热力机组停机保养措施.docx
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热力机组停机保养措施
300MW机组停备用保养措施
摘 要:
介绍了广电公司热力设备及电气设备腐蚀特点,停备用保养方法及措施。
关键词:
热力设备;电气设备;停备用保养方法
1 热力设备停用腐蚀及保护
锅炉、汽机、凝汽器、加热器等热力设备停运期间,如果不采取有效的保护措施,水汽侧的金属表面会发生强烈腐蚀,这种腐蚀称为停用腐蚀。
其本质属于氧腐蚀。
1.1 停用腐蚀产生的主要原因
1)水汽系统内部的氧气。
因为热力设备停用时,水汽系统内部的压力温度逐渐下降,蒸汽凝结,空气从设备的不严密处渗入内部,氧溶解于水中。
2)金属表面潮湿,在其表面生成一层水膜,或者金属浸在水中,因为设备停用时,有的设备内部仍然充满水,有的设备虽然把水放掉了,但有的部分积存有水,积存的水不断蒸发,使水汽系统内部湿度很大,这样金属表面形成水膜。
1.2 停用腐蚀的特点
各种热力设备的停用腐蚀,远离属于有二氧化碳存在下的腐蚀但各有其特点。
锅炉的停用腐蚀,与运行锅炉腐蚀相比,在腐蚀产物的颜色、组成、腐蚀的严重程度和腐蚀的部位、形态上有明显的差别。
因为停炉时温度较低,所以腐蚀产物较疏松,附着力小,易被水带走,腐蚀产物的表层常为黄褐色,由于停炉时氧的浓度大,腐蚀面积广,可以扩散到各部位,所以,停炉腐蚀比运行腐蚀严重得多。
过热器在锅炉运行时一般不发生氧腐蚀,而停放时,立式过热器的下弯头发生严重腐蚀。
再热器运行时也不发生氧腐蚀,停用时在积水处发生严重腐蚀。
锅炉运行时,省煤器如发生氧腐蚀,出口部分腐蚀较轻,入口部分腐蚀较重,而停炉发生氧腐蚀时整个省煤器均有,出口部分往往腐蚀更重一些。
锅炉运行时,只有当除氧器运行工况显著恶化,氧腐蚀才会扩展到汽包和下降管,而上升管(水冷壁管)是不会发生氧腐蚀的,停炉时,上升管、下降管和汽包均遭受腐蚀,汽包的水侧比汽侧腐蚀严重。
1.3 停用腐蚀的危害性
1)在短期内停用设备金属表面遭到大面积腐蚀破坏。
2)加剧热力设备运行时的腐蚀。
热力设备运行时,停用腐蚀的产物进入锅内,使锅炉介质浓缩,结垢速度和垢下腐蚀速度加剧,同时,停炉腐蚀的部位往往有腐蚀产物,表面粗糙不平,保护膜被破坏,成为腐蚀电极的阴极。
停炉腐蚀的部位,可能成为应力腐蚀破裂或腐蚀疲劳裂纹的起点。
1.4 停炉保养的主要方法
为了防止停用腐蚀,热力设备停用期间必须采取保护措施。
停用保护的方法较多,按其作用原理,可分为三类:
第一类是阻止空气进入热力设备水汽系统内部。
这类方法包括充氮法、保持蒸汽压力法、真空法等。
第二类是降低热力设备水汽系统内部湿度。
这类方法有烘干法、干燥剂法等。
第三类是加缓蚀剂,或者除去水中溶解氧,或使用金属表面生成保护膜。
如联胺、氨液法、成膜胺法等。
1.5 停用保护方法选择的原则
1)机组的参数和类型:
首先是机组的类型,对于锅炉来讲,直流炉对于水质要求高,只能采用挥发性的药品来保护;其次是机组的参数,对于高参数机组水汽结构复杂,机组停运时,有的部位容易积水,不宜采用干燥剂法;再次是过热器结构,因立式过热器底部容易积水,如果不能将过热器存水吹干和烘干,不宜采用干燥剂法;
2)停用时间的长短:
停用时间不同,所选用的方法也不同,对于热备用的锅炉,必须考虑能够随时投入运行,这样,要求所采用的方法不能排掉炉水,也不宜改变炉水的成分,以免延误投入运行时间,一般采用保持蒸汽压力法;对于短期停用的机组,要求短期保养后能投入运行,锅炉一般采用湿法保养;对于长期停运的机组,不考虑短期投入运行,而要求所采用的保养方法防腐作用持久,一般放水,采用干法保养,也可湿法保养;
3)现场条件:
选择保养方法时,要考虑采用某种保养方法的现实可行性。
2 停用时应采用的保养方法
2.1 锅炉的保养
2.1.1 适用范围和基本要求
1)锅炉机组的保养范围包括锅炉本体各段受热面、除尘器、制粉系统、各大小辅机、点火系统等。
2)保养所涉及的具体操作方法按相关规程和要求进行。
3)停炉前,应对锅炉进行一次全面检查,发现的缺陷应作好记录,进行停炉期间的检修和保养维护。
4)对于停备用保养的锅炉,停炉前应将煤粉仓内的煤粉和原煤斗内原煤烧尽用完。
如停运时间不超过15天,可保持一定粉位和煤粉,但应监视煤粉仓内煤粉的温度情况,原煤也可留有部分。
5)给煤机、给粉机内应无积粉和积煤,制粉系统停运前,应断煤抽粉30min以上,尽可能地将粉煤设备和系统中的积粉抽尽,防止煤粉结块和自燃。
6)锅炉停运前应对锅炉进行吹灰,除灰和除渣。
停炉后,应对锅炉炉膛受热面和烟道等进行清焦、清灰,防止飞灰沉积,吸潮结块和腐蚀。
捞渣机、磁渣机及炉底渣内进积水应放尽,无积渣,如锅炉停运超过15d,也可以安排空预器清灰。
7)停炉保养期间,应对受热面等承压部件的磨损、腐蚀、减藻等情况进行检查。
8)停炉后对于电除尘器,应采取清洁保养,清除电除尘本体、灰斗和空气斜槽内的积灰。
对于气力除灰系统,应清除系统、设备和灰库内的积灰。
转动的机械,应进行定期运转,监测润滑油质,电除尘器电气系统的保护按电气的相关要求进行。
9)停炉期间,应对锅炉辅机进行保养,如清洁,加油等,重要的辅机引送球排包括油系统等,应定期(半月)运转,监视轴承震动、温度和运行情况。
应监测润滑油质,辅机设备和具体保养应结合设备制造厂的运行维护说明的要求进行。
10)停运一个月以上的锅炉点火油系统应定期循环,定期排放油箱底部分层水分。
11)停炉后,应将锅炉热力系统管道设备内的水排尽(湿法保养范围内的设备除外)。
2.1.2 锅炉保养的方法
1)余热烘干法:
锅炉受压部件检修时采用此法。
(1)锅炉停运后,上水至+100mm,维持不变,自然冷却;
(2)汽包压力降至0.5~0.8MPa时,全开定排、省煤器放水门、事故放水门进行全面快速放水,放水期间严禁锅炉通风;
(3)压力降至0.15~0.2MPa时,全开空气门、向空排气门、疏水门;
(4)水放完后,对锅炉进行余热烘干。
2)充氮及氨-联氨保养法:
锅炉停运在1月以上的较长期备用,采用此法。
(1)停炉后,锅炉自然冷却至常温。
将过热器、再热器出口处加装堵板,按正常方式,向锅炉汽包上水。
(2)通知化学加入氨-联氨,达到规定浓度(联氨浓度200~300μg/L,pH值10~10.5)。
(3)上水至过热器出口处排空门看水冒出结束,停止上水关闭所有排气门。
(4)开启再热器出口排气门,向再热器系统充氮,直至纯度大于99%,氮气压力保持在0.20~0.49MPa(表压);经常监视压力的变化,定期取样分析,并及时补充。
3)充氮保养法:
适合于大型机组,且厂内备有氮气装置,以能保证供给充足,压力合格、质量合格的氮气的情况,监督和注意事项:
(1)锅炉必须严密;
(2)使用氮气纯度应不低于98%;
(3)充氮前,应用氮气吹扫充氮管道,排尽管道内的空气;
(4)氮压应符合控制标准;
(5)解除保养时,工作人员进入设备前,必须先进行通风换气。
2.1.3 锅炉及其辅机保养
1)锅炉受热面保养期间,须防止空气进入停运锅炉的水、汽系统管道。
2)当环境温度<5℃时,对停用锅炉采取防冻措施。
3)停炉前,须将煤粉仓内的煤粉及煤斗内的原煤烧尽用完,否则停炉后应清除积灰、积粉。
4)给煤机、给粉机、输粉机内无积粉和积煤。
5)制粉系统停运前,应断煤抽粉30min以上,尽可能将制粉设备和系统中的积粉抽尽,防止煤粉自燃,抽尽积粉后,制粉系统各阀门,门孔关闭。
6)球磨机每周对油系统设备运转1h,(大齿轮喷油装置不作定期运转)每周运行空预器1h。
7)锅炉保养期间,关闭液压关断门及所有风门。
每月定期进行一次炉膛,烟道平衡通风保养,运行时间1h。
运行设备如引风机、送风机、一次风机、空预器烟道挡板、风门、液压关断门等每周进行一次活动试验。
8)除球磨机、排粉机以外,其它所有转动机械每周需连续运行1h,并加强巡视,发现缺陷立即处理。
2.2 汽轮机的保养
2.2.1 适用范围和基本要求
1)本措施适用于汽轮机本体,汽水系统及油系统停备用的保养。
2)停运期限在一个月内的机组,按照备用保养有关规程执行。
3)停运期限在一个月以上机组,每半月启动交流润滑油泵,进行油系统循环,每次1h,以防止油管道生锈,同时启动顶轴油泵,盘车180°。
4)同时启动高压油泵及EH油泵,活动调速,保安系统各部件,以防调速系统生锈。
5)每半月排放油箱底部分层水分,每月对油质进行化验监测一次,以确保油质合格。
6)停运一个月以上的汽轮机组的给水泵,凝结水泵及主要阀门,保养方法按《火力发电厂停(备)用热力设备防锈蚀导则》SD223-87结合各厂实际情况执行。
7)在丰水期停运一月以上的机组,冷却塔要进行放水,清洗喷雾头,清除水池淤泥等保养工作,停运时在一个月以内,若冷却塔不放水,应在循环水泵试转时由化学定期加药杀生灭藻处理。
2.2.2 汽轮机停备用保养方法1)汽轮机热风干燥法。
(1)方法要点:
停机后,放尽与汽轮机本体连通管道内的余汽存水,当汽缸温度降至一定值后,向汽缸内送入热风,使汽缸内保持干燥。
(2)操作要领。
①停机后,按规程规定,关闭与汽轮机本体有关汽水管道上的阀门。
②开启各抽汽管道,疏水管道的进汽管道上的疏水门,放尽余汽或疏水。
③放尽凝汽器热水井内和凝结水泵入口段内的存水。
④当汽轮机高压缸内缸上半内壁温降至80℃以下时,通过快冷装置从中压缸导汽管和高压缸排汽管,向汽缸送入温度为50~80℃的热风。
⑤热风流经汽缸内各部件表面后,从轴封高压缸导汽管排汽阀、凝汽器下部人孔门等处排出。
⑥当排出热风湿度低于70%(室湿值)时停止送入热风,同时停止快冷装置。
⑦循环水泵停运凝结器循环水进出口关闭放尽凝结器循环水室内存水。
⑧小汽机可从快冷装置出口接一根φ32的管子引到低压主汽阀阀门疏水管上,对小汽机进行加热。
(3)监督和注意事项。
①每周定时进行热风干燥一次。
②在干燥过程中,应定时测定从汽缸排出气体的湿度,并通过调整送入热风风量和温度来控制由汽缸排出空气湿度,使之尽快符合控制标准(见表1)。
③汽缸内风压小于0.04MPa。
④在凝汽器下部的人孔门处加装排汽风机。
2)加热器、除氧器充氮法。
(1)操作要领。
①水侧充氮:
停机后,关闭低、高压及轴封加热器的进水小门和出水门,开启水侧空气门泄压至0.10MPa后关闭,由充氮阀充入氮气。
微开底部放水门,缓慢排尽存水后关闭放水门。
待氮压达到0.10MPa时停止充氮。
②汽侧充氮:
停机后,待汽侧压力降至0.10MPa时,从汽侧充氮门充入氮气。
微开底部放水门,缓慢放尽疏水,关闭放水门,待氮压稳定在0.10MPa时停止充氮。
③除氧器充氮:
给水泵停运后,关闭所有进入除氧器内的汽水管道上的阀门,开启前置泵进口阀,放尽除氧器内的余汽或余水关闭该门,由充氮门充入氮气,待压力达至0.10MPa时,停止充氮。
(2)监督和注意事项。
①设备防锈蚀保养初期,应对氮气压力加强监督,使之符合控制标准(见表1),若低于标准时,应查明原因,予以补充,使用氮气纯度以大于99.5%为宜,最低不小于98%。
②充氮前应用氮气吹扫充氮管道,排尽管道内的空气。
③氮气瓶出口调整门处的压力,应调整到0.1MPa,当充氮压力降至此值以下时,氮气可自动充入。
④解除防锈蚀保养,工作人员进入设备内工作前,必须先进行通风换气。
3)其他。
(1)凝汽器水侧及冷却器应排净积水,清理干净后用压缩空气吹干。
(2)长期停用的油系统应定期进行油循环活动调节系统。
①每周启动润滑油泵,进行油系统循环2次,每次冲洗油系统1h,同时启动顶轴油泵盘车180°。
②每周启动高压油泵和EH油泵一次,对调速系统冲洗1h,同时启动EH油再循环泵。
③每半个月排放油箱底部水一次。
④每月对油质进行化验一次,确保油质合格。
(3)转动辅机做长期保养,应解体检查,清洗上油包装保管。
4)电气设备停运保养。
(1)氢冷发电机,停运时间在一个月以内,应采用充氢保养,保持低氢压运行,氢压维持在0.02~0.
05MPa。
如停运时间在一个月以上可采用置换气体干保养。
(2)每周启动顶轴油泵盘车两次,盘车180°,防止发电机转子弯曲,绕组变形。
(3)停(备)用的电气设备按规程规定定期测量
绝缘。
发现绝缘不合格进行加热,恢复绝缘水平。
(4)停(备)用的高、低压电机应进行吹灰,并采用防雨、防潮措施。
(5)停(备)用的电机15d启动试转一次。
(6)停(备)用的的主变、高低压厂变以及其它充油设备,应按监督周期定期进行油的化验分析。
(7)对强迫油循环的风冷变压器,一月启动冷却器运转进行油循环。
(8)对停(备)用的高压电气设备的电磁外绝缘,应定期进行清洁。
(9)停(备)用的电气、热工保护、电气、热工仪表、自动装置及二次回路和盘柜等,应定期巡视,清扫和检测。
(10)发电机保养结束,需启动投运时,事前应按规定测量定、转子绕组绝缘电阻。
绝缘不合格,采用空转干燥措施进行干燥,绝缘正常后方可投运。
(11)发电机停运保养应将静子线圈内水排净吹干。
2.3 机组保养
2.3.1 十八胺保养方法
热力设备十八胺停运保护近年来已在国内迅速推广,四川省电力公司在2001年也要求推广使用,该方法是在机组停运时,将十八胺加入热力系统,进入锅炉后在高温下挥发进入蒸汽,从而布满整个锅炉、汽机及整个热力系统。
在热力系统所有部位的金属表面(包括极难保护的过热器和再热器)上形成一层保护膜,把金属与空气隔绝,从而防止热力设备停运期间被水及大气腐蚀,保护了设备。
该方法简便,保护范围广,效果好,适用于各种停备用机组的保护,更适用于大、小修机组的保护。
1)保护范围:
机组的整个热力系统,包括给水管道、高低加、省煤器、锅炉本体、汽机本体、凝汽器、除氧器及所有汽水管道。
(1)停运保护前的准备工作。
①加药设备和系统。
加药设备为DWG-I型十八胺乳浊液快速加药装置一套,该装置配有加药泵和药箱。
在给水加联胺泵出口门后接一三通和阀门,阀门后装200mm长的不锈钢短管供十八胺加药泵出口专用软管连接用。
停运加药前连接好该系统,现场接临时电源(380V)向装置供电。
②药品及用量:
10%十八胺乳浊液350kg。
③配药:
配药前先用水对加药装置及系统进行试运行,调节泵出口压力3.5MPa(若泵的压力打不上可用力将放气阀压下)。
将药箱中水放至1/3处,加入十八胺150kg(共加药325kg,另留25kg待加药完毕后,配入磷酸盐加药箱,用磷酸盐加药泵加入系统。
),搅拌加水至满,搅匀备用。
④其它:
准备好凝结水、给水、炉水、过热蒸汽的备用取样瓶。
加药时在线pH表、电导率表投运,钠表、硅表、磷表、溶氧表停运,备好实验室的pH表、电导率表,以便异常时复测。
3)十八胺停运保护操作。
因十八胺在温度大于450℃时将分解,所以必须在过热蒸汽温度降至450℃以下时才能进行加药,并在加药之后过热蒸汽温度不得再升至450℃以上,.加药结束到汽轮机主蒸汽门关闭时应维持运行1~1.5h。
在过热蒸汽温度降至450℃之前要做好下列工作:
①凝结水精处理装置解列停运。
②加药装置及药液处于完好备用状态。
③停运的给水泵进口阀关闭。
④除氧器排汽阀关小。
⑤运行的给水泵再循环门关闭。
⑥炉水pH控制在9.5左右,加药开始后氨泵、联胺泵停运。
在机组滑停到主蒸汽温度降至450℃以下(机组运行状况无异),并估计距停机时主蒸汽门关闭约2~2.5h(通常根据煤粉仓粉位来估计)时,由值长通知化学启运十八胺快速加药装置向系统加药(此时给水流量控制在350t/h左右,尽量压低,过热蒸汽温度在300~400℃之间调整,汽包水位控制低水位)。
十八胺一般控制在45min左右加完,加完后,用水冲洗药箱及加药泵,加药完毕后,开启联胺泵冲洗加药管道1h左右。
加药完毕后,化学应及时汇报值长,值长视情况(根据给水流量情况,保证加药后给水循环一次以上)安排机组在1~1.5h内停机,关闭主汽门。
为改善汽包及水冷壁管的憎水性及耐蚀性,加药完毕后,将剩余的25kg十八胺在箱内稀释搅匀,打入磷酸三钠药箱,在停炉后用2~3台磷酸盐泵将其打入汽包,直至热炉放水结束后停泵。
自加药开始对给水、炉水、过热蒸汽、凝结水的pH、电导率表进行记录,5min记录一次(一般电导率略有上升,pH不变化),如发现电导率、pH显著异常,立即取样人工复测,若pH偏低,用氢氧化钠调整pH值在合格范围内。
对给水、炉水、过热蒸汽、凝结水自加药开始每15min取样一次,测十八胺浓度,系统中十八胺浓度20~30mg/L。
每5min记录保护操作期间锅炉运行参数(负荷、给水流量、主蒸汽温度、汽包水位),直到关闭主汽门停机。
设备停运后,可按正常操作放水,记录设备(锅炉、除氧器、加热器、凝汽器)放水时间及放水时温度、压力。
4)效果检查。
按照四川电力试验研究院制定的《十八胺停运保护法监督措施》进行检查。
根据具体情况,在停机后和下次开机前进行以下各项目的检查。
①对除氧器、凝汽器(分上、中、下三部位)、汽包(上下部位)、高低加内表面进行憎水性检查,对汽轮机叶片进行憎水性检查。
②对省煤器、过热器、水冷壁管割管、剖管,管样长度>1m,割下管子不得再进行任何高温切割。
③对割取管样在试验室进行挂片试验,检查耐蚀时间。
方法:
对割管管样人工锯下一块约15×15mm试片,背面用锡焊上铜丝,边缘及背面全用环氧树脂封死,将管样放入纯水与给水(pH8-9)中,于室温下进行浸泡;另取空白样做对比试验,记录耐蚀时间。
对割取管样存放在室温下的空气中,检查在空气中耐蚀时间。
5)机组启动。
机组启动时按正常操作。
当凝结水中十八胺含量小于0.5mg/L时,可以投运凝结水处理混床,否则不能投运。
6)说明:
加药开始后,注意给水取样点水样,当水样发生浑浊(乳白色),说明药液加入系统,否则要检查加药系统。
药液配制时,防止异物进入,块状十八胺应搅散,以防泵堵塞。
加药点共两个,一个在除氧器下水管,管路系统采用给水加联胺系统,另一个为汽包,系统采用加磷酸盐系统。
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