×104×12=312×104m3。

2014年CCPP机组成功实施焦煤流量调节阀卡涩在线清理5次，共减少了高炉煤气的放散量312×104×5=1560×104m3，减少了高炉煤气放散对周围环境的污染。

9 结论

通过实施“CCPP机组焦煤流量调节阀卡涩在线清理技术”：

（1）为国内外同类型机组遇到类似问题提供了解决办法；

（2）随着在线清理次数的增加，发现手动阀门的密封性越来越差（机组检修时，检查发现阀门内阀饼有附着物），每年机组检修时都需要安排对阀门进行同步检修；

（3）为保证机组运行、运行人员和检修人员安全，现已将堵板更换为盲板，并由专业人员进行盲板的加装和拆除工作，进一步提高操作的可靠性和安全性。

Online Cleaning Technique for Jamm ing of Coking Gas FloWrate Regulating Valve of CCPP Unit

ZHANG Haijun
(The Thermal Power Plant of Baotou Iron and Steel Group,Baotou,Inner Mongolia 041010,China)

Smooth regulation of coking gas flowrate regulating valve is the key to stable operation of CCPP unit and once the valve is jammed the power generating unit has to be shutdown for treatment.Online cleaning of the regulating valve jamming can avoid unit shutdown for maintenance and improve both economic and social benefit.

coking gas flowrate regulating valve;jam;disaggregation

TQ546.5

B

1006-6764(2015)09-0020-03

2015－06－09

张海军（1968－），男，大专学历，包钢技能大师，现从事CCPP机组的运行、维护和检修工作。