M70IF燃气轮机余热锅炉过热器反冲洗

M70IF燃气轮机余热锅炉过热器反冲洗 第2l卷第4期 2008年l2月 《燃气轮机技术》 GASTURBINETECHNOLOGY Vo1.21No.4 Dee.,2008 M701F燃气轮机余热锅炉过热器反冲洗 高和利,陈群武 (深圳能源集团东部电厂,广东深圳518120) 摘要:针对深圳东部电厂2号机整套调试过程出现高压饱和蒸汽品质合格而过热蒸汽品质较差现象,通过 对造成热蒸汽品质恶化的分析,确认为过热器污染所致;经过对过热器反冲洗可能存在的风险进行了分析,确 定了过热器反冲洗的措施,并在机组检修启动前得到实施,使机组过热蒸汽得到净化,实现完全合格.过热器 反冲洗达到了预期效果,为本机组的安全经济运行奠定了良好的基础,也为同类机组在调试及运行过程中进 行过热器反冲洗提供了经验. 关键词:过热蒸汽品质;恶化原因分析;过热器反冲洗 中图分类号:TK229.929文献标识码:A文章编号:1009—2889(2008)04—0063—03 深圳能源集团东部电厂是广东大鹏LNG接收 站一期工程配套项目,采用澳大利亚的液化天然气 (LNG)进行燃气蒸汽联合循环发电.燃机采用的是 三菱重工的M701F重型燃机,每台燃机配一台三压 再热,自然循环余热锅炉,由杭州锅炉厂制造,机组 总出力390MWE?.其中2号机于2007年3月29日 进入168h联合循环试运行.在2号机带负荷调试 期间,我们加大化学监督,监测力度,及时调整加药, 加大排污,并进行了2次整炉换水,进入168以后, ? 谶 抽 水汽品质优良,除高压过热蒸汽硅外,其它各项汽水 指标均能迅速合格.但高压过热蒸汽SiO2下降非 常缓慢,在168开始后50h才接近合格值(<20~g/ L),并有反复,一直到168h结束,也是勉强合格,但 是,在此期间高中压炉水,高压饱和蒸汽的硅品质一 直是合格的,如图1所示.为此,我们进行了技术分 析和研究,在进行风险评估的基础上,制定了反冲洗 的技术 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,并实施了过热器的反冲洗试验,使机组 过热蒸汽得到了净化,实现了完全合格的目标. 叫 . _./.\.: ‘,\— .. +中压炉术硅-g/L—卜高压炉水硅ml~l,十低饱硅pg/l—高饱硅g/1—高过硅,~8/1 图12号机168期问汽水品质曲线图 收稿日期:2007—11—07改稿日期:2007—11—29 作者简介:高和利(1972一),武汉水利电力大学应用化学专业毕业,工学学士,化学 工程师. 64燃气轮机技术第21卷 1原因分析及处理对策 高压饱和蒸汽从汽包出来后经过高压过热器加 热再进入汽轮机做功.炉水及饱和蒸汽合格而过热 蒸汽不合格,说明蒸汽在过热器内被污染,过热器系 统存在污染物质.在2号机整套调试之前,酸洗公 司在锅炉化学清洗时将汽包内夹层的堵头拆掉(利 于循环及控制水位),但化学清洗结束后忘记回装, 直到168性能实验前才发现,进而复装.我们分析 认为,这会造成部分蒸汽未经过旋风分离直接从汽 包水面逸出,使蒸汽携带较多炉水中的杂质进入过 热器,并在过热器中沉积下来J.缺陷恢复后,虽然 饱和蒸汽合格,可是由于过热器中的杂质较多,饱和 蒸汽进入过热器后会携带一些杂质,造成过热蒸汽 品质下降.过热蒸汽携带的杂质被带到汽轮机后, 随着蒸汽参数降低会在汽轮机的通流部分沉积形成 积盐-3J,时间久了会越积越多造成汽轮机效率下降; 同时,携带的颗粒物质还会对阀门,喷嘴造成磨蚀和 阻塞,这都直接影响机组的安全,经济运行I.为解 除后患,使过热蒸汽品质达标,我们决定对过热器进 行反冲洗. 由于2号机在整套调试前进行了锅炉吹管,过 热器中的铁锈等固体物质都被吹走了,饱和蒸汽携 带的杂质主要是水中溶解的物质,如Na2SONa,PO4 和硅化合物等,这些物质都是易溶盐,在蒸汽中的溶 解度较小,而在水中的溶解度却很大【5J5.所以,我们 考虑用给水对过热器进行反冲洗,以便将过热器中 的易溶物质溶解和冲洗出来,达到净化过热器的目 的. 2过热器反冲洗的风险及对策 虽然杭锅厂在余热锅炉的设计上留有过热器反 冲洗的管道,但其设计主要在锅炉酸洗结束后,对过 热器的碱保护液进行反冲洗时使用,而酸洗时余热 锅炉到汽机的进汽管道是用堵板封堵住的.经了 解,到目前为止,还没有哪个9F级燃机电厂在锅炉 正常运行后(拆掉堵板后)采用水冲洗过热器的成功 实例. 我们对余热锅炉管道安装图以及现场实际情况 进行了仔细分析,认真研究后认为,锅炉正常运行 后,如果采取有效手段,对过热器用水进行反冲洗, 在技术上是可行的,其技术风险是可控的.锅炉过 热器用水反冲洗的主要技术风险有: (1)汽轮机进冷水:由于我厂取消了余热锅炉炉 侧高压过热蒸汽管道出口电动门(目的是减少正常 运行时的蒸汽流阻,也可减少设备建造及维护检修 费用);同时,由于我厂燃机,汽机同轴布置,各蒸汽 控制SV阀(HPSV,LPSV)的严密性没有验证过,因此 在反冲洗过程中有可能会出现汽轮机进冷水的严重 事故. (2)由于高压主蒸汽在炉侧没有隔离门(低压过 热器在汽机侧除了主停阀,控制阀外还有一道电动 隔离门,中压过热器有并汽电动门,调节门以及并汽 逆止门,再热器隔离),因此相对而言,高压过热器反 冲洗是最有可能造成汽机进冷水的,而且一旦进冷 水也是危害最大的. (3)管道憋压以及汽水冲击:如果管道内的空气 排出不充分,或上水速度太快等原因均可能造成汽 机侧管道以及锅炉侧管道超压;而冲洗完过热器中 的水疏不干净,则可能在下次启动过程中造成汽水 冲击. 针对上述技术风险,我们采取了以下措施: (1)对于高压过热器的反冲洗,我们没有采用原 设计的用反冲洗阀注水的方法,而是创造性地提出 由高压过热器减温器来进行反冲洗的方法,由于冲 洗用水不是由余热锅炉高压过热蒸汽出口管道直接 注入,而是由高压过热器1与高压过热器2之间的 减温器注入,因此可以大大降低汽机进冷水的可能 性.而且高压过热器容积不大(总水容积约为 20m3),因此采用喷水减温器注水是可行的. (2)在高过2疏水电动二次门后以及低过疏水 电动二次门后,将疏水管割开,接临时胶管充当水位 计,可以对过热器的注水速度,注水高度进行有效控 制. (3)过热器反冲洗时在汽机侧抽真空,开疏水 阀,这样可以大大降低汽机进冷水可能. 3过热器反冲洗的实施及监督 经过严密的论证和周密的安排,我们对2号机 过热器实施了反冲洗试验.2007年4月18日凌晨, 根据2号机启动 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 ,主控当值开始锅炉上水,首先 对低压给水系统及低压汽包进行冲洗.冲洗到给水 质合格后,开始向高压,中压汽包上水,保持汽包水 位在一200mm.凌晨4:30,过热器反冲洗正式开始, 首先利用高压过热器喷水减温系统对高压过热器上 水,打开高压过热器2的疏水门,通过临时安装的液 第4期M701F燃气轮机余热锅炉过热器反冲洗65 位计监视液位,然后分别打开低压,中压过热器的反 冲洗进I21手动门,向低压,中压过热器上水,同样打 开低压过热器的疏水门,通过临时安装的液位计监 视液位.主控操作人员严格控制上水速度,大约 30min后,系统水位达到19m左右,停止上水,开始 浸泡;浸泡10min后,过热器开始放水,同时化学人 员进行取样化验.化验结果为: : 低压过热器排水 pH:8.3,SiO2:188,ctg/L,Fe:960,ug/L 高压过热器排水: pH:8.26,SiO2:64~g/L,Fe:376t.tg/L 然后重复以上的操作,过热器第二次注水冲洗 到8:o0左右过热器第二次冲洗完毕.第二次化验 结果为: 低压过热器: 18. 16. 14. 12. ?1O. 墓s. 6. 4. 2. 0. pH:8.44,SiO2:90~g/L,Fe:207t.tg/L 高压过热器: pH:7.8,Si02:59t-tg/L,Fe:353ttg/L 从两次化验结果来看,低压过热器系统第二次 冲洗水质有明显好转,高压过热器系统也略有好转, 但排水都比给水(低压炉水)要脏,说明排水带出了 过热器中的杂质,反冲洗起到了效果. 4结论 这次2号机过热器反冲洗达到了预期的效果, 由于事前对过热器反冲洗的风险进行了仔细分析和 认真评估,并制定了详细的技术措施,整个反冲洗过 程非常顺利,机组缸温,汽缸膨胀,胀差,转子偏心等 参数均正常,锅炉就地检查也没有发现任何管道憋 压,排气不畅等异常现象. \ \ \ \/\ 一, .V,/// \\\I\ \——, ,//\Y — Vl — ?一高压妒水硅ag/L—?一中压炉水硅Jg/L—at一低压饱和硅lS.g[L — *一高压饱和硅ug/L—一高压过热硅ug/L—斗一中压饱和硅ug/L 图2过热器反冲洗后汽水品质曲线图 深圳东部电厂2号机168性能实验结束后,于 2007年4月19日重新启动带负荷,从启动后的汽水 品质化验结果来看,高压过热器的硅明显下降,启动 初期在15btg/L以下,之后维持在10~g/L左右,实现 了完全合格,如图2所示.至此,2号炉过热器内的 杂质得到有效的清除,各项汽水品质都达到了国家 以及我厂规程要求的标准.本次过热器反冲洗,不 但为机组的安全经济运行奠定了良好的基础,同时 也为同类机组在今后调试及机组运行中进行过热器 反冲洗积累了经验. 参考文献: [1]王乃井.李茉莉.三菱重工业公司M701F型燃气轮机资料[J].燃 气轮机发电技术,2006,6(3/4):331,349 [2]肖作善.热力设备水汽理化过程[ra].北京:水利电力出版社, 1987 [3]施燮钧.火力发电厂水质净化[M].北京:水利电力出版社.1990 [4]杨道武,朱志平,李宇春.周琼花.电化学与电力设备的腐蚀与防 护[M].北京:中国电力出版社.2004.1I [5]王加璇.热工基础与热力设备[M].华北电力学院.北京:水利 电力出版社,1992.6 (下转第39页) 第4期基于小波分析的燃机排气温度传感器组故障诊断方法研究39 位研制的R0110燃机控制系统,着重研究了小波分析 方法在燃机排气温度传感器组故障诊断中的应用.利 用模极大值进行故障定位,利用李氏指数进行故障辩 识,利用相关系数寻找缓变故障的真正原因,半物理实 验表明,用小波分析对传感器进行故障诊断的方法是 可行的.从实验结果也可以看到,对于传感器突变故 障,诊断效果非常好.但是,利用小波分析进行缓变故 想.因 障诊断,处理起来相当繁琐,而且效果不是很理 此,需要进一步研究小波分析方法在缓变故障诊断中 的应用,这是今后工作的重点. 参考文献: [I]JinJ,shiJ.Featurepreservingdatacompressionofstampingtonnagein- formationusingwavelets[J].Technometries,1999,41(4):327—339 [2]李文军,张洪坤,等.基于小波和神经网络的传感器故障诊断[J]. 吉林大学学报(工学版).2004,34(3):491195 [3]丁晖,刘君华,等.在线小波变换技术在气体传感器漂移故障检 测中的应用[J].仪器仪表学报,2002,23(5):25—27 [4]黄治军.基于小波分析的传感器故障诊断研究[Dj.西安:西北 工业大学,2004 [5]徐长发.实用小波方法[M].武汉:华中科技大学出版社,2004(1) [6]董长虹,高志,余啸海.Matlab小波分析工具箱原理与应用[M]. 北京:国防工业出版社,20O4 [7]何正友,钱清泉.基于小波变换的信号奇异性指数计算方法及其 应用[J].电力自动化设备.2000,20(3):12—15 [8]LEESFP.Somedataonthefailuremodesofinstrumentsinthechemical plantenvironment[J].ChemEng,1972,264:304—309 [9]ANYAKORASN,LEESFP,Detectionofinstrumentmalfunctionbypro— cessoperator【Jj.ChemEng,1973,277:418—421 [1O]Akansuan,HaddadRA.Muhiresolutionsignaldecomposition:Trans? forms,Subband,wavelets[M].NewYork:Academic,1992. [1I]BhavikR.Bakshi.PrakharBansal,MohamedN.Nounou.MuhisealeRee? tifieationofRandomErrorswithoutFundnmentalProcessMod- els.Computer&ChemicalEngineering.Supplement1.May,1997,24: l167一l172 [I2]Awavelet—basedappmachtoabruptfaultdetectionanddiagnosisof sensors[J].IEEE,2001,(50). Researchoffaultdiagnosisofsensorgroupbasedonwaveletanalysis ZHOUXiao——xiangXUEYin—-ehun (ChinaAviationPowerControlCO.,Lid,Jiangsu,Wuxi,214028China) Abstract:Toimprovetheprecisionofsignalsfromtemperaturesensors,andinsurethegastu rbinerunningsafelyandstably,theapplicationof waveletanalysisinfaultdiagnosisofsensorsisstudiedinthisarticle.Fromdetectingwhethe rthemaximumofwaveletcoefficientoverrunornot, wecanjudgewhetherthereissomethingwrongwiththesenaor.BycumulatingtheLipschitz ’sexponentialoffaultsignal,thetypeofthefault canbedistingnished.Usingthemethodofcorrelationanalysis,thetruefactofincipientfaultscanbefound.Fauhsimulationstudiesoftemper— atuersensorsindicatetheeffectivenessoftheproposedmethod. Keywords:sensor;faultdiagnosis;Waveletanalysis;gasturbine (上接第65页) SuperheaterbackwashingofHRSGforM701Fgasturbine GAOHe—li,CHENQun—wu (DongbuPowerPlantofShenzhenEnergyCompany,Shenzhen518120,China) -pressuresaturatedsteamise Abstract:Accordingtothephenomenonthatqualityofhigh— Hgiblebutqualityofthesuperheatersteamisun— qualifiedindebuggingprocessofthesecondmachineinDongbuPowerPlantofShenzhenEnergyCompany.Thepaperconcluded,basedonthe analysisofthereasonsforthedeteriorationofthequalityofthesuperheatersteam,thepollutionwascausedbysuperheater.Afterevaluatingthe riskofsuperheaterbaekwashing,themeasuresofsuperheaterbackwashingwasworkedoutandimplementedbeforestartupoftheunitmainte— nance,andtheresultshowedthatthesuperheatedteamqualityintheunitwaspurificationandcompletelyqualification.Superheaterbackwash- ingachievedtheanticipatedresults.Soitnotonlylaidagoodfoundationforthesafety—orie ntedeconomicoperationofthisunit,butalsohas affordedtheuseforreferenceforsuperheaterbackwaskingindebuggingandrunningforsimilarunits. Keywords:thesuper—heatsteamquality;theanalysisofthedeteriorationreasons;superheaterbaekwashing