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北极星电力网技术频道 作者:胡兰海，杨宝林 2004/7/13 0:00:00
摘 要：通过对河北衡丰发电有限责任公司邻炉底部加热系统现状的分析，提出了系统改造的必要性，并介绍了改造方案、实施情况及运行效果。通过改造，保证了邻炉底部加热系统的正常运行，达到了节能降耗的效果。
关键词：锅炉；邻炉底部加热；系统改造；节能
Modification ofAdjacent Boiler BottomHeating System
Abstract：Based on status analysis of the adjacent boiler bottomheating system in Hanfeng Power Generation Liability Co．Ltd．，the necessity of the system modification is proposed．Inthis paper，the modification procedure，modification implementandthe operation results are also introduced．This modificationensures the normaloperation ofthe adjacent boiler bottom heat－ing system，and thus reached theintention ofsaving energy andreducing consumptions．
Keywords：boiler；adjacent boiler bottom heating；system modifi－cation；saving energy
河北衡丰发电有限责任公司(以下简称衡丰公司)＃1、＃2炉系北京巴威公司设计制造的B＆WB－1025/18．3－M型锅炉，在额定负荷下(300 MW)过热蒸汽流量910 t/h、压力17．3 MPa、温度540℃。为了在锅炉启动、暖炉以及停炉热备用中节约燃油，＃1、＃2炉原设计安装有邻炉蒸汽底部加热系统，在锅炉点火启动前，可利用邻炉蒸汽通过水冷壁下联箱中的加热装置对水冷壁中介质加热，以减少冷炉启动时间，节约启动燃油。加热需用蒸汽参数为0．98 MPa、350℃，流量约为39 t/h，利用邻炉底部加热系统可将本炉汽包压力升至0．5 MPa，需要时间约3 h。自投产6年以来，由于设计、安装及设备等原因，邻炉底部加热系统一直不能投运，不利于节能降耗工作的深入，更给设备安全运行带来了隐患。
1 系统改造的必要性
1．1 系统简介
原设计安装的邻炉底部加热系统汽源分别取自＃1、＃2炉汽包，由汽包自用蒸汽一、二道电动阀(安装于炉顶、标高61 m)控制；阀后用1根∮133mm×18 mm的管路与标高6．5 m、∮133 mm×18mm的炉底加热母管连接；每台炉均通过2条133mm×18 mm的管路将加热蒸汽自炉底加热母管分别引入炉左、炉右2个底部加热集箱；蒸汽自底部加热集箱引出后，通过20根∮42 mm×5．5 mm管子经截止阀分别引入20个水冷壁下联箱，下联箱内装有邻炉底部加热管，管上对应每根水冷壁管开有5mm的小孔，以便加热时蒸汽能顺畅地射入各根水冷壁下端的入口处，以减少加热过程中的冲击，强化水循环。某炉需要投运底部加热时，本炉自用蒸汽阀处于关闭状态，打开邻炉自用蒸汽阀及本炉底部加热集箱阀门和加热分门，将邻炉蒸汽引至本炉进行加热。改造前邻炉底部加热系统见图1。
1．2 系统存在的问题
当某炉投运邻炉底部加热系统时，汽源取自邻炉汽包。如邻炉在额定负荷状态下运行，汽包压力约为17．3 MPa，由于系统中未安装蒸汽减压装置，加热蒸汽压力的控制仅靠底部加热集箱前的炉底加热左、右分总门，无法可靠、有效地控制加热蒸汽压力和炉水升温、升压速度，影响机组启动安全；如邻炉在低负荷状态运行，因厂用蒸汽联箱压力较低(150 MW时厂用蒸汽联箱压力为0．3 MPa，汽包标高为61 m)，无法进行锅炉底部加热。
1．3 系统改造的意义
a．锅炉冷态启动时投运底部加热，能够在启动初期就建立稳定的水循环，点火前锅炉蒸发受热面各部件已得到了均匀加热，因而对点火后锅炉各受热面的冷却以及防止管壁金属超温都十分有利，可延长受热面的使用寿命。
b．锅炉冷态启动时投运底部加热，可减小启动时汽包上、下壁温差，缩短汽包压力升至0．5 MPa的时间。
c．锅炉冷态启动时投运底部加热，当锅炉点火时已具有一定产汽量，锅炉需要连续进水，解决了省煤器的冷却问题。
d．锅炉冷态启动时投运底部加热，当锅炉点火时炉膛内已具有一定温度，对点火初期的燃烧十分有利，并可缩短点火启动时间，节约厂用电及启动用油。
e．点火初期锅炉效率一般很低，采用相邻机组的抽汽来加热炉水，可提高启动经济性。
f．由于衡丰公司地理位置处于北纬38°，锅炉呈半露天布置，如在冬季进行机组检修或备用，可采用锅炉底部加热措施进行防冻。
g．对＃1、＃2炉邻炉底部加热系统改造完毕后，可将炉底加热母管延伸至二期工程的＃3、＃4炉，将一、二期工程4台锅炉的邻炉底部加热系统形成一个整体，可减少二期工程2台锅炉汽包的开孔数量，且无须铺设自炉顶至炉底的加热管道，节约二期工程投资。
2 系统改造方案
2．1 改造方案及优势
为确保系统蒸汽压力，便于控制蒸汽流量，加热汽源改造采用两级减压方式，即在自用蒸汽二道电动阀后加装1台一级减压阀，在炉底左右两侧底部加热集箱的止回阀之前分别加装1台二级减压阀。一级减压阀将来自汽包的高压蒸汽减压至6 MPa、额定流量为45 t/h；二级减压阀将6 MPa的蒸汽减压至0．98 MPa、额定流量为20 t/h。改造后系统见图2。其优点如下。
a．利用邻炉底部加热系统原有管道即可满足加热蒸汽的流量，无需另外铺设管道，节约改造费用，提高经济性。
b．在自用蒸汽电动阀后即进行一级减压，可使 邻炉底部加热系统的管道和设备在运行中处于中压状态，提高系统安全性。
c．采用两级减压方式，可降低减压阀前、后压差，减少介质对阀门的冲刷，延长减压阀的使用寿命。
d．采用两级减压方式，根据加热时的实际需要，加热蒸汽压力在一定范围内可灵活调节。
e．将邻炉蒸汽经过邻炉一级减压后的压力设定为6 MPa，只在本炉对本炉二级减压阀进行调节，即可满足系统投运需要，方便运行人员操作。
2．2 具体方法
a．分别在2台炉自用蒸汽电动门后各加装1台一级减压阀(标高60 m)，在减压阀后的自用蒸汽管道上分别开设压力及温度取样点(标高24 m)，用于一级减压后的压力及温度反馈。
b．分别在2台炉炉底左、右两侧底部加热集箱止回阀之前各加装1台二级减压阀(标高6．5 m)，在二级减压阀后的底部加热集箱上分别开设压力取样点(标高6．5 m)，用于二级减压后的压力反馈。
c．利用检修机会，将2台炉自用蒸汽电动阀及其它系统阀门解体修研，确保阀门操作灵活、关闭严密。
d．铺设减压阀控制电缆、温度补偿导线电缆以及压力控制电缆，将减压阀的操作、压力及温度监视分别引入2台机的DCS系统。
3 改造实施及系统投运情况
2002年，衡丰公司利用2台机组的检修机会进行了邻炉底部加热系统改造。2002－07－08＃2机组备用期间，为做好停炉保护，避免氧腐蚀，投运底部加热系统；2003－01－26＃1机组备用期间，环境温度为－16℃，投运底部加热系统，维持汽包压力0．8 MPa，成功地解决了锅炉防冻问题；2003－03－30在＃1机组大修后启动时，投运底部加热系统，运行效果良好。
4 效益分析
4．1 节约燃油
冷态启动时，采用底部加热将汽包压力升至0．5MPa，可缩短启动投油时间3 h，平均投运12支油枪，每支油枪出力600 kg/h，燃油价格0．35万元/t，2台机按平均每年每台机冷态启动2次计算，节约燃油费用30．24万元/年。
4．2 节约动力耗电
冷态启动时，仅投运锅炉底部加热系统，将汽包压力升至0．5 MPa，风机及空预器均无需投运。冷态启动时，引风机平均电流105 A(6 kV)，送风机平均电流35 A(6 kV)，空预器平均电流15 A(380 V)，上网电价0．345元/(k W·h)，则每年节约动力耗电1．03万元，其中风机节约1．024万元，空预器节约0．007万元。
4．3 使用邻炉汽源增加的燃煤投资
冷态启动投入底部加热时的耗汽量为39 t/h，将耗汽量折算成影响机组补水率：39÷910×100％＝4．29％，损失的蒸汽品质为饱和蒸汽，每1％补水率影响2 g/(k W·h)煤耗，则每投运一次炉底加热系统，邻炉增加燃煤量7．722 t。标准煤单价为0．023 8万元/t，则每年因投运炉底加热系统需增加燃煤资金0．735万元。
4．4 效益综述
综上所述，冷态启动时采用邻炉炉底加热，每年可节约资金：30．24＋1．03－0．735＝30．535万元。系统改造总投资为56．7万元，仅从节约燃油角度考虑，预计22个月即可收回投资。另外，邻炉底部加热系统还可在机组检修、备用保养、设备防冻等方面发挥作用。而且，冷态启动时采用锅炉底部加热对延长受热面寿命、提高设备可靠性方面的间接综合效益难以用经济效益来衡量。
5 结束语
通过对衡丰公司邻炉底部加热系统进行改造，保证了该系统运行的安全性，同时也达到了节能降耗的效果。
参考文献
［1］容銮恩．燃煤锅炉机组［M］．北京：中国电力出版社，1998．
［2］郑鸿翔．电业节能手册［M］．北京：中国水利电力企业家协会火力发电分会，1992．
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