一、 I、II期鍋爐和III期鍋爐簡介
華能德州電廠I、II期機組裝機容量為4×300MW,分別在1991年7月至1994年10月期間先后投入生產運行,裝用哈爾濱鍋爐廠生產的HG1025-18.2/540/540-PM型亞臨界自然循環汽包鍋爐,采用倒U型布置,切向燃燒,固態排渣,平衡通風;過熱器系統布置2級減溫水進行汽溫調節,再熱器系統布置1級事故噴水,由于擺動式燃燒器執行機構質量不好,燃燒器噴嘴已固定,不能調節再熱汽溫,主要依靠減溫水進行再熱汽溫調節。III期為2×660MW機組,分別在2002年7月和2002年10月投入生產運行。鍋爐為德國BABCOCK公司生產,亞臨界參數,自然循環汽包爐,單爐膛對沖燃燒,II型布置,一次中間再熱,平衡通風,固態排渣。過熱器系統布置2級減溫水進行汽溫調節,再熱器系統布置1級事故噴水,再熱汽溫的調節以尾部的再熱煙氣擋板為主,減溫水調節為輔。III鍋爐減溫水系統調節門自投產至今,一直運行???好,沒有更換過任何閥內組件,而I、II期減溫水系統調節門,到目前為止,已更換過4個國內外廠家的調節門,大大增加了檢修費用,為此我們對調節門本身結構以外的情況,進行了**分析,借此想找出解決問題的辦法。
二、 鍋爐減溫水運行參數比較
由于300MW和660MW機組都是自然循環汽包鍋爐,運行參數基本一致。以過熱器減溫水**調節門為例,其運行參數見表1、表2。
表1#1爐過熱器**調節門運行參數
參數 | 數值 | 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*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**調節門運行參數
參數 | 數值 | 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、閥門結構特點
通過查閱說明書和設計圖紙,利用檢修的機會,解體減溫水調節門,發現其結構特點比較類似,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組件,只是執行機構不同,III期減溫水調節門采用電動執行機構;I、II期減溫水調節門采用氣動執行機構。
四、I、II期和III期減溫水系統比較
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,以過熱減溫水系統為例,說明它們在系統布置上的不同,系統布置見圖1和圖2

圖1 I、II期過熱減溫水系統示意圖

圖2 III期過熱減溫水系統示意圖
通過減溫水系統布置圖,可以看出主要以下4點不同,使調節門在使用過程中產生性能上的一些差異,III期減溫水系統布置要優于I、II期減溫水系統布置,III期減溫水調節門的壽命遠遠大于I、II期減溫水調節門。主要區別見以下內容:
(1)I、II期減溫水系統在調節門后的管道上沒有止回閥,正常運行過程中,調節門前后的閥門始終在全開位置,當調節門關閉后,再熱和過熱蒸汽反串到調節門出口,由于過熱蒸汽和給水溫度差*高達到350度,再熱蒸汽和給水溫度差*高達到180度,如此高的溫度差,很容易造成調節門閥籠和閥芯之間產生間隙而泄漏,閥體與閥底結合的密封墊產生老化而損壞。根據我們近幾年解體調節門的經驗,閥體與閥底結合的金屬密封墊,一般壽命不超過3年。2004年#1和#3鍋爐過一減溫水調節門損壞,就是由于閥體與閥底結合的金屬密封墊老化損壞,造成運行中泄漏沖刷閥體無法修復。
(2)I、II期減溫水系統在進水母管上沒有濾網而III期減溫水進水母管上則裝有孔徑2.0mm的濾網,這樣當在濾網前的給水系統上進行檢修工作時,不慎落入到管道內的雜質,可以在進入調節門前被過濾,雜質不會堵塞調節閥流通通道,引起調節門調節性能發生大的變化;如果雜質卡澀結合面還會引起閥門內漏,例如1998年#1鍋爐大修和1999年#3爐大修,四管水壓試驗上水時,發現再熱器減溫水調節門流量不足,水壓試驗完畢后,解體調節門,發現閥籠孔內堵塞了不少金屬顆粒,是由于汽機側給水系統更換閥門,造成雜質進入減溫水系統所致,如果在進水母管上安裝濾網可以過濾雜質,避免雜質堵塞調節閥流通通道,大大延長調節門的使用壽命。
(3)I、II期減溫水系統在調節門前后原設計安裝有旁路手動門,由于各種原因后來陸續割除,而III期減溫水系統裝有旁路手動調節門,當調節門存在問題進行檢修時,可以利用旁路手動調節門進行短時間的減溫水調節,具有更大的靈活性。03年#5鍋爐再熱器減溫水A側調節門卡澀,電動頭與閥門連接處的軸承損壞,在更換軸承期間,一直使用旁路手動調節門進行調節減溫水,效果很好,由于對主調節門進行了及時維修,避免了主調節門更大問題的出現。
(4)III期減溫水系統在進入減溫器噴嘴前,安裝有手動截止門而I、II期減溫水系統上沒有,當整個減溫水系統出現問題時,特別是調節門運行中出現問題時,III期能及時隔離整個減溫水系統,對調節門進行檢修,把缺陷消滅在萌芽狀態,避免出現大問題導致長時間不能投入減溫水導致無法調節汽溫,引起管壁超溫影響管子的使用壽命,甚至引起停機事故。
五、結論
由于目前煤炭資源日益緊張,各發電公司為節約能源,降低發電煤耗,機組單機容量不斷增大,超臨界甚至超超臨界機組的大量安裝,能適應各種惡劣工況的控制閥必然要大量使用,目前國內大部分調節閥專業生產廠家,把大量的精力花費在改進控制閥的內部組件工作上,對于火力發電廠控制閥應用系統的布置特點重視不足,如果能把控制閥的應用場合和系統特點結合起來,增加一些輔助設備,必然能延長控制閥的使用壽命。我廠為解決I、II期減溫水調節門存在的問題,05對我廠對#2鍋爐、#4鍋爐再熱器減溫水調節門進行了更換,目前使用效果良好,在此基礎上,06年準備對I、II期減溫水系統按III期鍋爐減溫水系統的布置進行改造,以延長減溫水調節門的使用壽命,降低I、II期減溫水調節門的維護費用。
作者簡介:李合興 男(1969—)華能德州發電廠機務檢修部鍋爐技術專工,主要從事鍋爐設備檢修技術工作。