锅炉9.8 MPa高压蒸汽品质在线检测方案

赵雨春

(山西潞安煤基清洁能源有限责任公司，山西 长治 046200)

引 言

热电装置所用燃料煤来自余吾煤，采用带式输送机送至热电装置锅炉炉前原煤仓供锅炉燃用。原煤仓内原煤落入中速磨煤机磨制成粉，喷入炉膛燃烧，煤粉在锅炉内燃烧后产生的烟气经脱硝装置脱硝、布袋除尘器除尘、脱硫设施脱硫后，通过210 m高的烟囱排放。

热电装置为山西潞安矿业(集团)一体化项目的企业自备热电站，主要目的为满足工艺装置各单元的用热需求，同时，消耗工艺装置副产的各类次高、中、低压蒸汽；在满足工艺装置用汽、产汽需求的前提下，通过热电联产来部分满足工艺装置的用电需求，减少装置外购电量。热电装置4台锅炉所产高压蒸汽主要供应项目空分装置的驱动透平用汽，剩余蒸汽供应至热电装置设置的1台B15机组。

各工艺装置副产的次高压、中压蒸汽量偏大，工艺装置自身无法全部消耗，同时，装置低低压蒸汽负荷需求量也偏大，装置自身产汽无法满足要求，故根据装置产汽情况以及需求情况，热电装置设置有2台次高压25 MW余热利用抽汽机组和2台中压25 MW余热利用抽汽机组。装置富裕的次高压、中压蒸汽通过4台抽汽机组发电消耗，同时，4台机组均设置有低低压蒸汽抽汽口，通过汽轮机抽汽来满足装置低低压蒸汽负荷的需求。4台余热汽轮发电机组的可调抽汽主要用于热电装置中压除氧器加热以及满足低低压蒸汽管网需求。针对现有设施高压蒸汽品质取样位置与信号提供的问题，为检测进入空分装置汽轮机的蒸汽品质是否达标，在2根高压蒸汽母管上增加蒸汽品质取样与分析设备。制定出9.8 MPa(g)蒸汽品质检测方法，并进行可行性方案对比。

1 方案阐述

1) 9.8 MPa(g)蒸汽品质检测内容

根据空分装置要求，需在供给空分装置的2根总管上增加蒸汽品质取样与分析设备，检测内容包括蒸汽中的SiO2及电导率。每根蒸汽管线上需增加1套SiO2分析仪，1套电导率分析仪，2根蒸汽管线，共需增设2套SiO2分析仪，2套电导率分析仪。根据火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准(GB12145-2006)要求检查指标如第44页表1。

2) 检测设备

除增加SiO2分析仪及电导率分析仪以外，还需考虑配套设施。整个检测系统中包括标准取样探头、箱体式结构、分析仪安装、单流路样品处理系统、带快速回路、三级冷却及压力流量显示单元等系统。为保证检测结果不受外界环境的干扰以及对检测仪表系统元器件的保护，检测仪器需设置在独立的分析

表1 检测指标

室内。分析室尺寸约为3 m(长)×3 m(宽)×3.5(高)，其配套设施如门、窗、GDS(可燃有毒气体检测)、HVAC(通风系统)、接地系统、配套公用工程等。

3) 检测系统设置方案

根据现场情况，蒸汽母管已经水压试验完成，且现阶段正在进行蒸汽吹扫，蒸汽母管上无法对取样检测重新开孔。本方案利用靠近空分装置柱536至柱537之间的调节阀压力控制取压点作为蒸汽检测取样口，对原有系统进行改造，由只取压更改为取压和取样两路。除修改原系统以外，新增的检测仪器系统还需增加配套公用工程内容。检测内容为三级冷却系统，需配备冷脱盐水作为冷却水，同时，需考虑取样凝液管及安全排放管外排位置。图1为分析仪表系统流程图。

图1 分析仪表系统流程图

4) 分析室放置位置分析仪表尽可能地靠近取样点放置，且需考虑远离危险泄漏点，放置地无地下管线。初步选择放置在柱536至柱537管廊东侧。考虑到现阶段地下工程已经完毕，且分析室排液为蒸汽冷凝液，不再增加专为分析室排液用地漏，系统排液管可就近排入附近的雨水系统。

5) 信息传输

分析仪表为在线监测，结果信息参数可接入空分的机柜间，再通过光纤的方式最终送至CCR。

2 亟需考虑的问题

1) 蒸汽品质要求检测内容为SiO2及电导率，按照火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准(GB12145-2006)分析可行性。

2) 热电内部高压蒸汽管道采用母管制，每台锅炉高压蒸汽并至母管之前管线均有SiO2及电导率检测手段，且9.8 MPa(g)管网上有高压发电机组。无论是高压发电机组还是空分的透平均应采用同一个标准进行衡量；如高压发电机组的要求指标更严苛于空分透平，在热电内部即可满足蒸汽品质检测的要求，无需在外管增加检测手段。

3) 高压蒸汽外管上增加蒸汽品质分析仪表，存在一定的安全隐患，即增加了高压蒸汽的事故泄漏点。

4) 高压蒸汽外管上增加蒸汽品质分析仪表所需的公用工程、通讯光纤等内容需利用已建成管廊，改造内容多、工程量大。