大機(jī)蒸汽沖管

1、大機(jī)蒸汽沖管山東電建二公司 張忠 王道峰 王偉 摘要在汽輪機(jī)機(jī)組第一次啟動之前為保證機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，必須對主要的蒸汽管道進(jìn)行蒸汽沖洗，利用高溫高流速的蒸汽沖刷掉鍋爐過熱器、再熱器和主蒸汽、再熱蒸汽管道內(nèi)部殘留物和大氣腐蝕過程中產(chǎn)生的污物（如氧化物）等，避免這些固定雜質(zhì)進(jìn)入汽輪機(jī)內(nèi)部，造成部件損壞。本文就夏港電廠#5機(jī)330MW機(jī)組的大機(jī)蒸汽沖管為例與其它機(jī)組做比較，然后以此為論述對象就大機(jī)蒸汽沖管沖管流程、臨時(shí)管道的選材、布置和沖管系數(shù)的選擇展開論述。關(guān)鍵詞： 沖管方法 臨時(shí)管道 前言在汽輪機(jī)機(jī)組第一次啟動之前為保證機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，必須對主要的蒸汽管道進(jìn)行蒸汽沖洗，利用高溫高流速的蒸汽沖刷

2、掉鍋爐過熱器、再熱器和主蒸汽、再熱蒸汽管道內(nèi)部殘留物和大氣腐蝕過程中產(chǎn)生的污物（如氧化物）等，避免這些固定雜質(zhì)進(jìn)入汽輪機(jī)內(nèi)部，造成部件損壞。 夏港電廠#5機(jī)組施工工期短，因此如何快速有效的完成蒸汽沖管成為機(jī)組才投產(chǎn)發(fā)電一個(gè)重要的因素。根據(jù)以往的機(jī)組情況,在吹管前大機(jī)要濾油合格，并且達(dá)到投盤車條件，但是夏港電廠#5機(jī)組受汽輪機(jī)到貨晚的影響，大機(jī)沖管前不能達(dá)到投盤車的條件，因此需要重新設(shè)計(jì)沖管方案。同時(shí)臨時(shí)管線設(shè)計(jì)應(yīng)符合簡單優(yōu)化、安全原則。防止在沖管過程中出現(xiàn)問題，直接導(dǎo)致機(jī)組沖管時(shí)間增長，極大浪費(fèi)了燃油，滯后了工期。因此我們根據(jù)以往機(jī)組蒸汽沖管的出現(xiàn)的問題和存在的弊端并結(jié)合夏港電廠的實(shí)際情況，設(shè)

3、計(jì)一套可行的吹管方案是非常關(guān)鍵的。沖管方法及沖管系統(tǒng)簡介 主蒸汽管道和再熱熱段管道在接入高壓主汽門和中壓主汽門時(shí)，由于閥芯密封不嚴(yán)，不可避免的會有蒸汽漏入高中壓缸，但吹管前汽輪機(jī)不能達(dá)到盤車條件，因此在沖管時(shí)暫緩導(dǎo)汽管道的安裝，并且將高壓主汽門和中壓主汽門的導(dǎo)汽管道出口加堵板，并在堵板上留有疏水管道，及時(shí)將漏汽排走防止積水。 以往的蒸汽沖管采用純?nèi)加徒祲簺_管，這樣做會存在兩個(gè)弊端：第一由于燃油價(jià)格高，會使沖管的成本提高，第二純?nèi)加徒祲簺_管只能在很短的時(shí)間內(nèi)保證沖管系數(shù)K值1，造成持續(xù)沖管時(shí)間短，影響了沖管效果 ，同時(shí)再次升壓需要一定的時(shí)間，這樣對沖管工期會有延長。 根據(jù)夏港電廠#5機(jī)組的實(shí)際情

4、況，制定以投磨煤機(jī)穩(wěn)壓沖管為主、純?nèi)加托钅芙祲簺_管為輔的沖管方式能很好的保證沖管的效率和時(shí)間。1主蒸汽管道：從末級過熱器出口汽聯(lián)箱接出管道（61095 A335P91），然后在爐左變?yōu)椋?48.340 A335P91）母管，從爐前匯穿過33層煤倉間，在B列處進(jìn)入主廠房，最后在主廠房6米層大機(jī)高壓缸底部處向上分別進(jìn)入汽機(jī)左右主汽門；在對汽機(jī)主汽門進(jìn)行沖管特殊處理后（主汽門內(nèi)部加裝吹管專用堵板），從主汽門的沖管臨時(shí)法蘭蓋上各接出一路32528 20#無縫鋼管，然后合并成一路76028（20#）的管道由13.7m運(yùn)轉(zhuǎn)層至0m層冷段管道。2再熱冷段管道：自汽輪機(jī)高壓缸接出1路支管（812.817.5

5、、A672C70CL22），經(jīng)高排逆止閥后去鍋爐，在爐前又分成2路分別從鍋爐左、右經(jīng)水壓試驗(yàn)閥進(jìn)入再熱器入口集汽聯(lián)箱。蒸汽吹掃時(shí)，冷段逆止閥緩裝，預(yù)留口接主汽門來的臨時(shí)管（76028 20#）。為防止管道中的臟物進(jìn)入再熱器，將減溫器緩裝并在其位置（冷段過熱器入口）加集粒器，每個(gè)集粒器設(shè)1595的排污管道，用電動閥門控制 ，在沖管的前五次排污門要連續(xù)排污。3再熱熱段管道：自鍋爐再熱器出口集汽聯(lián)箱經(jīng)水壓試驗(yàn)閥（蒸汽吹管時(shí)，水壓堵板須提前拆除）后分別接出2路支管（50820 A335P22），在爐左匯總成母管，從爐頂左側(cè)引下，在穿過33m層煤倉間進(jìn)入汽機(jī)房，然后在主廠房6m分成2路至運(yùn)轉(zhuǎn)層分別進(jìn)入左

6、右中聯(lián)門，中聯(lián)門在進(jìn)行沖管特殊處理后，從其閥上各接出一路臨時(shí)支管（50020 20#），匯總成一路（80020 20#）排汽母管，排汽母管布置在汽機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)層上，沿A列墻至擴(kuò)建端消音器處，消音器經(jīng)噴水降溫后對空排汽。4高壓旁路：高旁電動閘閥全開，高旁控制閥緩裝用假管短接，沖管過程中間接吹掃高旁5沖管管線上不參加沖管的支管處理方法：（1）高壓給水母管上過熱器減溫水接口加裝堵板隔離，主蒸汽減溫水總管及再熱蒸汽事故減溫水管道由鍋爐工程處加裝臨時(shí)堵板隔離。（2）主汽、熱段、冷段管道上的安全閥，蒸汽沖管之前由鍋爐工程處進(jìn)行初步調(diào)整，保證開啟壓力大于沖洗時(shí)的壓力，動力排汽閥達(dá)到使用條件。（3）高低壓旁路閥減溫

7、水管道參加爐前系統(tǒng)化學(xué)清洗，不參加本次吹管，吹管前加裝堵板進(jìn)行隔離。（4）汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)參加輔汽吹管，不參加本次吹管，輔汽閥門站閥門關(guān)閉、斷電掛牌。（5）吹管時(shí)的所有疏水接入臨時(shí)疏水母管，排入廠房外的陰井，不允許排向管道疏水?dāng)U容器和高加危急疏水?dāng)U容器（臨時(shí)疏水包括主汽3路/熱段3路/冷段1路/臨時(shí)排汽母管2路）。（6）低壓旁路：低旁管道不參加吹掃，低旁閥緩裝，在熱段低旁入口處加堵板。8. 吹管前應(yīng)具備的基本條件和準(zhǔn)備工作（1）輔助蒸汽系統(tǒng)吹管合格并恢復(fù)完畢。（2）鍋爐酸洗已合格并恢復(fù)完畢。（3）爐前系統(tǒng)化學(xué)清洗已合格并恢復(fù)完畢。（4）化水系統(tǒng)調(diào)試完畢達(dá)投用條件。（5）其它參加吹管的設(shè)備、管道系

8、統(tǒng)及支吊架等安裝驗(yàn)收合格，達(dá)投用條件。（6）吹管前需要完成的調(diào)試項(xiàng)目已按下列檢查表內(nèi)容調(diào)試完畢達(dá)投用條件（7）沖管控制閥門已檢查、動靜態(tài)試驗(yàn)完畢且合格，開關(guān)時(shí)間小于60秒，并 能在集控 室操作（臨時(shí)）；備用閥門已檢修合格。沖管一、沖管流程吹掃過熱器、主蒸汽、再熱冷段、再熱器、再熱熱段1.吹掃流程（加靶板驗(yàn)收）：汽包-過熱器-主蒸汽-臨時(shí)管道（32525）-臨吹門（焊接）-臨時(shí)管道（76025.4）-低溫再熱蒸汽管道-再熱器入口水壓試驗(yàn)閥-再熱器出口水壓試驗(yàn)閥-高溫再熱蒸汽管道-中壓主汽門-臨時(shí)管道（50020）-排汽母管（82020）-消音器-排汽2.吹管控制閥門3.吹管壓力（汽包起始壓力）：

9、3.6Mpa（投磨穩(wěn)壓）/5.8Mpa（純油降壓）二、鍋爐點(diǎn)火升壓及試沖管1沖管的前一天按運(yùn)行規(guī)程中冷態(tài)啟動步驟進(jìn)行啟動，接到鍋爐點(diǎn)火命令時(shí)，依規(guī)程規(guī)定步驟進(jìn)行爐膛吹掃和點(diǎn)火。2點(diǎn)火后的升溫升壓速度要緩慢些，以便對鍋爐進(jìn)行全面檢查，其燃燒率控制可略高于油槍允許的最低油量，注意最大溫升率42/15min。3鍋爐升溫升壓時(shí)，再熱器基本處于干燒狀態(tài)，所以任何時(shí)候都要保證再熱器壁溫580。4鍋爐點(diǎn)火后應(yīng)投入空預(yù)器冷端吹灰器。5由于過熱器、再熱器在鍋爐水壓時(shí)存滿了水，鍋爐點(diǎn)火后，應(yīng)打開主汽疏水門、冷段疏水門、熱段疏水門、吹管控制閥（開度1/4）及排汽母管臨時(shí)疏水門以排掉積水產(chǎn)生的蒸汽和凝結(jié)水，防止水沖擊

10、的發(fā)生。6當(dāng)汽包壓力升到0.1MPa時(shí)，應(yīng)沖洗汽包就地水位計(jì)。7當(dāng)汽包壓力升到0.2MPa時(shí)，關(guān)閉爐頂進(jìn)口集箱疏水門，通知機(jī)務(wù)和熱工儀表人員分別進(jìn)行熱緊螺栓和儀表疏放水門。8當(dāng)汽包壓力升到1.0MPa時(shí)，核對各水位計(jì)指示應(yīng)正常，對主汽、再熱系統(tǒng)應(yīng)普查一遍，熱位移是否正確，沖管抄表人員分工就位，注意系統(tǒng)內(nèi)管道周圍有無防礙管系膨脹的部位。9開啟各疏水門、吹管控制門，對主汽管、冷段管、熱段管及臨時(shí)管進(jìn)行暖管，排汽溫度在120以上時(shí)，暖管結(jié)束，迅速對臨時(shí)管和滑動支架檢查一遍，滑動支架應(yīng)自由滑動。10暖管結(jié)束，關(guān)閉臨時(shí)疏水閥和吹管控制門，進(jìn)行四次穩(wěn)壓試沖管，如果能穩(wěn)住壓，穩(wěn)壓時(shí)間最好10分鐘以上，壓力分

11、別為正式吹管壓力的25%、50%、75%、100%，吹管控制門全開（注：盡可能穩(wěn)壓，如果穩(wěn)不住壓，也可降壓試吹，主汽壓力分別降至正式吹管的10%、20%、35%、50%時(shí)，關(guān)閉吹管控制閥門），試沖管時(shí)吹管運(yùn)行人員要摸索掌握汽包水位、燃油量、風(fēng)量及爐膛負(fù)壓調(diào)整的初步規(guī)律，上崗維護(hù)人員應(yīng)檢查各管道支吊架運(yùn)行情況正常等，注意沖管參數(shù)提高時(shí)，再熱器入口壓力的提高情況，以防止再熱器超壓。三、沖管的操作及注意事項(xiàng)：1根據(jù)本機(jī)組指揮部與英巴討論確定的吹管方案編制沖管運(yùn)行操作措施，按措施審批程序?qū)徟掳l(fā)有關(guān)單位后嚴(yán)格執(zhí)行。2正式?jīng)_管時(shí)對水位、爐膛負(fù)壓的控制均根據(jù)試沖管所得經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，最后幾次沖管，加強(qiáng)排

12、污，以提高蒸汽品質(zhì)。3每次鍋爐點(diǎn)火啟動時(shí)，應(yīng)投入空預(yù)器冷端吹灰器，不可?？疹A(yù)器吹灰。4沖管運(yùn)行時(shí)，要防止尾部煙道腐蝕，暖風(fēng)器、空預(yù)器投入，經(jīng)常檢查爐內(nèi)燃燒情況，防止不完全燃燒。5沖管運(yùn)行時(shí)，要確保吹管參數(shù)P、t不超過要求的參數(shù)，以保證各階段沖管壓力及吹管安全。當(dāng)達(dá)到?jīng)_管壓力，而吹管控制閥門又打不開時(shí)，應(yīng)迅速打開高旁電動隔離閥泄壓或停爐滅火。6為保證冷段及再熱器的安全，運(yùn)行中要密切注視再熱器入口壓力的變化，確保該處壓力P=4.5MPa不超。7點(diǎn)火、升壓、試沖管，壓力升到吹管壓力即進(jìn)行沖管，控制門何時(shí)關(guān)閉，由吹管系數(shù)決定。8沖洗高壓旁路、小機(jī)高壓進(jìn)汽管道時(shí)，也應(yīng)先暖管并加強(qiáng)疏水，沖管時(shí)間可控制在4

13、-6分鐘，各吹掃5次。9再熱器、過熱器減溫水、汽封管道及吹灰管道何時(shí)吹掃，有當(dāng)班指揮決定。10.加靶板時(shí)一定要關(guān)閉吹管控制閥門及其小旁路、高旁隔離門及其小旁路，并切斷電源。11.為防止吹管控制門打不開，可先開吹管控制門的旁路門。四沖管標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)火電工程調(diào)整試運(yùn)質(zhì)量檢驗(yàn)及評定標(biāo)準(zhǔn)（1996版）規(guī)定：連續(xù)兩次更換靶板檢查，靶板上沖擊斑痕不大于0.2-0.5mm，且肉眼可見斑痕不多于5點(diǎn)，為優(yōu)良。靶板寬度：60 mm長度：縱貫管子內(nèi)徑 材質(zhì)：鋁十沖管期間的化學(xué)監(jiān)督?jīng)_管期間應(yīng)根據(jù)化水監(jiān)督導(dǎo)則規(guī)定控制給水PH值（25）在8.89.3，爐水PH值在910，監(jiān)測爐水含鐵量1000g/L等項(xiàng)目，并做好記錄。五.

14、吹管參數(shù)的選擇及臨時(shí)管道的強(qiáng)度計(jì)算1. 吹管參數(shù)的選擇：吹管參數(shù)主要是指吹管蒸汽壓力、壓降幅度和蒸汽溫度。選擇沖管參數(shù)時(shí)主要考慮以下因素：a.吹管系數(shù)DF1，并有一定的積累時(shí)間，以充分利用鍋爐積蓄熱量，提高沖洗效果，減少沖洗次數(shù)。b.汽包的飽和蒸汽溫度降低值42，以避免汽包承受不必要的附加力。c.沖管期間再熱器是安全的，但在沖管控制門關(guān)閉后生壓時(shí)，再熱器便處于干燒狀態(tài)，為了保證再熱器的安全，規(guī)定再熱器壁溫不超過580。（1）吹管系數(shù) 吹管系數(shù)（DF）的定義：在吹管條件下蒸汽流量/阻力與鍋爐最大連續(xù)出力情況下蒸汽流量/阻力的比率。 吹管系數(shù)（DF）的計(jì)算公式：K=GW/GmWm= G2V/G2m

15、Vm 由于沖管過程中無法迅速測定G、W、V，經(jīng)公式推導(dǎo)可變?yōu)橄铝泄剑篕=G2V/G2mVmP/Pm 式中：G、W、V分別為沖管時(shí)沖洗管段的蒸汽流量、流速、比容。Gm、Wm、Vm分別為MCR工況時(shí)沖洗管段的蒸汽流量、流速、比容。P、Pm分別為沖管時(shí)和MCR工況時(shí)沖洗管段的蒸汽壓降由式知，Pm為已知值（計(jì)算值），沖洗過程中，只需控制P達(dá)到一定值即可獲得K1。本次吹管系數(shù)推薦范圍：1.1DF1的保持時(shí)間不小于90秒，沖管控制閥門全開保持的時(shí)間應(yīng)不小于2分鐘，累計(jì)沖管時(shí)間控制在4-5分鐘，同時(shí)確保汽包飽和蒸汽溫降42，因此，取壓降幅度為2.9Mpa。（3）蒸汽溫度為保護(hù)再熱器，控制再熱器壁溫不超過5

16、80，燃油量要控制在略高于每層油槍允許的最低油量，在此條件下，可以盡量提高蒸汽溫度，但不得超過430。2. 沖管臨時(shí)設(shè)施的強(qiáng)度計(jì)算（1）臨時(shí)管道的計(jì)算公式： Sc=Sm+C Sm= + C=ASm計(jì)算依據(jù):a) 中國電力出版社火力發(fā)電廠汽水管道設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定DL/T5054-1996b) 上海人民出版社金屬材料手冊c) A取0.053d) （吹管控制閥前取2，閥后取0即可滿足要求）i. 計(jì)算過程：因?yàn)闆_管臨時(shí)管使用的時(shí)間較短，故基本許用應(yīng)力依高溫短時(shí)機(jī)械性能計(jì)算，據(jù)金屬材料手冊第50頁的數(shù)據(jù)，20#鋼在430時(shí)的高溫短時(shí)機(jī)械性能為 = 181.4MPa =357.94MPa按照材料基本許用應(yīng)力的

17、選擇法則：1= 1.5 =121MPa2= /3=119.3MPa（2）臨時(shí)堵板的計(jì)算公式：經(jīng)查Q235A j340=88MPa，據(jù)汽水管道設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定按臨時(shí)堵板計(jì)算，K1=0.4，=1.05，則對DN 400mm： Sc=KDNP/t對DN 400mm（帶加強(qiáng)筋）： Sc=0.432DNP/t六.臨時(shí)管道安裝1、排汽母管和消音器施工：排汽母管布置在12米層A列墻處，從#3柱至12a柱后，從12米層至0米，消音器布置在擴(kuò)建端，在地面做埋件固定。排汽母管支架共26套 ，從#13-#26。其中#15、#17、#19、#21、#22號采用槽鋼抱A列柱的方式固定，這五套支架均為導(dǎo)向支架。#13號為固定

18、支架，管道被槽鋼從#3柱上固定，并在管道上焊接擋板防止管道位移，#13支架處作為排汽母管的死點(diǎn)。#26支架與埋鐵焊接，為導(dǎo)向支架。在固定消音器時(shí)采用導(dǎo)向支架的方式，在消音器底部的埋鐵上焊接鋼板限制它的南北方向的位移。2、主汽門出口臨時(shí)管道施工：管道規(guī)格為32518，兩支臨時(shí)管線上支架由#1-#10，其中#5、#6為導(dǎo)向支架，支架底部與12米層建筑鋼梁焊接，防止管道東西方向的位移，其它支架為滑動支架，其中兩只沖管控制門下方采用槽鋼支撐。 3、中聯(lián)門出口臨時(shí)管道施工：管道設(shè)導(dǎo)向支架兩套#11、#12，兩套支架焊接為一體，并且與汽輪機(jī)基礎(chǔ)上的埋鐵焊接。 4、中聯(lián)門和主汽門的固定：通過在主汽門基礎(chǔ)的鋼架上