潘志顶
浅谈停(备)用热力设备防锈蚀
潘志顶
(广东粤华发电有限责任公司,广东 广州 510730)
阐述了广东粤华发电有限责任公司(广州黄埔发电厂)两台330 MW机组停(备)用期间热力设备防锈蚀的必要性、可行性和技术要求,提出了停(备)用热力设备防锈蚀的各种方法,确保机组的安全、经济运行。
锅炉;汽轮机;加热器;机组装机容量
随着我国电力工业的快速发展,机组装机容量及单机容量都不断增大,机组运行参数增高,机组运行方式也发生了变化,频繁启、停、调峰运行及备用机组增多。机组停(备)用时间越来越长,如果不采取有效的保护措施,热力设备水汽系统的金属内表面会发生严重的氧腐蚀,这种腐蚀称为停用腐蚀。
停用腐蚀在短期内使停用设备金属表面遭到大面积腐蚀,还会加剧热力设备运行时的腐蚀,危害性非常大。这样就要求有方便、可靠的停(备)用防腐蚀措施,来保证电厂安全、经济运行,延长设备使用寿命,提高设备利用率。针对广东粤华发电有限责任公司两台330 MW机组的具体情况,在不破坏运行期间所形成的保护膜,不影响机组按电网要求随时启动运行的情况下,制订了停(备)用热力设备中的锅炉、汽轮机、加热器、凝汽器的防锈蚀措施和方法,为机组的安全运行打下坚实基础。
停(备)用热力设备防锈蚀方案如表1所示。
主要选择原则为:机组的参数和类型,机组给水、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,并应考虑下列因素。
表1 停(备)用热力设备防锈蚀方案
防锈蚀方法适用设备状态工艺要求停用时间备注 ≤3 d<1周<1月<1季度>1季度 热炉放水,余热烘干锅炉(临时检修,小修)炉膛有足够的余热,放水门空气门无缺陷√√√ 应无积水 氨水碱化烘干法锅炉无铜给水系统(冷备用大、小修)停炉前4 h给水,pH提高至9.2~9.6热炉放水,余热烘干√√√√ 应无积水(只适用粤华机组) 蒸汽压力法锅炉(热备用)锅炉保持一定压力√√ 给水压力法锅炉给水系统锅炉保持一定压力,给水系统保持运行水质√√ 水压试验用水*锅炉锅炉水压试验用水pH值为9.5~10.0√√√ pH值保持在9.1以上 氨水法锅炉给水系统(冷备用、封存)有配药、加药系统 √√ 氨-联氨法锅炉、给水系统(热备用)有配药、加药系统、废液处理系统 √√√(只适用非加氧处理机组) 成膜胺法锅炉汽轮机及高压给水系统(冷备用和大小修)配有加药系统,停机过程实施 √√√(只适用非加氧处理机组) 通风干燥法凝汽器(冷备用和大小修)备有通风设备 √√√√应无积水 维持密封真空法汽轮机再热器凝汽器汽侧(热备用)维持汽轮机真空,汽轮机轴封蒸汽保持使汽轮机处于密封状态√√ 通蒸汽加热循环法除氧器(热备用)维持水温高于105 ℃√√ 循环水运行法凝汽器水侧维持水侧一台循环泵运行√
注:锅炉水压试验的水质要求为用氨水调pH值为9.5~10.0的除盐水
停(备)用所采用的化学条件和运行期间的化学水工况之间的兼容性;防锈蚀方法不会破坏运行中形成的氧化膜;防锈蚀方法不应影响机组按电网的要求随时启动运行;废液处理条件及设施;当地大气条件;所采用的保护方法不影响检修工作和检修人员安全。
热炉放水操作应在锅炉泄压后进行;在炉本体放水前,应停止引风机运行,关闭各风、烟挡板,停止通风冷却;停炉18 h后且高温过热器降至200 ℃,且各级混合器温度降至180 ℃时,可对省煤器、水冷壁、包覆及低温过热器进行放水;如果锅炉结焦严重,上述温度下降至150 ℃时检查炉膛内无红灰后方可进行放水工作;放水时应检查受热面及管道不撞击,如果发现水击,则应关小放水门或暂停放水,待管道撞击消失后再缓慢放水。放水过程应全开各空气门、排汽门,放水后应全开各放水门,利用炉内余热将金属表面蒸干、湿汽排出。放水结束1 h后,才能恢复自然通风或强制通风;放清水6 h后,关闭上述炉本体、过热器、再热器、空气门、放水门,封闭锅炉后才允许进行洗炉工作。
锅炉短时间停运,炉水水质维持运行水质,用炉膛余热、引入邻炉蒸汽加热或间断点火方式以维持锅炉压力在0.4~0.6 MPa范围内,锅炉处于热备用状态。
锅炉停运后,用符合运行水质要求的给水充满锅炉,并保持一定的压力及溢流量,以防止空气漏入;汽包锅炉停运后,保持汽包内最高可见水位,自然降压至给水温度对应的饱和蒸汽压力时,用符合运行水质要求的给水置换炉水。对于炉水磷酸盐处理的锅炉,当炉水的磷酸根小于1 mg/L、水质澄清时,停止换水。直流锅炉停运后,加大给水加氨量,提高给水pH值到9.2~9.6(低加为钢管)。当过热器壁温低于给水温度时,开启锅炉最高点空气门,由过热器减温水管或反冲洗管充入给水,至空气门溢流后关闭空气门。在保持锅炉压力为0.5~1.0 MPa的条件下,使给水从饱和蒸汽取样器处溢流。溢流量控制在50~200 L/h的范围内。
机组给水AVT(O)运行时,在停机前4 h加大凝结水精处理出口加氨量,提高省煤器入口给水pH值至9.2~9.6.锅炉停运后,按《锅炉运行规程》的规定放尽锅内存水,烘干锅炉。机组给水(OT)加氧运行时,在停机前4 h,大小修12~24 h内停止给水加氧,加大凝结水精处理出口加氨量,提高省煤器入口给水pH值至9.2~9.6.锅炉停运后,按规定《锅炉运行规程》放尽锅内存水,烘干锅炉。
化学运行人员用凝结水加氨泵加氨调整pH为9.5~10.0的除盐水试水压后,锅炉泄压至常压,关闭放水门及空气门,保持锅炉水pH值在9.1以上。
机组预计备用时间超过15 d,则在机组解列停机后,高低压旁路保持开启(调整过热器降压率小于0.3 MPa/min),凝汽器真空维持在﹣70 kPa,立即执行以下操作:关闭摇紧A和B电动主汽门,本机二段、四段至启动联箱电动门,启动联箱至小机及除氧器电动门,并切断上述电动门电源;关闭摇紧主、再热蒸汽减温水门,高低压旁路减温水门及轴封汽减温水门,断开上述电动门电源;开启主再热蒸汽管道、旁路系统管道、各段抽汽管道、轴封管道及汽缸本体疏水门,疏清管道积水,3 min后关闭上述疏水门;开启A和B小机疏水扩容器各疏水门疏清管道积水,3 min后关闭各疏水门。
锅炉过热器压力降至0.49 MPa时,关闭高、低压旁路,关闭所有进入凝汽器的汽、水阀门,将凝汽器真空降至0,关闭摇紧启动联箱至轴封电动门及轴封汽减温水门,电动门断开电源,开启电动主汽门前疏水排地沟门、电动主汽门后防腐汽门及高旁后疏水排地沟门,待无汽、水冒出后关闭。
高、低加查完漏后,执行以下操作:①开启#1、2、3高加汽侧放空气门、汽侧底部放水门、疏水管道放空气门及放水门疏清积水,当疏水温度低于50 ℃时关闭上述放空气门、放水门进行密闭保养。机组备用时间超过20 d进行高加汽侧充氮气保养。②开启#1、2、3、4低加汽侧放水门、疏水管道放空气门及放水门,待无汽、水冒出后关闭进行密封保养。③关闭高加进出水门,给水泵停止运行,高加水侧充满合格给水保养。
除氧器给水箱温度为80 ℃时,全开除氧器排气门,执行以下操作:①关闭#1低加A、B进水门并摇紧,检查#1低加旁路门关闭,使#1、2、3、4低加水侧充满合格的给水,停凝结水低压循环,关闭除氧器至凝汽器放水门、A、B凝结水泵进水门、凝结水再循环门、旁路门并摇紧。②关闭A、B、C给水泵进、出水门,检查所有放水门,放空气门关闭,使给水系统管道充满合格的给水。③放清除氧器给水箱内的给水,当给水箱温度40 ℃时关闭对空排气门、底部放水门、溢流门、进汽门、进水门等进行密闭保养。④拉去凝结水泵、凝升泵电源,开启凝汽器热水井底部放水门,放尽积水。⑤发电机定、转冷泵停运后断开电源,定转冷水箱放清水密闭保养。⑥机炉有辅机需要冷却水时,工业水转由邻机供,停工业水泵,关闭停运辅机冷却水门;机炉所有辅机已停运,关闭邻机工业水联络门,工业水系统解列放清积水。⑦关闭至邻机循环水联络门,循环水泵停运后,开启循环水管道放空气门、放水门及冷油(水)器循环水侧放空气门、放水门,放清循环水系统积水。⑧如果锅炉试水压后机组仍需要保养,则水压试验结束后执行上述汽机设备保养措施。⑨汽轮机停运期间,应检查高中压缸上下缸温差、内外缸温差不超标。⑩主机连续盘车停运超过15 d,应对主油箱放水,然后启动主机油系统及盘车运行4 h,仔细检查轴承和汽轮机内部声音正常。启动主机调速油泵、EH油泵、小机主油泵进行调速系统静态活动试验。⑪高、中压缸缸温接近室温且空气湿度大于60%时,投入主机连续盘车运行,用邻机循环水投入凝汽器循环水侧运行,投入汽缸快冷装置,汽缸通入干燥热风进行加热,投入快冷装置前管道应疏水干净,控制汽缸快冷装置出口压缩空气温度不大于80 ℃,压缩空气与汽缸温差不大于50 ℃,温升率不大于10 ℃/h,低压缸排汽温度不大于55 ℃,同时检测汽缸排气湿度变化,并做好记录。高、中压缸缸温加热至60 ℃,排气湿度小于50%时,停止汽缸快冷装置运行,凝汽器循环水停运,盘车继续运行1 h后停运。待下一次高、中压缸缸温接近室温,环境湿度大于60%时重复上述操作。⑫监视闸门井、循泵坑污水排放系统水位正常。⑬按电气规定对辅机电机定期测绝缘,投入电机烘焙,检查加热是否良好。⑭机组备用时间超过1个月进行抽汽逆止门活动试验。⑮机组启动前1 d,执行的操作包括开启#1低加A、B进水门、A、B凝结水泵进水门、#1低加出水母管放水门对低加管道系统水侧进行放水;开启A、B、C前置泵进水管放水门对给水系统进行放水;开启#1高加进水管放水门、#3高加出水门前放空气门、放水门对高加水侧进行放水;投入主机油系统及连续盘车运行,仔细检查轴承和汽轮机内部声音是否正常。
通过实行上述的各种措施,停(备)用热力设备的防腐蚀率达到了80%以上,确保了热力设备停(备)用期间免受腐蚀,缩短了机组的启动时间,保证了机组启动时的水汽品质,对延长设备的使用寿命、提高设备利用率起到了很好的作用,保证机组安全、经济运行。
[1]西安热工研究院有限公司,湖北电力试验研究所.DL/956—2005 火力发电厂停(备)用热力设备防锈蚀导则[S].北京:中国电力出版社,2005.
[2]西安热工研究院有限公司,华北电力试验研究院,华北电力科学研究院有限公司,等.DL/T 561—2013 火力发电厂水汽化学监督导则[S].北京:中国电力出版社,2013.
2095-6835(2019)02-0041-02
TM621.4
A
10.15913/j.cnki.kjycx.2019.02.041
〔编辑:张思楠〕