大机蒸汽冲管

1、大机蒸汽冲管山东电建二公司 张忠 王道峰 王伟 摘要在汽轮机机组第一次启动之前为保证机组安全经济运行，必须对主要的蒸汽管道进行蒸汽冲洗，利用高温高流速的蒸汽冲刷掉锅炉过热器、再热器和主蒸汽、再热蒸汽管道内部残留物和大气腐蚀过程中产生的污物（如氧化物）等，避免这些固定杂质进入汽轮机内部，造成部件损坏。本文就夏港电厂#5机330MW机组的大机蒸汽冲管为例与其它机组做比较，然后以此为论述对象就大机蒸汽冲管冲管流程、临时管道的选材、布置和冲管系数的选择展开论述。关键词： 冲管方法 临时管道 前言在汽轮机机组第一次启动之前为保证机组安全经济运行，必须对主要的蒸汽管道进行蒸汽冲洗，利用高温高流速的蒸汽冲刷

2、掉锅炉过热器、再热器和主蒸汽、再热蒸汽管道内部残留物和大气腐蚀过程中产生的污物（如氧化物）等，避免这些固定杂质进入汽轮机内部，造成部件损坏。 夏港电厂#5机组施工工期短，因此如何快速有效的完成蒸汽冲管成为机组才投产发电一个重要的因素。根据以往的机组情况,在吹管前大机要滤油合格，并且达到投盘车条件，但是夏港电厂#5机组受汽轮机到货晚的影响，大机冲管前不能达到投盘车的条件，因此需要重新设计冲管方案。同时临时管线设计应符合简单优化、安全原则。防止在冲管过程中出现问题，直接导致机组冲管时间增长，极大浪费了燃油，滞后了工期。因此我们根据以往机组蒸汽冲管的出现的问题和存在的弊端并结合夏港电厂的实际情况，设

3、计一套可行的吹管方案是非常关键的。冲管方法及冲管系统简介 主蒸汽管道和再热热段管道在接入高压主汽门和中压主汽门时，由于阀芯密封不严，不可避免的会有蒸汽漏入高中压缸，但吹管前汽轮机不能达到盘车条件，因此在冲管时暂缓导汽管道的安装，并且将高压主汽门和中压主汽门的导汽管道出口加堵板，并在堵板上留有疏水管道，及时将漏汽排走防止积水。 以往的蒸汽冲管采用纯燃油降压冲管，这样做会存在两个弊端：第一由于燃油价格高，会使冲管的成本提高，第二纯燃油降压冲管只能在很短的时间内保证冲管系数K值1，造成持续冲管时间短，影响了冲管效果 ，同时再次升压需要一定的时间，这样对冲管工期会有延长。 根据夏港电厂#5机组的实际情

4、况，制定以投磨煤机稳压冲管为主、纯燃油蓄能降压冲管为辅的冲管方式能很好的保证冲管的效率和时间。1主蒸汽管道：从末级过热器出口汽联箱接出管道（61095 A335P91），然后在炉左变为（448.340 A335P91）母管，从炉前汇穿过33层煤仓间，在B列处进入主厂房，最后在主厂房6米层大机高压缸底部处向上分别进入汽机左右主汽门；在对汽机主汽门进行冲管特殊处理后（主汽门内部加装吹管专用堵板），从主汽门的冲管临时法兰盖上各接出一路32528 20#无缝钢管，然后合并成一路76028（20#）的管道由13.7m运转层至0m层冷段管道。2再热冷段管道：自汽轮机高压缸接出1路支管（812.817.5

5、、A672C70CL22），经高排逆止阀后去锅炉，在炉前又分成2路分别从锅炉左、右经水压试验阀进入再热器入口集汽联箱。蒸汽吹扫时，冷段逆止阀缓装，预留口接主汽门来的临时管（76028 20#）。为防止管道中的脏物进入再热器，将减温器缓装并在其位置（冷段过热器入口）加集粒器，每个集粒器设1595的排污管道，用电动阀门控制 ，在冲管的前五次排污门要连续排污。3再热热段管道：自锅炉再热器出口集汽联箱经水压试验阀（蒸汽吹管时，水压堵板须提前拆除）后分别接出2路支管（50820 A335P22），在炉左汇总成母管，从炉顶左侧引下，在穿过33m层煤仓间进入汽机房，然后在主厂房6m分成2路至运转层分别进入左

6、右中联门，中联门在进行冲管特殊处理后，从其阀上各接出一路临时支管（50020 20#），汇总成一路（80020 20#）排汽母管，排汽母管布置在汽机运转层上，沿A列墙至扩建端消音器处，消音器经喷水降温后对空排汽。4高压旁路：高旁电动闸阀全开，高旁控制阀缓装用假管短接，冲管过程中间接吹扫高旁5冲管管线上不参加冲管的支管处理方法：（1）高压给水母管上过热器减温水接口加装堵板隔离，主蒸汽减温水总管及再热蒸汽事故减温水管道由锅炉工程处加装临时堵板隔离。（2）主汽、热段、冷段管道上的安全阀，蒸汽冲管之前由锅炉工程处进行初步调整，保证开启压力大于冲洗时的压力，动力排汽阀达到使用条件。（3）高低压旁路阀减温

7、水管道参加炉前系统化学清洗，不参加本次吹管，吹管前加装堵板进行隔离。（4）汽轮机轴封系统参加辅汽吹管，不参加本次吹管，辅汽阀门站阀门关闭、断电挂牌。（5）吹管时的所有疏水接入临时疏水母管，排入厂房外的阴井，不允许排向管道疏水扩容器和高加危急疏水扩容器（临时疏水包括主汽3路/热段3路/冷段1路/临时排汽母管2路）。（6）低压旁路：低旁管道不参加吹扫，低旁阀缓装，在热段低旁入口处加堵板。8. 吹管前应具备的基本条件和准备工作（1）辅助蒸汽系统吹管合格并恢复完毕。（2）锅炉酸洗已合格并恢复完毕。（3）炉前系统化学清洗已合格并恢复完毕。（4）化水系统调试完毕达投用条件。（5）其它参加吹管的设备、管道系

8、统及支吊架等安装验收合格，达投用条件。（6）吹管前需要完成的调试项目已按下列检查表内容调试完毕达投用条件（7）冲管控制阀门已检查、动静态试验完毕且合格，开关时间小于60秒，并 能在集控 室操作（临时）；备用阀门已检修合格。冲管一、冲管流程吹扫过热器、主蒸汽、再热冷段、再热器、再热热段1.吹扫流程（加靶板验收）：汽包-过热器-主蒸汽-临时管道（32525）-临吹门（焊接）-临时管道（76025.4）-低温再热蒸汽管道-再热器入口水压试验阀-再热器出口水压试验阀-高温再热蒸汽管道-中压主汽门-临时管道（50020）-排汽母管（82020）-消音器-排汽2.吹管控制阀门3.吹管压力（汽包起始压力）：

9、3.6Mpa（投磨稳压）/5.8Mpa（纯油降压）二、锅炉点火升压及试冲管1冲管的前一天按运行规程中冷态启动步骤进行启动，接到锅炉点火命令时，依规程规定步骤进行炉膛吹扫和点火。2点火后的升温升压速度要缓慢些，以便对锅炉进行全面检查，其燃烧率控制可略高于油枪允许的最低油量，注意最大温升率42/15min。3锅炉升温升压时，再热器基本处于干烧状态，所以任何时候都要保证再热器壁温580。4锅炉点火后应投入空预器冷端吹灰器。5由于过热器、再热器在锅炉水压时存满了水，锅炉点火后，应打开主汽疏水门、冷段疏水门、热段疏水门、吹管控制阀（开度1/4）及排汽母管临时疏水门以排掉积水产生的蒸汽和凝结水，防止水冲击

10、的发生。6当汽包压力升到0.1MPa时，应冲洗汽包就地水位计。7当汽包压力升到0.2MPa时，关闭炉顶进口集箱疏水门，通知机务和热工仪表人员分别进行热紧螺栓和仪表疏放水门。8当汽包压力升到1.0MPa时，核对各水位计指示应正常，对主汽、再热系统应普查一遍，热位移是否正确，冲管抄表人员分工就位，注意系统内管道周围有无防碍管系膨胀的部位。9开启各疏水门、吹管控制门，对主汽管、冷段管、热段管及临时管进行暖管，排汽温度在120以上时，暖管结束，迅速对临时管和滑动支架检查一遍，滑动支架应自由滑动。10暖管结束，关闭临时疏水阀和吹管控制门，进行四次稳压试冲管，如果能稳住压，稳压时间最好10分钟以上，压力分

11、别为正式吹管压力的25%、50%、75%、100%，吹管控制门全开（注：尽可能稳压，如果稳不住压，也可降压试吹，主汽压力分别降至正式吹管的10%、20%、35%、50%时，关闭吹管控制阀门），试冲管时吹管运行人员要摸索掌握汽包水位、燃油量、风量及炉膛负压调整的初步规律，上岗维护人员应检查各管道支吊架运行情况正常等，注意冲管参数提高时，再热器入口压力的提高情况，以防止再热器超压。三、冲管的操作及注意事项：1根据本机组指挥部与英巴讨论确定的吹管方案编制冲管运行操作措施，按措施审批程序审批下发有关单位后严格执行。2正式冲管时对水位、炉膛负压的控制均根据试冲管所得经验进行适当调整，最后几次冲管，加强排

12、污，以提高蒸汽品质。3每次锅炉点火启动时，应投入空预器冷端吹灰器，不可停空预器吹灰。4冲管运行时，要防止尾部烟道腐蚀，暖风器、空预器投入，经常检查炉内燃烧情况，防止不完全燃烧。5冲管运行时，要确保吹管参数P、t不超过要求的参数，以保证各阶段冲管压力及吹管安全。当达到冲管压力，而吹管控制阀门又打不开时，应迅速打开高旁电动隔离阀泄压或停炉灭火。6为保证冷段及再热器的安全，运行中要密切注视再热器入口压力的变化，确保该处压力P=4.5MPa不超。7点火、升压、试冲管，压力升到吹管压力即进行冲管，控制门何时关闭，由吹管系数决定。8冲洗高压旁路、小机高压进汽管道时，也应先暖管并加强疏水，冲管时间可控制在4

13、-6分钟，各吹扫5次。9再热器、过热器减温水、汽封管道及吹灰管道何时吹扫，有当班指挥决定。10.加靶板时一定要关闭吹管控制阀门及其小旁路、高旁隔离门及其小旁路，并切断电源。11.为防止吹管控制门打不开，可先开吹管控制门的旁路门。四冲管标准根据火电工程调整试运质量检验及评定标准（1996版）规定：连续两次更换靶板检查，靶板上冲击斑痕不大于0.2-0.5mm，且肉眼可见斑痕不多于5点，为优良。靶板宽度：60 mm长度：纵贯管子内径 材质：铝十冲管期间的化学监督冲管期间应根据化水监督导则规定控制给水PH值（25）在8.89.3，炉水PH值在910，监测炉水含铁量1000g/L等项目，并做好记录。五.

14、吹管参数的选择及临时管道的强度计算1. 吹管参数的选择：吹管参数主要是指吹管蒸汽压力、压降幅度和蒸汽温度。选择冲管参数时主要考虑以下因素：a.吹管系数DF1，并有一定的积累时间，以充分利用锅炉积蓄热量，提高冲洗效果，减少冲洗次数。b.汽包的饱和蒸汽温度降低值42，以避免汽包承受不必要的附加力。c.冲管期间再热器是安全的，但在冲管控制门关闭后生压时，再热器便处于干烧状态，为了保证再热器的安全，规定再热器壁温不超过580。（1）吹管系数 吹管系数（DF）的定义：在吹管条件下蒸汽流量/阻力与锅炉最大连续出力情况下蒸汽流量/阻力的比率。 吹管系数（DF）的计算公式：K=GW/GmWm= G2V/G2m

15、Vm 由于冲管过程中无法迅速测定G、W、V，经公式推导可变为下列公式：K=G2V/G2mVmP/Pm 式中：G、W、V分别为冲管时冲洗管段的蒸汽流量、流速、比容。Gm、Wm、Vm分别为MCR工况时冲洗管段的蒸汽流量、流速、比容。P、Pm分别为冲管时和MCR工况时冲洗管段的蒸汽压降由式知，Pm为已知值（计算值），冲洗过程中，只需控制P达到一定值即可获得K1。本次吹管系数推荐范围：1.1DF1的保持时间不小于90秒，冲管控制阀门全开保持的时间应不小于2分钟，累计冲管时间控制在4-5分钟，同时确保汽包饱和蒸汽温降42，因此，取压降幅度为2.9Mpa。（3）蒸汽温度为保护再热器，控制再热器壁温不超过5

16、80，燃油量要控制在略高于每层油枪允许的最低油量，在此条件下，可以尽量提高蒸汽温度，但不得超过430。2. 冲管临时设施的强度计算（1）临时管道的计算公式： Sc=Sm+C Sm= + C=ASm计算依据:a) 中国电力出版社火力发电厂汽水管道设计技术规定DL/T5054-1996b) 上海人民出版社金属材料手册c) A取0.053d) （吹管控制阀前取2，阀后取0即可满足要求）i. 计算过程：因为冲管临时管使用的时间较短，故基本许用应力依高温短时机械性能计算，据金属材料手册第50页的数据，20#钢在430时的高温短时机械性能为 = 181.4MPa =357.94MPa按照材料基本许用应力的

17、选择法则：1= 1.5 =121MPa2= /3=119.3MPa（2）临时堵板的计算公式：经查Q235A j340=88MPa，据汽水管道设计技术规定按临时堵板计算，K1=0.4，=1.05，则对DN 400mm： Sc=KDNP/t对DN 400mm（带加强筋）： Sc=0.432DNP/t六.临时管道安装1、排汽母管和消音器施工：排汽母管布置在12米层A列墙处，从#3柱至12a柱后，从12米层至0米，消音器布置在扩建端，在地面做埋件固定。排汽母管支架共26套 ，从#13-#26。其中#15、#17、#19、#21、#22号采用槽钢抱A列柱的方式固定，这五套支架均为导向支架。#13号为固定

18、支架，管道被槽钢从#3柱上固定，并在管道上焊接挡板防止管道位移，#13支架处作为排汽母管的死点。#26支架与埋铁焊接，为导向支架。在固定消音器时采用导向支架的方式，在消音器底部的埋铁上焊接钢板限制它的南北方向的位移。2、主汽门出口临时管道施工：管道规格为32518，两支临时管线上支架由#1-#10，其中#5、#6为导向支架，支架底部与12米层建筑钢梁焊接，防止管道东西方向的位移，其它支架为滑动支架，其中两只冲管控制门下方采用槽钢支撑。 3、中联门出口临时管道施工：管道设导向支架两套#11、#12，两套支架焊接为一体，并且与汽轮机基础上的埋铁焊接。 4、中联门和主汽门的固定：通过在主汽门基础的钢架上