漳山300MW机组直接空冷系统的热态清洗方式介绍.doc

漳山300MW直接空冷系统的热态清洗方式介绍山西漳山发电有限责任公司 贾国章摘要: 文章以山西漳山发电有限责任公司2300MW机组为例,对直接空冷系统投运前热态冲洗进行了介绍，整个清洗过程时间短，效果好，对机组采用直接空冷系统的热态清洗工作具有一定的借鉴作用。关键词: 直接空冷 热态清洗 山西漳山发电有限责任公司（以下简称漳山发电）一期工程安装2300MW 凝汽式直接空冷机组， 其锅炉由武锅生产的WGZ1045/17.5-1型亚临阶一次中间再热自然循环汽包炉; 汽轮机由哈汽生产的NZK300-16.7/537/537型亚临阶一次中间再热两缸两排汽直接空冷凝汽式汽轮机; 发电机由哈电生产的Q FSN-300-2型；单机空冷散热器管束共250 片, 散热面积492810m 2, 风机25 台, 风扇直径9.754m。直接空冷系统包括排汽管道、蒸汽分配管、顺流和逆流凝汽器、凝结水收集管、抽气管道和阀门等附件组成。这些装置在安装前后和投运前会由于与空气接触而在内表面产生铁锈；现场安装工作会在系统内残留焊渣和尘垢等, 空冷机组在大修期停机时间较长，在这些设备内也会产生氧化皮和锈垢, 这些对系统运行都将带来不利影响, 如滤网堵塞、精处理装置无法投运或失效等。因此, 在安装和调试的阶段, 必须对排汽管道、蒸汽分配管道、散热器管束、凝结水收集管等进行清洗。清洗工作一般分三个阶段进行。第一阶段安装前的清洗, 采用人工或机械方式清除冷凝系统设备的锈垢和氧化皮; 第二阶段在封闭系统前, 采用人工除锈和空气吹扫对系统进行清洗；第三阶段是蒸汽吹扫阶段, 将蒸汽引入散热器对系统进行热态清洗。1漳山发电直接空冷系统简介漳山发电一期工程安装2 台300MW 亚临界一次中间再热直接空冷发电机组, 汽轮机排汽由直接空冷系统冷却, 由山西电力勘测设计院负责总体设计。系统主要包括以下3 个部分:(1) 直接空冷系统，由排汽系统、空冷散热器和凝结水收集系统组成。汽轮机的乏汽通过大直径的排汽管道进入布置于主厂房外的空冷凝汽器，采用轴流风机使冷空气流过空冷凝汽器，以此使蒸汽得到冷凝，冷凝水经过回收处理后送回到锅炉给水系统。(2) 抽空系统，抽空气管道接到每个冷却单元逆流空冷凝汽器的上部, 运行中不断将空冷凝汽器中的空气和不凝结气体抽出, 保持系统真空。(3)空冷凝汽器清洗系统，为了防止落在空冷凝汽器表面的灰尘影响散热效果和腐蚀，需设置固定和移动相结合的水力自动清洗系统。定期对空冷凝汽器进行外部清洗。2 机组投运前的热态冲洗对于大机组通常要在机组带大负荷之前完成热清洗。热态清洗的部件包括: 排汽装置、排汽管道、蒸汽分配管、散热器管束、凝结水收集管、凝结水箱等。要求凝结水中悬浮物的含量小于 10 mg/L、铁含量1000ug/l时，就达到良好的清洗结果了。21直接空冷系统热态冲洗的准备工作直接空冷系统热态清洗除具备普通凝汽式机组启动条件外，针对直接空冷系统庞大的特点，还需具备以下几点：具备充足的除盐水 (所有储水箱都已充满)。能连续制水且具备长期供水条件；空冷系统 的压力监测系统投入正常；空冷系统的温度监测系统投入正常；所有空冷系统的变频风机完成分部试运、验收合格；空冷系统的变频风机已可以进行手/自转换。要求风机组具备投自动条件；锅炉具备点火、带大负荷试运条件；空冷岛系统冷态清洗合格；空冷系统临时支撑件拆除，膨胀节不应有应力，膨胀系统正常并检查验收合格。22直接空冷系统热态冲洗方案根据经验, 蒸汽和凝结水的温度及流速越高, 冲洗效果越好。因此, 如何在最短的时间内达到最佳的冲洗效果，取决于冲洗的方案是否合理。一种方案是配备一个冲洗水收集池和冲洗水排放临时管道，在热冲洗时, 凝结水通过临时管道被排放到冲洗水收集池, 再排放到雨水管道。一种方案是利用正式系统，冲洗水直接进入凝结水箱，由凝结水泵通过系统旁路排放到雨水管道。比较两种方案各有优缺点，前一种方案需要安装庞大的临时系统和防漏空措施；后一种方案由于直接进入正式系统，对凝结水泵和疏水泵入口滤网的及时清理显得非常重要，相对工作强度较大。两种方案的选取还取决于施工场地、施工成本等因素，漳山公司采用的是后一种方案。具体系统如图一所示。图一 空冷系统热态冲洗示意图23热态冲洗原则为提高冲洗效果, 在管道和管束内希望有较大的蒸汽和凝结水流量及流速。经验表明, 当采用至少70% 的额定蒸汽流量时, 并不能保证在同一时刻在整个空冷装置内实现良好的冲洗效果。然而如果通过使单台风机和若干风机在全速下运行，而其它风机保持静止, 就可以实现部分空冷装置内部蒸汽和凝结水具有较大的流量和较高的流速。依次循环就可以逐步冲洗洗所有系统装置。为维持空冷系统真空在50kpa左右，当某一列装置被清洗时, 仅此列的风机全速运行, 其它各列的风机参与调整。24漳山发电空冷系统热态冲洗步骤空冷系统的正式冲洗在锅炉启动后带20%负荷（主汽压力10Mpa，温度400以上）时进行，除汽轮机正常运转所须的蒸气流量外，其余的蒸气量通过旁路系统进入空冷系统进行系统的冲洗。利用低压缸的减温水将排汽温度控制在7080C范围内，以达到最佳的冲洗效果。随着真空系统的运行,当空冷系统的排汽压力达到30kpa左右时，通过旁路系统逐渐向空冷系统供汽。然后启动所有的逆流风机半速运行。调整锅炉的蒸汽量达到约额定负荷的20。此时，应启动第一列第一组顺流风机直至额定转速，并调整空冷系统的真空不得超过50kpa（对应的温度大约为80C左右）； 逐渐降低其他列逆流风机转速，直至停止。利用压降大增加流量的原理进行第一列的冲洗。在清洗过程中通过未清洗的其他风机参与调整，将空冷系统真空维持在50kpa左右。每列的冲洗结果要根据化验凝结水的铁含量和固体悬浮物的含量来判断冲洗是否合格。根据精处理投运的规定：铁含量Fe1000ug/l。固体悬浮物的含量达到10 mg/L。第一个清洗周期开始后，对凝结水进行采样定时分析，直到凝结水的化验达到较低的稳定状态时，可以考虑本列停止冲洗。对于其余的各列也重复此程序。当所有列的装置都完成一次热清洗后，水质达到投精处理条件时，热冲洗结束。如达不到再次进行此列冲洗，直至合格。热冲洗结束之后，为避免污垢藏于检测管路中，应将所用的仪表及管路进行冲洗。25热冲洗过程中需要注意的事项漳山发电直接空冷系统由于采用正式系统进行热态冲洗，保证设备安全和空冷系统正常运行尤为重要，为此，我们在系统中增加了一台200t/h流量的除氧器上水泵，专为除氧器补水，准备了一套临时滤网，以缩短滤网清洗时间。251由于空冷系统庞大以及主汽系统的参与，凝结水泵、疏水泵在运行中不可避免的有污物进入到凝结水箱和疏水箱，造成泵入口滤网的堵塞并可能造成停机，所以要严密监视泵入口滤网差压信号及泵运行状态，配备足够的检修人员及时清理滤网。252 除氧器补水由除氧器上水泵供给。主蒸汽流量维持在200t/h，凝结水从5低加出口排污门全部排放，不回收。排污系统要保证足够的排水能力。253 由于排污量大，要使空冷系统连续的热冲洗，必须所有除盐水箱注满合格的除盐水，除盐水连续供水充足。254在开始热清洗之前，疏水箱内的水位须保持在低水位。当疏水箱的水位达正常水位时，启动疏水泵。通过排放阀可以调节排放的流量。维持疏水箱正常水位。255热态冲洗的原则是，在安全的范围内，尽量使大流量、高排汽温度的蒸汽集中冲洗一列翅片管256 注意调整低压缸排汽温度，可以适当提前开启排汽缸喷水减温阀。257 注意调整低旁减温水温度等参数，防止低旁保护关闭。258清洗程序必须逐列进行，当某列被清洗时，此列的所有风机运行，其它各列风机低速运行或停止。其运行条件应保证机组背压和散热器安全。259被清洗空冷凝汽器所在列的风机投运数量取决于环境温度，保持排汽压力50kpa。其风机的转速根据压力而定。2510 防止真空泵入口滤网堵塞。2511严密监视主机运行参数。2512 作好每次切换风机和变负荷时的相关记录。3. 热冲洗结果检测31必须随时从排放掉的凝结水中取样，检测污垢的含量。32不断重复整个空冷凝汽器系统的热冲洗过程，直到凝结水达到精处理运行所需要的水质。33当凝结水中悬浮物的含量 10 mg/L、铁含量1000ug/l时，就达到良好的清洗结果了。4漳山发电公司空冷系统清洗的特点及冲洗效果漳山公司直接空冷系统在蒸汽分配管没有安装隔断蝶阀，热态冲洗采用正式系统，凝结水直接进入凝结水箱，简化的系统决定了冲洗有其明显特点。41合理的风机控制方式满足了空冷系统冲洗效果。当某列被清洗时，此列的风机运行，其它各列风机低速运行或停止。其运行条件应保证机组背压和散热器安全。被清洗列的风机投运数量取决于环境温度，保持排汽压力50kpa。其风机的转速根据压力而定。42冲洗系统增加的临时管路在系统冲洗结束后予以保留,以后在机组大修可以方便的进行热态冲洗,不需要再接临时冲洗管路。4.3清洗效果热态冲洗从2004年7月24日8时至2004年7月28日8时结束仅用4天时间顺利完成,凝结水中悬浮物的含量由初始的979mg/L, 到结束时的6 mg/L、铁含量由开始冲洗时的1589ug/l,到结束时的305ug/l，效果良好.各阶段数据见图二、图三所示图二 冲洗时间与铁含量关系图三 冲洗时间与浊度的关系5空冷系统清洗的一些经验(1) 排汽管道、蒸汽分配管和凝结水收集管在安装前进行喷砂处理是非常有效的基础工作，最好与现场系统安装配合进行，清洗完的管道尽快进行安装。(2) 在空冷系统打风压试验前，系统内部的人工打磨和空气吹扫要等清洗工作要细致，不留死角，特别注意排汽装置内部、凝结水箱内部、散热管束的堵塞。(3) 为保证空冷系统的大流量冲洗，对被冲洗的一列要监视凝结水的过冷度不超过5。(4) 根据背压和凝结水温度是否饱和来对应决定如何调整风机。保持凝结水温度不低于70。(5) 热冲洗结束之后, 为避免污垢藏于检测管路中，应将所用的仪表及管路进行冲洗。6结论漳山发电的直接空冷系统的清洗工作