一、 I、II期鍋爐和III期鍋爐簡介
華能德州電廠I、II期機(jī)組裝機(jī)容量為4×300MW,分別在1991年7月至1994年10月期間先后投入生產(chǎn)運(yùn)行,裝用哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)的HG1025-18.2/540/540-PM型亞臨界自然循環(huán)汽包鍋爐,采用倒U型布置,切向燃燒,固態(tài)排渣,平衡通風(fēng);過熱器系統(tǒng)布置2級減溫水進(jìn)行汽溫調(diào)節(jié),再熱器系統(tǒng)布置1級事故噴水,由于擺動(dòng)式燃燒器執(zhí)行機(jī)構(gòu)質(zhì)量不好,燃燒器噴嘴已固定,不能調(diào)節(jié)再熱汽溫,主要依靠減溫水進(jìn)行再熱汽溫調(diào)節(jié)。III期為2×660MW機(jī)組,分別在2002年7月和2002年10月投入生產(chǎn)運(yùn)行。鍋爐為德國BABCOCK公司生產(chǎn),亞臨界參數(shù),自然循環(huán)汽包爐,單爐膛對沖燃燒,II型布置,一次中間再熱,平衡通風(fēng),固態(tài)排渣。過熱器系統(tǒng)布置2級減溫水進(jìn)行汽溫調(diào)節(jié),再熱器系統(tǒng)布置1級事故噴水,再熱汽溫的調(diào)節(jié)以尾部的再熱煙氣擋板為主,減溫水調(diào)節(jié)為輔。III鍋爐減溫水系統(tǒng)調(diào)節(jié)門自投產(chǎn)至今,一直運(yùn)行???好,沒有更換過任何閥內(nèi)組件,而I、II期減溫水系統(tǒng)調(diào)節(jié)門,到目前為止,已更換過4個(gè)國內(nèi)外廠家的調(diào)節(jié)門,大大增加了檢修費(fèi)用,為此我們對調(diào)節(jié)門本身結(jié)構(gòu)以外的情況,進(jìn)行了**分析,借此想找出解決問題的辦法。
二、 鍋爐減溫水運(yùn)行參數(shù)比較
由于300MW和660MW機(jī)組都是自然循環(huán)汽包鍋爐,運(yùn)行參數(shù)基本一致。以過熱器減溫水**調(diào)節(jié)門為例,其運(yùn)行參數(shù)見表1、表2。
表1#1爐過熱器**調(diào)節(jié)門運(yùn)行參數(shù)
參數(shù) | 數(shù)值 | 單位 |
*大工作壓力 | 19.0 | MPa |
正常工作壓力 | 13.5~18.0 | MPa |
正常工作溫度 | 170 | ℃ |
反沖洗時(shí)*大工作溫度 | 460 | ℃ |
正常汽/水壓差(減溫水母管與過熱蒸汽) | 1.0~1.5 | MPa |
*小汽/水壓差 | 0.5~1.0 | MPa |
*大汽/水壓差 | 8.0 | MPa |
調(diào)門至減溫器的高度(安裝位置) | 50 | m |
正常工作流量 | 10~40 | t/h |
*小工作流量 | 0 | t/h |
*大工作流量 | 80 | t/h |
表2#5爐過熱器**調(diào)節(jié)門運(yùn)行參數(shù)
參數(shù) | 數(shù)值 | 單位 |
*大工作壓力 | 22.0 | MPa |
正常工作壓力 | 13.5~18.0 | MPa |
正常工作溫度 | 170 | ℃ |
正常汽/水壓差(減溫水母管與過熱蒸汽) | 1.0~1.5 | MPa |
*小汽/水壓差 | 0.5~1.0 | MPa |
*大汽/水壓差 | 8.0 | MPa |
調(diào)門至減溫器的高度(安裝位置) | 72 | m |
正常工作流量 | 15~50 | t/h |
*小工作流量 | 0 | t/h |
*大工作流量 | 120 | t/h |
三、閥門結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
通過查閱說明書和設(shè)計(jì)圖紙,利用檢修的機(jī)會(huì),解體減溫水調(diào)節(jié)門,發(fā)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)比較類似,都是采用鍛打一體式閥芯閥桿,籠式多孔降壓閥套,可以很方便的更換閥內(nèi)組件,只是執(zhí)行機(jī)構(gòu)不同,III期減溫水調(diào)節(jié)門采用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu);I、II期減溫水調(diào)節(jié)門采用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
四、I、II期和III期減溫水系統(tǒng)比較
I、II期和III期過熱器減溫水引自給水泵出口,再熱器減溫水則引自給水泵中間抽頭,以過熱減溫水系統(tǒng)為例,說明它們在系統(tǒng)布置上的不同,系統(tǒng)布置見圖1和圖2

圖1 I、II期過熱減溫水系統(tǒng)示意圖

圖2 III期過熱減溫水系統(tǒng)示意圖
通過減溫水系統(tǒng)布置圖,可以看出主要以下4點(diǎn)不同,使調(diào)節(jié)門在使用過程中產(chǎn)生性能上的一些差異,III期減溫水系統(tǒng)布置要優(yōu)于I、II期減溫水系統(tǒng)布置,III期減溫水調(diào)節(jié)門的壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于I、II期減溫水調(diào)節(jié)門。主要區(qū)別見以下內(nèi)容:
(1)I、II期減溫水系統(tǒng)在調(diào)節(jié)門后的管道上沒有止回閥,正常運(yùn)行過程中,調(diào)節(jié)門前后的閥門始終在全開位置,當(dāng)調(diào)節(jié)門關(guān)閉后,再熱和過熱蒸汽反串到調(diào)節(jié)門出口,由于過熱蒸汽和給水溫度差*高達(dá)到350度,再熱蒸汽和給水溫度差*高達(dá)到180度,如此高的溫度差,很容易造成調(diào)節(jié)門閥籠和閥芯之間產(chǎn)生間隙而泄漏,閥體與閥底結(jié)合的密封墊產(chǎn)生老化而損壞。根據(jù)我們近幾年解體調(diào)節(jié)門的經(jīng)驗(yàn),閥體與閥底結(jié)合的金屬密封墊,一般壽命不超過3年。2004年#1和#3鍋爐過一減溫水調(diào)節(jié)門損壞,就是由于閥體與閥底結(jié)合的金屬密封墊老化損壞,造成運(yùn)行中泄漏沖刷閥體無法修復(fù)。
(2)I、II期減溫水系統(tǒng)在進(jìn)水母管上沒有濾網(wǎng)而III期減溫水進(jìn)水母管上則裝有孔徑2.0mm的濾網(wǎng),這樣當(dāng)在濾網(wǎng)前的給水系統(tǒng)上進(jìn)行檢修工作時(shí),不慎落入到管道內(nèi)的雜質(zhì),可以在進(jìn)入調(diào)節(jié)門前被過濾,雜質(zhì)不會(huì)堵塞調(diào)節(jié)閥流通通道,引起調(diào)節(jié)門調(diào)節(jié)性能發(fā)生大的變化;如果雜質(zhì)卡澀結(jié)合面還會(huì)引起閥門內(nèi)漏,例如1998年#1鍋爐大修和1999年#3爐大修,四管水壓試驗(yàn)上水時(shí),發(fā)現(xiàn)再熱器減溫水調(diào)節(jié)門流量不足,水壓試驗(yàn)完畢后,解體調(diào)節(jié)門,發(fā)現(xiàn)閥籠孔內(nèi)堵塞了不少金屬顆粒,是由于汽機(jī)側(cè)給水系統(tǒng)更換閥門,造成雜質(zhì)進(jìn)入減溫水系統(tǒng)所致,如果在進(jìn)水母管上安裝濾網(wǎng)可以過濾雜質(zhì),避免雜質(zhì)堵塞調(diào)節(jié)閥流通通道,大大延長調(diào)節(jié)門的使用壽命。
(3)I、II期減溫水系統(tǒng)在調(diào)節(jié)門前后原設(shè)計(jì)安裝有旁路手動(dòng)門,由于各種原因后來陸續(xù)割除,而III期減溫水系統(tǒng)裝有旁路手動(dòng)調(diào)節(jié)門,當(dāng)調(diào)節(jié)門存在問題進(jìn)行檢修時(shí),可以利用旁路手動(dòng)調(diào)節(jié)門進(jìn)行短時(shí)間的減溫水調(diào)節(jié),具有更大的靈活性。03年#5鍋爐再熱器減溫水A側(cè)調(diào)節(jié)門卡澀,電動(dòng)頭與閥門連接處的軸承損壞,在更換軸承期間,一直使用旁路手動(dòng)調(diào)節(jié)門進(jìn)行調(diào)節(jié)減溫水,效果很好,由于對主調(diào)節(jié)門進(jìn)行了及時(shí)維修,避免了主調(diào)節(jié)門更大問題的出現(xiàn)。
(4)III期減溫水系統(tǒng)在進(jìn)入減溫器噴嘴前,安裝有手動(dòng)截止門而I、II期減溫水系統(tǒng)上沒有,當(dāng)整個(gè)減溫水系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí),特別是調(diào)節(jié)門運(yùn)行中出現(xiàn)問題時(shí),III期能及時(shí)隔離整個(gè)減溫水系統(tǒng),對調(diào)節(jié)門進(jìn)行檢修,把缺陷消滅在萌芽狀態(tài),避免出現(xiàn)大問題導(dǎo)致長時(shí)間不能投入減溫水導(dǎo)致無法調(diào)節(jié)汽溫,引起管壁超溫影響管子的使用壽命,甚至引起停機(jī)事故。
五、結(jié)論
由于目前煤炭資源日益緊張,各發(fā)電公司為節(jié)約能源,降低發(fā)電煤耗,機(jī)組單機(jī)容量不斷增大,超臨界甚至超超臨界機(jī)組的大量安裝,能適應(yīng)各種惡劣工況的控制閥必然要大量使用,目前國內(nèi)大部分調(diào)節(jié)閥專業(yè)生產(chǎn)廠家,把大量的精力花費(fèi)在改進(jìn)控制閥的內(nèi)部組件工作上,對于火力發(fā)電廠控制閥應(yīng)用系統(tǒng)的布置特點(diǎn)重視不足,如果能把控制閥的應(yīng)用場合和系統(tǒng)特點(diǎn)結(jié)合起來,增加一些輔助設(shè)備,必然能延長控制閥的使用壽命。我廠為解決I、II期減溫水調(diào)節(jié)門存在的問題,05對我廠對#2鍋爐、#4鍋爐再熱器減溫水調(diào)節(jié)門進(jìn)行了更換,目前使用效果良好,在此基礎(chǔ)上,06年準(zhǔn)備對I、II期減溫水系統(tǒng)按III期鍋爐減溫水系統(tǒng)的布置進(jìn)行改造,以延長減溫水調(diào)節(jié)門的使用壽命,降低I、II期減溫水調(diào)節(jié)門的維護(hù)費(fèi)用。
作者簡介:李合興 男(1969—)華能德州發(fā)電廠機(jī)務(wù)檢修部鍋爐技術(shù)專工,主要從事鍋爐設(shè)備檢修技術(shù)工作。