文章编号: 10072290 X ( 2007) 0620057203
余岳溪, 邵景涛
无锡 性息( 广东省电力试验研究所, 广州510600)
摘要: 鉴于超临界直流锅炉的蒸汽吹管采用稳压吹管或降压吹管各有优缺点, 为此, 对超临界锅炉稳压蒸汽吹管及降压蒸汽吹管的工艺流程、参数及两者之间的差异进行详细的分析和研究。结论是机组采用何种吹管方式，取决于机组条件, 在条件允许的情况下, 宜优先选择稳压吹管。
关键词: 超临界；稳压吹管；降压吹管；差异
中图分类号: T K2291 2文献标志码: B
Comp arison bet w een Stea m2l i ne Bl o w ing by Stea dy Pressure and That by Step2do w n Pressure on Supercrit ical Once2through Boil ers
YU Yue2xi , S HA O J i n g2t a o
无常观
( Gua n g d o n g P ow e r Tes t & R e s e a r c h I n s t i t u t e , G u a n gz h o u510600 , C h i n a)
Abstract : St e a dy p r ess u r e m e t h o d a n d s t e p2d ow n p r ess u r e m e t h o d of s t e a m2li n e bl o wi n g o n s u p e r c r i t ic al o nce2t h r o u g h b o ile r s h a v e t h e i r r esp e c t i ve a d v a n t a ges a n d dis a d va n t a ges1 This p ap e r de t a ile dl y a n al yz es t h e t e c h n o l o gic a l p r oc ess a n d p a r a m e t e r s of t h e t w o m e t h o ds , c o mp a r i n g t h e dif f e r e nc es be t w e e n t h e m1 I t is c o ncl ude d t h a t w hic h me t h o d t o c h o o s e d ep e n d s o n t h e c o n d i t i o n s of t h e u n i t , a n d s t e a m2li n e bl o wi n g b y s t e a d y p r e ss u r e s h o u l d be gi v e n p r i o r c o n si d e r a t i o n if c o n d i t i o n s p e r mi t1
K ey words : s u p e r c r i t i c a l ; s t e a m2li n e bl o wi n g b y s t e a d y p r e ss u r e ; s t e a m2li n e bl o wi n g by s t e p2d o w n p r e ss u r e ; dif f e r e n c e
随着大批国产超临界机组的应用, 直流锅炉的蒸汽吹管采用稳压吹管或降压吹管哪一种方式更有利, 在工程技术人员中引起了激烈的讨论, 与之相关的实践应用也各不相同, 如华润电力常熟第二发电厂( 简称“常熟二电厂”) 1 号机组6 00 M W 超临界压力直流锅炉采用稳压吹管, 河南沁北电厂1 号燃煤机组600 M W超临界压力直流锅炉采用降压吹管。
稳压吹管是利用恒定燃料, 维持稳定的蒸汽参数(压力、温度等) , 长时间释放大量蒸汽冲洗金属管道
及受热面。降压吹管是利用锅炉的蓄热(如受热面、工质等蓄热) 在短时间内释放大量蒸汽冲洗金属管道及受热面, 以达到清洁管束的目的。近期广东省红海湾发电有限公司1 号机组6 00
M W超临界压力直流锅炉的蒸汽吹管, 在吹管过程中稳压吹管和降压吹管两种方式均可应用, 能在同一台锅炉应用两种吹管方式确实机会难得, 本文据此着重介绍稳压吹管和降压吹管的优缺点。
锅炉概述
1
广东省红海湾发电有限公司1 号锅炉采用D G19 50 / 251 42 Ⅱ3 的超临界参数变压直流本生锅炉, 单炉膛、Π型布置、平衡通风、一次中间再热、前后墙对冲燃烧、尾部双烟道、采用烟气挡板调节再热汽温、固态排渣。锅炉启动循环系统由内置式分离器、贮水罐、
下降管、下水连接管、水冷壁上升管、及汽水连接管等组成。该系统不带锅炉循环泵, 贮水罐下部有36 1阀(一路排向循环水出口, 一路排向凝汽器) 。炉膛水冷壁分上下两部分, 下部水冷壁采用全焊接的螺旋上升膜式管屏(内螺纹管) , 上部水冷壁采用全焊接的垂直上升膜式管屏, 螺旋围绕与上部垂直水冷壁的过渡方式采用中间混合集箱形式。
燃烧器采用前后墙对冲分级燃烧技术。在炉膛
收稿日期: 2007201208
广 东 电 力 第 20 卷
58
前后墙各分三层布置低 N O x 旋流式 H T 2N R 3 煤粉 燃烧器 , 每层布置 6 只燃烧器 , 全炉共设有 36 只 燃烧器 。在最上层燃烧器的上部布置了燃尽风喷口
( A A P ) 。
采用中速磨煤机 ( 以下简称 “磨”
) 直吹式制 粉系统 , 配以 6 台 H P 型磨煤机和 6 台电子称重给
当分离器压力达到 61 0 M P a 和温度达到 287 ℃时 , 全开临时控制门 ; 当分离器压力降到 31 5 M P a 和温 度降到 259 ℃时 , 全关临时控制门 。 5 稳压吹管与降压吹管的差异
51 1 吹管参数的差异
由于必须保证吹管系数 K > 1 , 在理论计算中 已大致地确定了吹管的参数 , 分离器压力为 51 5 ～
61 0 M Pa , 温度为 275～290 ℃, 给水量约 900 t / h 。
在实际的操作过程中 , 无论是稳压吹管或者是降压
现代家用纺织品设计吹管其控制参数差异不大 。
51 2 有效吹管时间的差异
煤机 , 煤粉细度的设计值为 R 90 = 25 % 。
蒸汽吹管范围与流程
该机组吹管范围包括 : 锅炉各受热面管束及其 联络管道 、主蒸汽管道 、低温再热蒸汽管道 、高温 再热蒸汽管道 、高压旁路管道 。
该机组采用一 、二次蒸汽串联方式 , 其主要流 程如下 : 分离器 →过热器 →主蒸汽管道 →高压主汽 门 →临冲门 →集粒器 →低温再热蒸汽管道 →再热器 →高温再热蒸汽管道 →中压主汽门 →靶板 →排汽管 →消声器 。
高压旁路系统流程如下 : 分离器 →过热器 →主 蒸汽管道 →高压旁路临冲门 →低温再热蒸汽管道 →
再热器 →高温再热蒸汽管道 →中压主汽门 →靶板 → 排汽管 →消声器 。 2 有效吹管时间 , 在稳压吹管方式下 , 在降压吹管方式下 , 即是吹管系数 K > 1 的时间 。 每次吹管时间为 5 0 ～60 m i n 。 每次吹管时间为 40～50 s 。
这主要取决于燃料量 。稳压吹管方式下 , 燃料 量较大且维持恒定 , 故有效吹管时间长 。降压吹管 方式下 , 燃料量较少 , 蒸汽的产生依赖于蓄热瞬间 蒸发工质 , 故有效吹管时间短 。
以有效吹管时间论 , 稳压吹管 1 次相当于降压 吹管约 60 次 , 是更合理的方式 。 51 3 操作时间的差异
操作时间 , 它包括点火 、升温升压的时间 , 直 至吹管当次结束的时间 。在稳压吹管方式下 , 每次 吹管时间约 5 h 。在降压吹管方式下 , 每次吹管时 间约 10 h 。 这主要取决于给水量 。稳压吹管方式
下 , 其给
水量极大 , 机组的补水量远远不能满足 , 给水量无 法及时响应蒸汽吹管的操作 , 故操作时间短 。降压 吹管方式下 , 其给水量仅在瞬间极大 , 机组的补水 量可以及时响应蒸汽吹管的操作 , 故操作时间长 , 吹管次数可以是无限制的 。
以操作时间论 , 降压吹管的操作时间相当长 , 且工作时间不间断 , 是更合理的工作方式 。
3 稳压吹管的参数
稳压吹管需要较大燃料量才有足够的蒸汽冲洗 金属管道及受热面 。既可以利用上 层 的 B 磨 和 E 磨 , 也可以利用下层的 A 磨和 C 磨 , 若利用上层 的 B 磨和 E 磨 , 则能得到较好的水动力循环工况 ; 若利用下层的 A 磨和 C 磨 , 则蒸汽温度调节有较 大的裕量 。
当分离器压力达到 11 0 M Pa 、温度达到 1 80 ℃ 时 , 全开临 时控 制门 , 并逐 渐 地投 入两 套制 粉 系 统 , 合计给煤量约 9 0 t / h , 燃油约 21 t / h 。给水质 量流量约 1 000 t / h ( 由电动泵和汽动泵共同供水) 。 之后 , 维持分离器压力 51 5 M Pa , 温度 27 5 ℃; 主 蒸汽管道压力 31 4 M Pa , 温度 373 ℃; 低温再热蒸 51 4 杂物输送时间的差异
杂物输送时间是指临时控制门开启至关闭的时 此时间的意义在于 : 蒸汽已经在流动 , 且杂物 汽管道压力 11 0 M P a , 温度 35 5 ℃; 管道压力 01 6 M P a , 温度 460 ℃。
高温再热蒸汽 间 , 被携带 , 金属管道及受热面被冲洗 。在稳压吹管方
式下 , 每次吹管时间为 5 0 ～ 6 0 m i n 。在降压吹管
方式下 , 每次吹管时间为 2～3 m i n 。 由于受热器有较多的蛇形管 , 尤其是坚直段的
管子 , 该处的杂物更需要长时间的输送 。若输送时
降压吹管的参数
降压吹管利用蓄热 , 需要较少燃料量即有足够 的蒸汽冲洗金属管道及受热面 。投入燃油约 24 t/ h ,
给水质量流量为 500 ～890 t / h ( 由电泵单独供水) 。
4
第6 期余岳溪等: 超临界直流锅炉蒸汽稳压吹管与降压吹管的比较59
间极短, 杂物由坚直段底部输送至坚直段顶部又滑落, 如此反复, 则杂物根本不可能被冲洗, 势必影响机组的正常运行。
以杂物输送时间论, 稳压吹管的输送时间较
以靶板检验的难易程度和安全程度论, 降压吹管是更合理的工作方式。
6 结论
稳压吹管和降压吹管各有优缺点, 机组采用哪
长, 51 5 且杂物输送彻底, 是更合理的工作方式。
操作过程繁杂程度的差异降压吹管要求频繁
的操作来维持压力和温度交如频繁开启和关闭
临时控制门、频繁投入和退
一种方式, 取决于机组条件, 如燃烧量、给水量、
用人不察锅炉蓄热能量、靶板检验等影响因素。稳压吹管
的有效吹管时间长, 能彻底剥落和输
送杂物, 但同时需要制粉系统、除灰系统、除渣系
统等配合。
对于超临界直流锅炉, 其蓄热能量不大, 如选
择降压吹管, 其过热器压力下降速度快, 有效吹管
时间相对较短, 动量下降较多, 且不利于将系统内
杂物的持续携带。
综合比较, 在条件允许的情况下应优先选择稳
压吹管, 但在配合检验靶板时, 应选择降压吹管。
变,
出油、频繁调节给水流量等, 以加快管壁附着杂物的剥离, 减少吹管次数以节省能耗。一般来讲，降压吹管不超过4 次/ h 。稳压吹管不用频繁的操作来维持压力和温度交
变, 操作过程相对地简单, 但同时需要制粉系统、除灰系统、除渣系统等在运行中配合稳压吹管。
以操作过程繁杂程度论, 稳压吹管是更合理的工作方式。
51 6 靶板检验的难易程度和安全程度的差异
稳压吹管在靶板检验过程中, 靶板工作区域压力不降压, 这就要求管路系统必须采用串轴式靶板器。在安放或置换靶板的工作过程中, 串轴式靶板器易出现蒸汽外漏的现象, 工作安全系数不高。
降压吹管在靶板检验过程中, 靶板工作区域压力降至零, 管路系统可以采用串轴式靶板器或者其它形
赵盼儿
式的靶板器。在安放或置换靶板的过程中, 工作安全系数高。参考文献:
岩土力学编辑部
[ 1 ] 李芳富, 毋晓莉1首台国产化超临界直流锅炉蒸汽吹管的实践[J ]1 电力建设, 2006 , 27 ( 1) : 2 - 41
[ 2 ] 黄伟, 李文军1 1952 t / h 超临界复合循环锅炉稳压吹管分析[J ]1 湖南电力12005 , 25 ( 6) : 1 - 41
作者简介：余岳溪( 1976 - ) , 男, 广东湛江人。工程师, 工学学士, 从事锅炉燃烧及辅机性能方面的试验研究。
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