国华超(超超)临界机组蒸汽吹管导则

1、.Q/GH ××××2008中国神华能源股份有限公司国华电力分公司 发布2008-11-01发布超/超超临界机组蒸汽吹管导则Guide for steam blowing of supercritical / ultrasupercritical unitsQ/GH0012008Q/GH国华电力企业标准ICS *;1Q/GH 0012008目 次前言II1 范围12 规范性引用文件13 总则13.1 吹管目的13.2 吹管范围选择13.3 吹管形式选择13.4 吹管参数选择23.5 吹管质量标准23.6 资质证书34 吹管典型系统35 吹管临时设施技术要

2、求35.1 系统设计35.2 靶板器的组装45.3 集粒器和消声器组装45.4 系统安装45.5 吹管工艺与机组安装进度的关系46 设备系统条件46.1 公用系统46.2 锅炉部分46.3 汽机部分46.4 热控电气部分56.5 化学部分57 系统验收58 吹管工艺控制要点58.1 主回路吹管控制58.2 非主回路吹管控制69 机组吹管运行控制要点610 安全环境控制措施711 试验报告7附录A （资料性附录） 超临界机组吹管典型系统图8附录B （资料性附录） 吹管工艺与机组安装进度的关系9IIa) 前 言本标准是为了落实中国神华能源股份有限公司国华电力分公司超/超超临界机组氧化皮问题研讨会会

3、议纪要，加快有关技术标准、调试大纲、运行规程编制工作的要求开展工作的。随着电力行业的迅猛发展，电力行业标准火电机组启动蒸汽吹管导则（1998年版）已经不能完全满足当前大容量（6001000MW）超/超超临界机组建设和发展的要求。为此，国华电力分公司组织编制了超/超超临界机组的蒸汽吹管导则。本导则归口单位：中国神华能源股份有限公司国华电力分公司本导则起草单位：中国神华能源股份有限公司国华电力分公司发电营运部中国神华能源股份有限公司国华电力分公司工程技术中心上海电力建设启动调整试验所起草人：范永胜 曹文荪 王红武 陈模嘉 杨永德 夏惠中 胡启伦审核人：李巍 陈寅彪 刘志江 赵华 李石 王兴中批准单

4、位：中国神华能源股份有限公司国华电力分公司超/超超临界机组蒸汽吹管导则a) 范围本标准规定了超/超超临界机组（以下统称超临界机组）蒸汽吹管的要求。本标准适用于国华电力公司新建和运行的（6001000MW）超临界机组蒸汽吹管，对于其他类型和容量的机组蒸汽吹管可参照本标准执行。b) 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB 12348 工业企业厂界噪声标准GB 150

5、钢制压力容器技术要求DL/T 8892004 电力基本建设热力设备化学监督导则DL/T 50541996 火力发电厂汽水管道设计技术规定火电机组启动蒸汽吹管导则（1998年版）c) 总则i. 吹管目的锅炉蒸汽吹管是用物理方法进行受热面清洁的重要工序，其目的是清除在制造、运输、保管、安装与运行过程中留在过热器、再热器、蒸汽管道及其分支管道中的各种杂物（沙粒、石块、铁屑、氧化铁皮等），改善运行期间的蒸汽品质，防止机组运行中过热器和再热器爆管和汽机通流部分损伤，提高机组的安全性。ii. 吹管范围选择1. 机组蒸汽吹管范围选择的原则b) 进入汽轮机（包括小汽轮机）的蒸汽管道，必须列入吹管范围。c) 回

6、流至汽水系统的蒸汽管道和部分疏水管道尽可能利用吹管系统进行蒸汽吹扫。1. 蒸汽吹管范围a) 过热器及主蒸汽管道。b) 再热器及其冷段、热段蒸汽管道。c) 高低压旁路管道。d) 通往凝汽器的疏水管道。 e) 汽动给水泵汽源管路。f) 至除氧器汽源管道。g) 辅助蒸汽、轴封蒸汽系统汽源管道。h) 吹灰蒸汽汽源管道。ii. 吹管形式选择a） 蒸汽吹管基本方法有三种：稳压吹管、降压吹管以及稳压降压结合吹管方法，超临界锅炉吹管应采用稳压吹管的方法。b） 吹管方式一般分为一阶段吹管和分阶段吹管两种，超临界锅炉吹管宜采用一阶段吹管方式。即：一、二次汽系统吹管一次完成。iii. 吹管参数选择1. 吹管系数a）

7、 吹管系数的计算k=（Gb2×Vb）/（GBMCR 2×VBMCR）注： k 吹管系数。Gb、GBMCR 吹管和最大连续运行工况下计算点蒸汽质量流量。 Vb、VBMCR 吹管和最大连续运行工况下计算点蒸汽比容。在计算受热面的吹管系数时， Vb和VBMCR为受热面进出口的平均压力和平均温度下的比容。b） 被吹管系统各处的吹管系数均应大于1.0。2. 吹管压力a） 吹管分离器压力估算P s=kiPi+Pj 注： Ps分离器压力。ki各受热面吹管系数。Pi各受热面最大设计压降。Pj各临时设备、管道吹管最大压降。b） 视吹管系统的阻力差异，分离器压力在（5.06.0）MPa范围内可

8、满足要求，系统阻力偏大时选择上限。3. 吹管温度吹管温度应在永久系统设备、管道允许的条件下，结合吹管工艺及综合考虑临时系统的选材和经济性，尽量提高吹管温度，以满足最大的吹管系数和氧化皮剥离的最佳效果。通常主汽温度（420450），再热汽温（480520）。4. 吹管流量a） 锅炉吹管流量为蒸汽参数稳定后的给水流量与上游减温水流量之和，通常为（4550）BMCR主蒸汽流量。b） 吹管流量计算公式如下：Gb = GBMCRk VBMCR/ Vb5. 吹管系数校核调整吹管期间，应根据吹管实际参数及时校核吹管系数，若不满足时，应对吹管压力（或流量）进行必要的调整，使各点吹管系数达到吹管要求。iv. 吹

9、管质量标准a） 吹管质量标准以吹管靶板为检验依据，其主要内容为：1） 以黄铜或铝为吹管的靶板材质，其长度不小于临时管内径，宽度为临时管内径的8，当临时管内径小于300mm时，靶板宽度选25mm。2） 斑痕粒度：整块靶板面上没有大于0.8mm的斑痕，0.5mm0.8mm（包括0.8mm）的斑痕不多于8点，0.2mm0.5mm的斑痕均匀分布，0.2mm以下的斑痕不计。3） 吹管系统各段吹管系数大于1.0。4） 吹管期间不少于二次停炉冷却时间大于12h。5） 在一、二次汽系统出口的临时管道上分别设置靶板，按照上述要求连续两次靶板合格。b） 对制造厂有明示的验收标准的，应采用制造厂的标准。否则，按本标

10、准执行。c） 如吹管期间受热面管屏发生超温、爆管等异常情况，应分析原因，必要时对立式布置的受热面U型管底部和蒸汽联箱进行割管抽查。v. 资质证书a） 吹管系统的管道及其部件的设计、制造、安装和检验单位应按国家或部颁有关规定，实施资格许可证制度。b） 吹管系统的焊接及焊接后热处理和检验人员，应取得相应的资格证书。c） 吹管系统所用的管子、管件（含弯头、三通、异径管、集粒器和消声器等）及阀门，必须有制造厂的合格证明书或使用许可证，技术标准符合现行国家或行业的相关规定。b) 吹管典型系统a) 吹管主系统按照一阶段稳压吹管的工艺要求进行临时系统设计。b) 吹管主系统由管子、弯头、三通、阀门、集粒器、消

11、声器、支吊架等主要部件组成。c) 一阶段吹管系统是由临时管将一次汽系统、二次汽系统和排放系统组成的串联系统。d) 主蒸汽管道与临时管道接口可利用汽机厂提供的临时阀芯和法兰进行过渡连接，或将汽机主汽阀前的主蒸汽管道断开与临时管道连接，由临时管道导入冷再进口管道。e) 对于锅炉出口不设截止阀的系统，在过热器和再热器之间的临时管道上应加设吹管隔离阀，以用于高压旁路与启动旁路吹管和紧急时隔离系统。f) 在再热器进口加装集粒器，用以收集吹管期间从过热器吹出的固体颗粒，防止再热器二次污染。g) 再热蒸汽管道与临时管道接口可利用汽机厂提供的临时阀芯和法兰进行过渡连接，或将汽机中压汽阀前的蒸汽管道断开与临时管

12、道连接后导入排汽端。h) 排汽口应加装消声器，以降低吹管噪音对周围环境的影响。i) 1000MW超临界机组吹管典型系统图见附录A。c) 吹管临时设施技术要求i. 系统设计a） 临时管道系统的设计应根据工程实际情况按照DL/T 5054的相关规定进行设计计算。b） 临时管道管子内径应不小于上游被吹扫的永久管道的内径，临时管应尽量减短长度，以减小系统阻力，提高吹管系数。c） 临时系统不允许采用T型的汇集三通，避免采用直角弯头，一般弯头曲率半径应不小于1.5倍直管段直径，以减少阻力及防止该区域流场严重偏斜引起剧烈振动的损坏。d） 吹管临时系统宜采用制造厂提供的主汽阀及中联阀临时阀芯，以减少系统断口及

13、恢复的工时、减少冲不到的盲肠死区及人工清理的工作量。e） 靶板器应安装在临时排汽管道上，位置应尽量靠近永久管道排放末端，其直管段长度上游侧应不小于4倍5倍管道直径，下游侧不小于2倍3倍管道直径，保证靶板处流场均匀、稳定。f） 临时管道及部件的强度计算与材质选用，应按照该点蒸汽最高参数加上一定的安全裕度来考虑，具体为：吹管隔离阀上游10MPa、500，吹管隔离阀后至再热冷段进口5.0MPa、500，中压主汽阀至消声器入口排放管1.6 MPa、540，小机高压主汽阀后4.0MPa、500。吹管隔离阀选用参数为：10MPa、500。g） 集粒器设计应具备结构紧凑合理、收集杂物性能好、并有足够大的收集

14、杂物的容积、便于制作及安装等特点。主要设计参数：压力3.0MPa、温度450、阻力小于0.1 MPa 、滤网孔径不大于12mm、开孔面积宜大于5倍蒸汽管道的通流面积。h） 消声器各级节流孔的孔径和孔数应同时满足较小的压差以降低吹管系统压力，并达到规定的降噪效果。结构上应满足强度、差胀、疏水的要求，并有防止杂物冲击的阻击装置。主要设计参数：压力0.4MPa、温度500。i） 主蒸汽、再热汽临时管路疏水需单独接出排放。j） 吹管消声器应避开周边建筑物及设备30m以上，否则需采取防护隔离措施。ii. 靶板器的组装a） 靶板器应在吹管参数下具有足够的强度能承受蒸汽温度和汽流的冲击，并满足密封性好，留有

15、靶板的膨胀间隙，操作灵活，换取靶板安全方便的结构。通常采用的靶板器结构有法兰式、直轴式、串轴式及框架式。b） 为正确检验吹管质量，靶板应抛光，无目视可见斑痕。iii. 集粒器和消声器组装a） 集粒器和消声器均需执行GB150的相关要求设计制造，并验收合格。b） 集粒器应尽可能水平布置在再热器入口，消声器建议采用卧式排汽口向上的结构。c） 对再次使用的集粒器和消声器，使用单位应检查连接螺栓等紧固件的强度，检测焊缝和壁厚，确保其安全使用。iv. 系统安装a） 位于靶板器上游的吹管用临时管道组装前应进行喷砂处理。焊接口全部采用氩弧焊打底，焊条电弧焊填充和盖面的焊接工艺。b） 临时管道的焊口应采用无损

16、检测。吹管隔离阀前检测比例应为100%，吹管隔离阀后检测比例不应小于5%。c） 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。支架应为型钢制作的塔式框形结构，导向支架和滑动支架与管道外壁应留有膨胀和位移间隙（23）mm。固定支架与管道外壁用铁件焊接牢固，能承受吹管时的汽流反力，必要时进行排汽反力核算。（参见火电机组启动蒸汽吹管导则-1998 附录C）d） 对长距离的临时管道应有0.2%坡度，在最低点设置疏水装置。e） 主蒸汽管出口至再热器冷段进口临时管道、集粒器筒体、靶板器前后管道和过道处容易烫伤人员的临时管段应进行保温。v. 吹管工艺与机组安装进度的关系（见附录B）d) 设

17、备系统条件i. 公用系统a） 现场的道路、孔洞、照明、平台、栏杆、消防设施满足吹管安全操作要求。b） 控制室的空调、通风系统满足人员环境和计算机设备工作的要求。ii. 锅炉部分a） 锅炉本体具备进水条件。b） 启动系统和疏放水系统具备投用条件。c） 减温水系统具备投入条件。d） 烟风系统、制粉系统、点火和火检系统满足锅炉投煤运行的要求。e） 空预器吹灰系统具备投用条件。f） 输煤、除灰、出渣系统和除尘器具备投用条件。g） 脱硝、脱硫装置已采取有效的保护或隔离措施。iii. 汽机部分a） 循环水系统具备投用条件。b） 压缩空气系统具备投用条件。c） 开式、闭式冷却水系统具备投用条件。d） 吹管时

18、系统存在下列情况之一，为确保汽轮机的轴系安全，真空、盘车和轴封汽系统应具备投入条件：1） 主汽阀采用吹管临时阀芯；2） 中压汽阀采用吹管临时阀芯；3） 小机凝汽器与大机凝汽器直通且吹管必须投用汽动给水泵。e） 吹管必须投入大机（或小机）轴封汽系统时，辅助蒸汽母管和轴封蒸汽系统应首先吹管合格，系统恢复完成。辅助蒸汽的其它分支管道应按照吹管要求与临时管道连接或隔离。f） 凝结水、给水系统满足吹管的供水要求。g） 高、低压旁路满足吹管的要求。当高低压旁路直接参加吹管时，其临时阀芯和阀座保护护套安装完毕，控制系统具备开关操作条件，不参与吹管的高、低压旁路必须有效隔离。iv. 热控电气部分a） 锅炉FS

19、SS（或BMS）静态试验完成，满足锅炉点火启动及投煤运行时监控和保护的要求。b） 监控装置和系统回路校验完成，满足吹管期间数据采集、显示和报警的要求。c） 联锁保护装置和系统回路校验完成，满足吹管期间辅机和系统保护的要求。d） 保安电源备用可靠、且投入备用位置。e） 金属壁温检测装置具备投用条件。v. 化学部分a） 化学储水充足，满足连续多次吹管用水量的要求。b） 化学补给水能力满足吹管大流量补水的要求。c） 加药系统具备投用条件。d） 汽水取样管道吹管期间吹扫合格后，具备投用条件。e） 凝结水精处理系统具备投用条件。e) 系统验收a） 吹管临时系统安装前，应确认临时系统设计的膨胀量、排汽反力

20、、管道强度等计算书符合相关要求。b） 吹管临时系统安装结束后，应根据临时系统的材质和现场焊缝的检测报告确认符合设计和吹管运行的要求。c） 吹管临时系统投用前，应进行系统外观检查，确认系统走向安全合理，管道及部件支撑牢固，有足够的膨胀位移裕量。d） 所有检查合格后，应对吹管临时系统进行验收签证。f) 吹管工艺控制要点i. 主回路吹管控制a） 按有关规程和措施完成全面检查及各项试验。b） 按照DL/T 889汽水品质监督指标的要求，进行系统和炉本体冷态清洗和热态清洗，使其符合锅炉点火要求。根据有关规程和措施进行点火升压。c） 在正式吹管前，应进行低于选定吹管压力的预吹管，一般为（5070）吹管压力

21、，以检查吹管临时设备系统的状况及熟悉控制操作。d） 在首次预吹管时应投入靶板，以检查吹管系统污脏程度及靶板器的使用性能。之后，可根据排汽情况、蒸汽品质或为了解吹管效果投入靶板。e） 吹管期间，应根据吹管实际参数及时校核吹管系数，保证在吹管隔离阀全开状态下，各点吹管系数均应大于1.0；若不满足时，应对吹管压力（或流量）进行必要的调整。f） 在再热器进口加装集粒器进行串联吹管时，应监视集粒器的前后压力，特别在吹管初期，需加强集粒器内部的检查及清理工作。g） 每次吹管持续时间主要取决于补水量，一般为达到吹管系数时连续吹管（1530）min。吹管结束后熄火停炉降压冷却，吹管期间不少于二次停炉冷却时间大

22、于12h，稳压吹管次数通常在15次左右。为了提高吹管效果，每次吹管间隔宜大于12h。h） 从系统冷态水冲洗开始至锅炉点火升压及吹管期间，应按DL/T889试运机组汽水品质要求进行监督与加药。在停炉冷却期间，进行给水系统和炉本体换水。i） 若系统条件允许时，吹管期间可增加参数扰动过程，以利于提高吹管效果，减少吹管次数。j） 对未参与吹管的部位或集箱端头死区，应在系统吹管结束、管系复原前，人工清理干净。k） 蒸汽吹管质量按照本标准3.5“吹管质量标准”验收，人工清理部分应按照安装的隐蔽工程验收。ii. 非主回路吹管控制1. 高、低压旁路吹管a） 高压旁路吹管应由阀门供货商提供专用吹管阀组件，用以控

23、制其吹管过程。b） 高压旁路随主系统吹管同时进行，可安排在稳压吹管每次结束前5min进行，以主系统吹管合格为标准。也可安排在主系统吹管初步合格后进行。c） 低压旁路管如果参加吹管则在主系统吹管合格后进行；若不参与吹管，则应采用人工清理，人工清理部分应按照安装的隐蔽工程验收。2. 汽动给水泵汽源管道吹管a） 通常应在主系统吹管合格后进行。b） 汽动给水泵汽源管道吹管验收应采用靶板检查，其标准同3.5节。3. 过热器、再热器的减温水系统冲洗a） 主汽、再热汽减温水管路应在锅炉主系统吹管前用给水冲洗合格，并恢复具备投用条件。b） 通常应以接近于设计值的大流量冲洗（56）次，每次（35）min，如果采

24、用瞬间流量扰动，可提高冲洗效果，冲洗验收标准以排放口水质清洁为合格。4. 辅助蒸汽母管、轴封汽母管和吹灰蒸汽母管吹管a） 通常应在其上游主管道吹管合格后进行。b） 吹管前系统调节阀、减温水部套应拆除，吹管蒸汽参数和运行参数接近。c） 通常吹管（46）次，每次持续不小于5min，吹管验收标准以排放口蒸汽洁白为合格。g) 机组吹管运行控制要点a） 超临界机组锅炉吹管流量约为（4550）BMCR主蒸汽流量。过热器温度可升至450，再热器温度约为520。在稳压吹管条件下必须投用（4550）BMCR燃料量，锅炉则达到全燃煤纯直流工况运行。b） 超临界锅炉稳压吹管过程长、锅炉热负荷高，应合理组织燃烧，严格

25、控制燃水比。在串联吹管再热器冷段和热段温度过高时，必须投用减温水，若减温水流量可能无法满足吹管运行的要求，为避免超温，可在系统上增加临时减温水管路。c） 超临界锅炉启动流量大，启、停过程中工质损失大，且稳压吹管连续高负荷运行时间长，每次吹管需要大量的补水。为此，应采取相应的措施，确保化水的制水系统的出力，对系统的储水和供水能力必须予以核算，确保供应。d） 随着超临界锅炉蒸汽压力、温度的升高，对T22、T23和T91、T92等可焊性差的耐高温钢材不断得到应用，现场焊接工艺要求高，热处理困难。因此，吹管期间要控制锅炉压力和温度变化的幅度、速率和频次，避免造成锅炉受热面焊缝和厚壁联箱较大的温差热应力

26、，缩短使用寿命。e） 吹管期间锅炉处于负荷不断变化、压力温度升降、干态和湿态交替的过程，且吹管时偏离正常运行工况，控制不当很可能发生水冷壁、过热器和再热器超温。因此，应及时投入给水自动调节和保护，控制燃水比例，使水冷壁出口温度变化幅度控制在规定范围内，确保锅炉安全稳定运行。f） 吹管期间每次停炉时，宜进行带压放水，以加快炉本体系统的清洁速度。放水压力一般控制在0.5MPa。g） 吹管期间应尽量扩大运行的设备系统范围和投用相关的自动控制系统，为整套启动创造条件。如：化水再生程控、上煤、出渣和除灰系统自动控制等。h) 安全环境控制措施a） 吹管系统和汽轮机应进行有效隔离，并有可靠的防止蒸汽漏入汽机

27、的措施。b） 锅炉点火升温升压期间，应尽早开启蒸汽管道疏水阀和吹管隔离阀的旁路阀，对系统进行预热，防止水冲击。c） 监视空气预热器后烟温，定期对空气预热器进行吹灰，以保证空气预热器的安全。吹管结束后对锅炉尾部烟道和空气预热器进行检查，发现积灰及时进行清理。d） 吹管燃煤期间，应及时投入电除尘器运行，减少烟气的粉尘排放量。e） 在分段吹管方式或吹管临时阀未开启前的再热器干烧状态下，应严格控制炉膛出口烟温，不超过制造厂规定的限值。f） 锅炉首次点火升温升压应按规程对锅炉本体及蒸汽管道的热膨胀和支吊架进行检查、调整并记录。发现问题应停止升压，查明原因消除缺陷。g） 吹管前调整施工作业区域，停止危险区域的工作，尽量避开午夜吹管，控制吹管噪声达到GB 12348规定的厂界噪声要求。h） 对临时管道和排汽口应有责任措施，设警戒区，专人看守、专人巡查，发现问题及时处理。i） 吹管期间严格执行“三票三制”制度，维护检修工作应得到调试和运行人员许可后方可进行。i) 试验报告对吹管试验报告编写的章节和内容一般有： a) 调试项目名称、调试单位、调试负责人 b) 吹管目的和范围。c) 吹管的