吹管导则(2010.7.21).doc

DL中华人民共和国电力行业标准 DL/T201 火电机组启动蒸汽吹管导则Guide of steam-blowing for thermal power station startup17目 次前言 1 吹管目的和范围 12 吹管方式 13吹管参数选择及其质量标准 14 吹管方法 25 吹管临时系统 36 吹管工艺实施要点 67吹管过程安全、健康、环保技术要求 8附录A （资料性附录） 压降法在吹管工艺中的应用 10附录B （规范性附录） 蒸汽管道、集箱和受热面钢管常用钢号、特性及其主要应用范围 12附录C （资料性附录） 吹管时排汽管的反力计算 13附录D （规范性附录） 集粒器的典型结构 14附录E （资料性附录） 常用靶板器的结构 15参考文献 17 前 言本标准是根据中国电力企业联合会2010年度电力行业标准编制、修订计划项目（ 号文）的安排，对中华人民共和国电力工业部1998年3月颁布的火电机组启动蒸汽吹管导则进行修订而编制的。 本标准的修订目的是随着火电机组新型高效锅炉型式的应用和火电机组容量的不断发展而进行的，是为了更好的规范电力行业不同类型的新火电机组的吹管作业，规避系统和运行风险，提高机组投产的安全和经济水平，确保新机组吹管作业的安全和质量。本标准是在总结和吸收锅炉制造厂及不同容量、不同炉型机组的吹管经验基础上制订的。本标准适用于100MW及以上汽包锅炉、直流锅炉、循环流化床炉及余热锅炉，其它形式的机组可参照执行。各单位应根据本导则，结合本厂机组的具体情况，制订详细的蒸汽吹管措施。本标准经来自全国的有关专家多次讨论后定稿。主要内容包括吹管范围、吹管方式、吹管参数选择及质量标准、吹管临时系统技术要求、吹管工艺实施要点及安全、健康、环保技术要求等。将压降法在吹管工艺中的应用、排气管的反力计算、靶板器、集粒器的选用设计、蒸汽管道常用钢号、特性及其主要范围等编入了附录。:本标准与国家电力工业部1998年版火电机组启动蒸汽吹管导则相比，其编写与主要技术内容变化如下：- 根据实际吹管经验和机组投产后运行情况及国内、外吹管质量评定标准的对比，本着既确保吹管质量又避免浪费的原则，将吹管合格标准重新进行了界定，以期更符合工程实际的安全、经济和质量要求。- 随着火电机组型式和容量的发展，本标准相应增加和补充了稳压吹管要点、直流炉稳压吹管工艺实施要点、循环流化床吹管工艺实施要点、余热锅炉吹管工艺实施要点等内容。- 对原导则中“吹管工作的安全及注意事项”进行了内容整合和增加，更改为“吹管过程安全健康环保注意事项”内容。 - 对吹管临时系统相关内容进行了完善和补充，增加了异种钢焊接的技术要求、临时管道支吊架和临时管道疏水相关的技术要求及靶板固定及安装位置的技术要求，增加了关于消声器的安装及技术要求。 - 对附录中关于靶板器结构中增加了较常用的法兰式直轴靶板器结构，并增加关于“蒸汽管道、集箱和受热面钢管常用钢号、特性及其主要应用范围”的附录内容。本标准的附录A、附录C、附录D均为资料性附录。本标准的附录B、附录E为规范性附录。本标准实施后代替国家电力工业部1998年版火电机组启动蒸汽吹管导则。本标准由中国电力企业联合会提出。本标准由电力行业电站锅炉标准化技术委员会归口并负责解释。本标准起草单位：华北电力科学研究院有限责任公司、本标准主要起草人：、。1 吹管的目的和范围1.1 吹管的目的锅炉过热器、再热器及其蒸汽管道系统的吹扫是新建机组投运前的重要工序，其目的是为了清除在制造、运输、保管、安装过程中留在过、再热器系统及蒸汽管道中的各种杂物（例如：砂粒、石块、旋屑、氧化铁皮等），防止机组运行中过、再热器爆管和汽机通流部分损伤，提高机组的安全性和经济性，并改善运行期间的蒸汽品质。应强调指出，不能期望吹管能清除所有杂物，首先应从制造、安装工艺上消除杂物的积存，吹管只能作为最后的一道补充手段。1.2 吹管的主要范围1.2.1 锅炉过热器、再热器及其系统。1.2.2 主蒸汽管、再热蒸汽冷段管及热段管。1.2.3 旁路系统。1.2.4 汽动给水泵汽源管路及锅炉吹灰系统主汽汽源管路。2 吹管方式2.1 吹管方式一般分为一段吹管和分段吹管两种。2.2 分段吹管：第一阶段吹扫过热器、主汽管路，同时可以吹扫高旁及冷段再热蒸汽管路；第二阶段过热器、再热器串联，进行全系统吹扫。2.3 一段吹管：过热器、主汽管路、再热蒸汽冷段管路、再热器、再热蒸汽热段管路串联吹扫，整个系统蒸汽吹扫一次完成。2.4 再热机组采用一段吹管时，必须在再热蒸汽冷段管上加装集粒器。3 吹管参数选择及其质量标准3.1 吹管参数选择3.1.1 吹管系数定义 (1) 式中：K吹管系数； 蒸汽流量，；蒸汽比容，；b下标，代表吹管工况；0下标，代表锅炉BMCR工况。3.1.2 采用降压吹管时，蒸汽吹管过程难以用简单、准确的方法估计吹管时的蒸汽动量，用压降比来监测和控制吹管系数比较简单易行，具体公式推导及应用参见附录A。压降比计算公式为： (2) 式中：压降比； （经理论验算及试验，当吹管时过热器压降与锅炉BMCR工况时过热器压降之比值不小于1.4，即能保证吹管过程中各段受热面动量比不小于1的要求。） 吹管过程中某小区段流动压降（阻力），；锅炉BMCR工况下该区段流动压降（阻力），；b下标，代表吹管工况；0下标，代表锅炉BMCR工况。3.1.3 锅炉过热器、再热器及其蒸汽管道系统吹洗时应符合下列要求。3.1.3.1 所有临时管的截面积应大于或等于被吹扫管的截面积，临时管应尽量短，以减少阻力。3.1.3.2 吹管时控制门应全开；用于蓄能降压法吹管时，控制门的开启时间一般应小于1 min。3.1.3.3 被吹扫系统各处的吹管系数均应大于1。3.1.3.4 降压吹管时，对于超高压及以上锅炉初始压力在57MPa范围内一般可满足要求。3.1.3.5 稳压吹管时，锅炉蒸汽量在BMCR工况的40%50%范围内一般可满足吹管系数要求。3.1.3.6 吹管过程中，应对锅炉各段受热面吹管系数进行校核，并根据实际情况对吹管压力或流量进行必要的调整。3.2 吹管质量标准3.2.1 吹管按以下标准进行验收和评定：过热器、再热器及其管道各段的吹管系数应大于1；在被吹洗管末端的临时排汽管内装设靶板，靶板可用铝板制成，其宽度约为排汽管内径的8%且不小于25mm，长度纵贯管子内径；每阶段吹管过程中间停炉冷却次数至少一次，冷却时间大于12h；在保证吹管系数的前提下，连续两次更换靶板检查，斑痕粒度:没有大于0.8mm的斑痕，0.5mm0.8mm(包括0.8mm)的斑痕不大于8点，0 2mm0.5mm的斑痕均匀分布，0.2mm以下的斑痕不计，连续两次靶板合格，即认为吹管合格。3.2.2 当采用二段法吹管时，检查主蒸汽管道吹管合格后，再进行再热器及其管道的吹管，并检查吹管质量合格。当采用一段法吹管时，应分别检查主汽及再热汽管道的吹管质量，均符合标准要求。4 吹管方法 蒸汽吹管其基本方法有两种：稳压吹管和降压吹管，两种方法可以根据现场实际情况结合使用。4.1 稳压吹管要点4.1.1 稳压吹管应采用一段吹管方式。4.1.2 吹管过程中应不断增加燃料量和给水流量，随着压力的升高逐步打开临时控制门直至全开，控制门全开后应将吹管流量增大至选定吹管流量，并核算各段吹管系数能否达到或超过1，否则应根据给水泵的工作能力继续增加给水流量，同时增加燃料量，并保持合理的水煤比。继续吹管一定时间后，根据系统内储水量的情况，逐步减少燃料量，关小临时控制门直至全关，一次吹管结束。4.1.3 每次稳压吹管持续时间，主要取决于系统的补水能力，一次吹管结束后，应停炉冷却。4.1.4 每阶段吹管过程中，至少应有一次停炉冷却（时间12h以上），以冷却过热器、再热器及其管道，利于杂质的剥离，提高吹管效果。4.1.5 锅炉点火、吹管期间，应严格按要求进行冷、热态冲洗，严格控制汽水品质。4.1.6 当再热器无足够蒸汽冷却时，应控制锅炉炉膛出口烟温不超过500或按制造厂家规定。4.2 降压吹管要点4.2.1 降压吹管时，用点火燃料量升压到吹管压力，保持点火燃料量或熄火，并迅速开启临时控制门，利用压力下降产生的蒸汽吹管。4.2.2 降压吹管时燃料投入速率和投入量以符合锅炉升温升压速率要求且炉膛出口烟温不超过500为限。4.2.3 每小时吹管次数不宜超过3次。4.2.4 每阶段吹管过程中，至少应有一次停炉冷却（时间12h以上），以冷却过热器、再热器及其管道，利于杂质的剥离，提高吹管效果。4.2.5 在吹管时，应避免过早地大量补水。4.2.6 降压吹管时，汽包压力下降值应严格控制在相应饱和温度下降值不大于42范围内。4.2.7 吹管过程中，应按要求控制水质。在停炉冷却期间，应加强整炉换水。5 临时设施的安装及技术要求5.1 临时连接管及排汽管的要求5.1.1 临时管道在安装前建议进行喷砂处理，临时管道与正式管道、临时管道与临时管道安装对口前应进行严格检查，并对其内部进行清理，确保内部清洁，无杂物。临时管的焊接应按高压管路进行，焊口采用氩弧焊打底，不残留焊渣，并经100无损检测，临时管道的选取遵照附录B的规定。5.1.2 尽量避免异种钢现场焊接，若进行异种钢焊接必须按异种钢焊接技术规程进行处理和质量检验。 5.1.3 临时系统不宜采用T型的汇集三通，避免采用直角弯头，两管之间夹角应小于90，以3060锐角相接最佳。5.1.4 临时控制门前的临时连接管，设计压力应不小于9.8MPa、温度应不小于450、管径与主蒸汽管相同；临时排汽管的内径宜大于或等于被吹洗管的内径，设计压力为1.5MPa、温度为450。5.1.5 热段临时排汽管，在选择与热段管等径有困难时，可选用总截面积大于热段管截面积2/3的临时排汽管。5.1.6 当制造厂提供高压和中压自动主汽门保护设备时，连接管和排汽管应从高、中压主汽门门盖上引出；当需要短接高、中压主汽门时，可进行过渡连接，绕过高、中压自动主汽门。5.1.6.1 高压主汽门门盖强度应按：压力不小于10MPa、温度不小于450设计；中压主汽门门盖可按：压力不小于2MPa、温度不小于450设计。5.1.6.2 高、中压自动主汽门保护设备安装时要保证质量，必须由质检人员确认。5.1.7 汽机高压逆止门处，应采取可靠的隔离措施，严防吹管时高压缸进汽。5.1.8 对于不能参加吹管的管道，应采取有效措施保证内部清洁、无杂物。5.1.9 当采用两段法吹管冷段管作为排汽管时，再热器入口应加装堵板，热段排汽管也应安装完毕，防止再热器内存水汽化喷出伤人及损坏设备。5.1.10 临时排汽管宜水平安装，排汽口稍向上倾斜，避开建筑物及设备。5.1.11 临时连接管及排汽管支吊架设置合理、加固可靠。承受排汽反力的支架强度应按大于4倍的吹管计算反力（参见附录C）（略）考虑。蒸汽吹管临时管道应采用落地或与柱梁连接的支架，不宜采用悬空吊架。5.1.11.1 水平直管段：距地面距离较近时一般采用门字型框架加支撑支架，距离地面较高时可采用吊架和门字型悬吊框架，门字型框架一般采用80mm120mm槽钢焊接而成。在膨胀方向门字型框架外侧管道上焊接限位块，防止由于反力作用使管道反向位移量过大，管道与框架应有4mm5mm的膨胀间隙，以利于管道膨胀自如。5.1.11.2 垂直直管段：采用门字型框架，在汽流方向门字型框架入口侧管道上焊接支撑块。5.1.11.3 对于90弯头，可采用框架和反向支撑。5.1.11.4 框架与反向支撑应牢固与地面或固定钢结构相连接。5.1.12 吹管时不宜安装蒸汽流量测量元件，吹管结束后安装时应注意工艺，严防铁渣及氧化皮落入管内。5.1.13 所有临时管段、集粒器筒体、应按照相应规定进行保温。5.1.14 对长距离临时管道应有0.2%的坡度，并在最低点设置疏水装置，主蒸汽、再热汽临时管路疏水需分别接出排放。5.2 吹管临时控制门的选用与安装5.2.1 临时控制门是影响吹管工序正常进行的重要部件之一，吹管时控制门将承受比额定工况下更大的压降和扭矩。吹管控制门宜选用：公称压力不小于16MPa、温度不小于450、与主蒸汽管通径相配的电动闸阀。5.2.2 吹管临时控制门安装应尽量靠近一次汽正式管道。5.2.3 为保护临时控制门和进行暖管，应加设控制门小旁路，其规格为：公称压力不小于10MPa、温度不小于450、公称直径不小于28mm。5.2.4 临时控制门应水平安装，并搭设操作平台。5.2.5 临时控制门应能在主控制室内进行远方操作。5.3 集粒器的安装及技术要求5.3.1 集粒器宜水平安装。安装时应注意汽流方向，并设置操作平台。集粒器结构见附录D（略）。集粒器应符合下列条件：5.3.1.1 集粒器安装位置应尽可能装在再热器入口，安装位置要方便定期清理。5.3.1.2 阻力小于0.1 MPa 。5.3.1.3 收集杂物性能好。滤网孔径不大于12mm，且主汽流不能直吹网孔，并有足够大的收集杂物的空间。5.3.1.4 强度满足蒸汽参数要求。设计压力不小于3MPa、温度不小于450。(若集粒器在机侧布置则要求其后的冷再管必须进行内部清理，保证内部清洁、无杂物。)5.3.1.5 集粒器的设计应具备结构紧凑合理、便于制作及安装等特点。5.3.2 集粒器前后应安装压力表或差压表，以监视其阻力。5.4 靶板器的安装及技术要求5.4.1 靶板器用于放置靶板，要注意靶板器的结构与工艺，并具有足够的强度，其结构应简单，密封性好，操作灵活，并留有靶板的膨胀间隙，靶板固定螺栓孔宜加工为能适应热膨胀的椭圆孔，换取靶板应安全方便（常用靶板器结构参见附录E）（略）。5.4.2 常用的靶板器结构有法兰式、直轴式、串轴式及框架式，前三种为内试靶板，框架式为外试靶板。5.4.3 内试靶板装在吹管连接管或排汽管中，尽量靠近被吹洗管的末端，其上游侧应保持不小于4倍5倍管道直径的直管段、下游侧不小于2倍3倍管道直径的直管段长度，保证靶板处流场均匀、稳定。5.4.4 采用两段法吹管方式时，第一阶段吹管合格后，应将过热器靶板器拆除，进行第二阶段吹管时不宜在第一段处再装靶板。5.4.5 为正确检验吹管质量，靶板应抛光，无肉眼可见斑痕。5.5 消声器的安装及技术要求5.5.1 吹管时为了降低排汽口的噪声，应在该处装设消声器，同时保证厂界噪声符合GB 12348的规定。5.5.2 消声器应根据排汽压力和温度进行选材，一般按照：压力1.0MPa、温度450。消声器焊接应进行100无损检测，对于重复使用的消声器，应对受力集中部位焊口进行加强。5.5.3 消声器应有合适的节流级数，各级节流孔的孔径和孔数应同时满足较小的压降以降低吹管系统阻力，孔距和多孔管或多孔板的厚度应满足强度要求，并达到规定的降噪效果。消声器结构上应满足膨胀、疏水的要求，并有防止杂物冲击的阻击装置。5.5.4 消声器布置应避开周边建筑物及设备30m以上，否则需采取可靠的防护隔离措施。5.6 旁路系统的吹管吹洗旁路时，宜装设临时控制门，暂缓安装减温减压阀。5.7 汽动给水泵汽源管道的吹管汽动给水泵汽源管道及其他管路的吹管，可根据现场具体情况，参照上述原则配置临时吹洗管路。5.8 吹管结束注意事项5.8.1 吹管结束，临时系统恢复时，必须采取可靠的措施，防止造成二次污染。5.8.2 对于受热面装有节流孔的锅炉，吹管结束后宜打开各处集箱封头（或对节流孔部位进行拍片），对其内部进行检查，并清理内部异物，以减少因异物堵塞造成的锅炉爆管。6 吹管工艺实施要点6.1 吹管前的基本条件6.1.1 锅炉机组、与吹管相关的系统设备和临时系统的安装及土建工作基本结束，具备必要的现场条件。6.1.2 机组蒸汽吹管前，应根据部颁有关规程、设备技术文件、启动调试方案及吹管措施，完成锅炉点火升压及需投入的相关设备系统的分部试运、调试及试验工作（包括：锅炉辅助机械和各附属系统；补给水及凝结水管路冲洗；给水管路冲洗；锅炉化学清洗；炉本体的冷、热态冲洗；热工测量、控制和保护系统调试等）。6.1.3 防止汽机进汽的各项措施已落实。汽机一般应具备投盘车及抽真空的条件；对于直流炉采用汽泵给水稳压吹管工艺时，汽泵、凝结水精处理及减温水系统应具备投用条件。6.1.4 在试运指挥部主持下，调试、运行、施工各方按照火电工程启动调试工作规定及启动试运有关技术文件，已完成吹管前各项准备工作。6.2 吹管工艺要点6.2.1 按有关规程和措施完成全面检查及各项试验。6.2.2 按有关规程和措施进行点火升压。6.2.3 在锅炉点火升压及吹管过程中，应按试运机组汽、水品质要求进行监督。6.2.4 在正式吹管前，应进行23次低于选定吹管压力的预吹管，以检查吹管临时设备系统的状况及熟悉控制操作。一般预吹管的压力分别可按选定吹管压力的30%40%、50%60%、70%80%选取。6.2.5 在首次预吹管时可安装靶板，投入靶板器，以检查吹管系统原始污脏程度及靶板器的使用性能。6.2.6 在吹管过程中，可根据排汽情况、蒸汽品质或为了解吹管情况投入靶板。6.2.7 在吹管过程中，必须监视过热器及再热器的压降，保证在控制门全开状态下，各段受热面压降应大于BMCR工况下的1.4倍。6.2.8 应监视集粒器的前后压力，特别在吹管初期，应加强集粒器内部的检查及清理工作。6.2.9 其它系统的吹管，一般应在主蒸汽管路吹管结束后进行，并防止已吹洗结束的管路被二次污染。6.2.10 直流炉稳压吹管工艺实施要点1) 直流炉应重视点火前的冷态冲洗，可采用分段连续大流量法或整炉放水法冲洗，冲洗合格后锅炉才能点火进行热态冲洗。2) 热态冲洗期间应维持190左右炉水温度。3) 直流炉稳压吹管耗水量较大，应核算系统的储水能力和供水能力，并采取措施确保化学制水系统的出力能满足吹管要求。4) 转干态需要一个过程，切忌加煤过快，控制中间点过热度缓慢升高且不宜超过30，同时应控制减温水占总给水量的比例，防止主汽超温。5) 稳压吹管时，临时控制门应全开，通过调整水煤比和减温水量控制中间点、主汽及再热汽温度达到吹管设计值，全面检查各段受热面壁温测点是否超限或偏差过大，调整投运制粉系统运行参数和锅炉燃烧至正常工况。6.2.11 循环流化床炉吹管工艺实施要点1) 锅炉启动需首先投用床下、床上启动燃烧器，加热床料至投煤温度。投煤后逐渐增加风量和燃料量。在点火升温过程中，需控制包括床下启动燃烧器在内的所有烟气侧温度测点的温度变化率小于100/h，汽包的饱和温度变化率及汽包上、下壁温差在合适范围内。2) 启动时，在一次风量不低于临界流化风量的情况下，油枪以最低的燃烧率投入。3) 任何情况下床下点火风道温度不应大于900。4) 吹管过程中，应调整好锅炉燃烧，并可以根据具体情况断续给煤。在投煤时应特别注意分离器入口温度，防止超温。5) 吹管过程中，可以根据过热汽温、再热汽温的情况，适时投入减温水，控制汽温达到吹管预定参数。 6) 当过热器吹管系数小于1或水量不足时，关闭吹管临时门。7) 临时门完全关闭后，应迅速减小燃烧缓慢升压，防止升压过程中受热面超温。6.2.12 余热锅炉吹管工艺实施要点1) 余热锅炉利用自产汽进行吹管，可以在燃机空负荷工况或燃机并网工况下进行。空负荷吹管时参数相对较低，但是可以获得更大的自由度。2) 一般先进行高压系统的吹管，高压系统吹扫完毕后，通过高压旁路把高压系统产生的蒸汽引入中压系统，进行高中压系统联吹。最后进行低压系统的吹扫。3) 对于“二拖一”系统，冲管时需要进行隔离工作，单独吹扫1号余热锅炉时，需将2号余热锅炉的高压主蒸汽管道、中压主蒸汽管道、低压主蒸汽管道上的电动门关闭严密，确保与2号余热锅炉系统可靠隔绝，以防1号余热锅炉的蒸汽进人2号余热锅炉，反之亦然。4) 对于单轴的燃机来说，吹管时汽机以3000rpm定速运行，应维持适当的真空，以减少高中压缸的鼓风热量，同时需要监视汽机缸体的温度，如果发现温度超标，需要停机冷却。7吹管过程安全健康环保注意事项7.1 为防止吹管时蒸汽漏入汽机，应投入汽机盘车及真空系统。当上述条件不具备时，必须有可靠的防止蒸汽漏入汽机的措施。7.2 主汽和再热汽管道为双根时，不宜采用单根交替吹管方式，这不仅会降低过热器、再热器吹管效果，而且易将杂物吹入联箱一端的死区。7.3 吹管时，排汽口汽流应避开建筑物及设备，应设警戒区，并有专人看守。7.4 吹管期间，应发布安民告示、调整施工作业范围，不宜进行高空作业，尽量避开午夜吹管。7.5 吹管投煤期间，应及时投入除尘器运行，减少烟气粉尘的排放量。7.6 应制定可靠的防火措施。备足消防器材，并有专人检查，发现问题，及时处理。7.7 吹管期间，空预器吹灰必须正常投入。7.8 吹管期间，除氧加热系统应正常投入使用。7.9 燃油吹管时，要注意监视及调整燃烧工况、合理配风，加强油枪的检查与维护、重视吹灰器的投运效果。严防油漏入炉膛及未燃烬油雾在尾部积聚，造成炉膛爆炸及尾部再燃烧。加强空气预热器后烟温的监视，必要时应停炉冲洗。7.10 燃煤吹管时，应加强燃烧调整，防止锅炉灭火放炮，灭火后应严格执行全炉膛通风清扫程序。7.11 直流炉稳压吹管期间应及时投入给水自动等主要自动调节，控制合理燃水比，确保锅炉安全稳定运行。7.12 吹管临时控制门应有专人管理，更换靶板时应切断电源并要有可靠的安全措施。7.13 暖管疏水要充分，严防水冲击。7.14 再热器无蒸汽通过时，应严格控制炉膛出口烟温不超过500（或按制造厂的要求）。7.15 锅炉首次点火升压应按规程进行锅炉膨胀检查并记录。发现膨胀受阻，应立即停止升压，查明原因，消除缺陷后方可继续升压。附录A（资料性附录）压降法在吹管工艺中的应用蒸汽吹洗过程是极为复杂的热力过程，难以用简单的、准确的方法估计吹洗时蒸汽的动量;直接测量动量亦难以实现，这是监测、调整、控制吹洗过程必须要解决的首要间题。用压降法来监测吹洗工况是常用简易方法之一。1.1 压降比(阻力比)与吹管系数的关系取吹洗系统中某一小区段，当该区段足够小时，可视该区段中蒸汽比容是一常数，此时流经该区段的阻力(P)可用一般的流体力学求得: (A.1)式中：阻力（压降）； 阻力系数；平均流速；蒸汽比容；重力加速度。若以下角标0表示额定工况，此时： (A.2)式中