增刊 铁法科技 ２００９年１２月 锅炉邻炉底部加热系统改造 热电厂 高文萍 摘要通过对铁煤集团热电厂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 系统改造延长锅炉寿命节能 铁煤集团热电厂ｌ 、２ 炉为无锡华光锅炉有限 热蒸汽自炉底加热母管分别引入各炉底部加热集 箱；蒸汽自底部加热集箱引出后，通过６根 ８ ｍｍ ×４ ｒｌｌｎｌ管子经截止阀分别引入ｌ２个水冷壁下联 责任公司设计制造ＷＧ１３０／９．８一Ｍ型，３ 、４ 炉武 汉锅炉厂制造ＷＧ１３０／９．８型锅炉，均为在额定负 荷下过热蒸汽流量１３０ｔ／ｈ、压力９．８ ＭＰａ、温度 ５４０＇Ｅ。为了在锅炉启动、过程中节约燃油。ｌ 、２ 、 ３’、４ 炉原设计安装有邻炉蒸汽底部加热系统，在锅 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５ｒａｍ的小孔，以便加热时蒸汽能顺畅地 射人各根水冷壁下端的人口处，以减少加热过程中 炉点火启动前，可利用邻炉蒸汽通过水冷壁下联箱 中的底部加热装置对水冷壁中介质加热，以减少冷 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 炉启动时间，节约启动燃油。加热需用蒸汽参数为 ０．９８ ＮＰａ、２５０￣Ｃ，流量约为１０ｔ／ｈ，利用邻炉底部加 热系统可将本炉汽包压力升至０．４ ＭＰａ、温度１２０。， 需要时间约６ ｈ。自投产１０年以来，由于设计、安装 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ｌ。 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。 至 二 １ 系统改造的必要性 １．１ 系统简介 期 炉 底 加 热 原设计安装的邻炉底部加热系统，汽源分别取 自ｌ 、２。炉汽包，由汽包自用蒸汽一次门（安装于炉 顶、标高３８ ｍ）控制；阀后用ｌ根ｑ￣１３３ｍｍ Ｘ １８ ｌｎ＇ｌｎ 图１ 改造前邻炉底部加热系统 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ｌＯ．７ ＮＰａ，由于加热蒸汽压力高无法可靠、有 的管路与标高６ ｍ、ｑ１ｆ３３ ｌｎｎｌ ｘ １８ｍｍ的炉底加热母 管连接；每台炉均通过１３３ｍｍ×１８ ｎｌｎｌ的管路将加 ・２３４・ 增刊 铁法科技 ２００９年１２月 效地控制加热蒸汽压力、流量，造成汽水碰撞水击现 象严重，影响机组启动安全；致使无法进行锅炉底部 加热。造成ｌ 一４‘炉邻炉底部加热系统废用。 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 口门 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０．４ ＭＰａ的 ２・机三段抽汽总门 １－机三段抽汽息门 时间。 ｃ．锅炉冷态启动时投运底部加热，当锅炉点火 图２ 改造后邻炉底部加热系统 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。 ２．２优点 ｄ．锅炉冷态启动时投运底部加热，当锅炉点 ａ．邻炉底部加热系统利用原有锅炉蒸汽吹灰管 火时炉膛内已具有一定温度，对点火初期的燃烧 道即可满足加热蒸汽的要求，无需另外铺设管道，节 十分有利，并可缩短点火启动时间，节约厂用电及 约改造费用。 启动用油。 ｂ．利用汽轮机三段抽汽进行邻炉加热，即是能 ｅ．点火初期锅炉效率一般很低，采用相邻机组 源二次利用同时也减少未做功的高压蒸汽浪费，同 的抽汽来加热炉水，可提高启动经济性。 时也防止邻炉底部加热系统投运时造成运行锅炉的 汽包压力波动，提高锅炉的稳定运行性。 ２系统改造方案 ｃ．汽机三段抽汽加热蒸汽压力低即可满足系统 投运需要，并在一定范围内可灵活调节，避免水击现 ２．１改造方案及优势 象发生，保证邻炉底部加热系统正常投入．节约大 为确保系统蒸汽压力，便于控制蒸汽流量，加热 量的燃油、燃煤、及用电量，提高了经济性。 汽源改造采用凝汽器式汽轮机三段抽汽，即从原有 ｄ．改用汽机三段抽汽，可使邻炉底部加热系统的 １。、２ 、３ 、４ 锅炉蒸汽吹灰系统供汽管（安装锅炉时 管道和设备在运行中处于中压状态，提高系统安全性。 已铺设完毕），分别接引到１ －４ 炉底部加热集箱； ｅ．原有引进邻炉汽包蒸汽压力为１Ｏ．８ ＭＰａ温 蒸汽自底部加热集箱引出后，通过６根 ８ ｍｉｌｌ ｘ４ 度３５０。而三段抽汽压力为Ｏ．８ ＭＰａ温度２８０。减少 ｍｉｌｌ管子经截止阀分别引入ｌ２个水冷壁下联箱，将 运行人员操作是的危险性，提高了安全稳定生产。 来自汽轮机做功后的压力０．９ ＭＰａ温度２８０。。废 ｆ．加热蒸汽总门门前门后加设压力表，运行人 用蒸汽中和利用，进行邻炉启动加热。 员可根据实际需要，对加热蒸汽进行调节，使运行人 改造后系统见图２。 员操作直观方便。 ・２３５・ 增刊 ２．３具体方法 铁法科技 ２００９年１２月 投运过程：２００８年７月１ ＦＩ １６：３０，３ 炉投入炉 ａ．分别将底部加热联箱上方６ｍ处的１ －４ 锅炉 底蒸汽加热系统，阀门均开一圈左右。投入前对照 底部加热总门前后压力气源压力为０．８ＭＰａ，门后压 力为０．５ＭＰａ。２２：３０汽包壁温上涨至ｌ０ｏ℃。停止 蒸汽吹灰管路接引至１ 、４ 炉底部加热联箱进汽管。 ｂ．修复１ ～４ 锅炉底部加热系统破损管道、联 箱，并在各炉底部加热进汽总门前门门后加装压力 表，以方便压力调节。 底部加热系统，共计投运６ｈ。３：ｏｏ汽包壁温降至下 壁９ｌｃｃ、上壁９８℃，３ 炉投人底部加热。次Ｉｔ凌晨 ｃ．利用检修机会，将１ 一４ 炉各炉底部加热进 汽总门及底部加热系统阀门解体修研或更换，确保 阀门操作灵活、关闭严密。 ｄ．停炉检修期间利用剩余炉水及蒸汽冲洗底部加 热管路，进行排污。确保底部加热系统管路干净畅通。 ５：００停止底部加热时壁温为下壁９４、上壁９７℃。 ５：１８锅炉点火。 ２００９年５月４日点炉、５月３ Ｆｔ投运３ 炉底部 加热投运记录见附表： 根据《锅炉运行标准》，锅炉运行导则规定： （１） 为了使锅炉启动初期尽早建立水循环，缩短 ３改造实施及系统投运情况 ２００８年，热电厂利用３ 锅炉的大修机会进行 了邻炉底部加热系统改造。２００８年７月１ ＦＩ在 ３ 锅炉大修后启动时，投运底部加热系统，运行 效果良好。 启动时间，在锅炉点火前应投入蒸汽推动，进行加热。 （２） 加热速度应控制汽包下壁温度上涨速度 为０．５～１￣Ｃ／ｍｉｎ，前期慢些，后期可适当快些。 （３）加热过程中，保持汽包上下壁温差不超 过５０℃。水冷壁各联箱加热温度应保持一致。 附表３ 炉底部加热投运情况记录 点值时间 汽包 汽包 汽包 汽包 汽包 汽包 汽包 汽包 汽包 汽包 炉膛 炉膛 壁温 壁温 壁温 壁温 壁温 壁温 壁温 壁温 壁温 壁温 出口 出口 下 上 下 上 下 上 下 上 下 上 烟温 烟温 （℃） （ ） （℃） （℃） （℃） （℃） （℃） （ｏＣ） （℃） （℃） （ｏＣ） （ｏＣ） ３４ ３４ ３６ ４１ ３５ ３６ ３８ ４２ ３３ ３４ ３５ ４０ ３４ ３５ ３７ ４１ ３３ ３３ ３５ ４１ ３５ ３６ ３８ ４２ ３２ ３３ ３５ ４１ ３５ ３６ ３８ ４３ ３２ ３３ ３５ ３９ ３４ ３５ ３８ ４１ ２９ ３０ ３１ ３２ ２８ ３０ ３１ ３２ ２ＯＯ９—－５—－３ ２２：００ ２００９—５—３ ２２：３０ ２００９—５—３ ２３：００ ２００９—５—３ ２３：３０ ２００９—５－４０：００ ２００９—－５—－４ ０．３０ ２００９—５—４ Ｏ１：Ｏ０ ４５ ５１ ５４ ４７ ５０ ５３ ４４ ５１ ５５ ４４ ４９ ５３ ４５ ５１ ５３ ４６ ５０ ５２ ４５ ５０ ５４ ４８ ４９ ５３ ４６ ５２ ５５ ４５ ５０ ５４ ３５ ３７ ４１ ３４ ３６ ４０ ２ＯＯ９—・５——４ Ｏ１．３０ ２００９—５—４ ０２：Ｏ０ ６０ ６５ ５８ ６２ ５９ ６４ ５８ ６２ ５９ ６５ ５８ ６０ ５９ ６４ ５７ ６１ ６０ ６６ ５８ ６０ ４２ ４４ ４２ ４３ ２００９－—５—－４ ０２：３０ ２００９—５—４ ０３：Ｏ０ ７１ ７４ ６５ ６９ ７０ ７３ ６６ ６９ ６９ ７３ ６４ ６８ ６９ ７２ ６４ ６７ ７０ ７４ ６５ ６９ ４６ ４８ ４７ ５０ ２ＯＯ９—５－４ ０３：３０ ２００９—－５——４ ０４：００ ２００９—５—４ ０４：３０ ２００９—５—４ ０５：Ｏ０ ２ＯＯ９—－５—－４ ０５：３０ ２００９—５—４ ０６：Ｏ０ ２００９—５—４ ０６：３Ｏ ２００９——５－・４ ０７：００ ７９ ８５ ８９ ９４ １０１ １ｏ６ １１０ １１４ ７６ ７９ ８６ ９２ １ｏｏ １ｏ５ ｌｌｌ １ｌ５ ７８ ８５ ９０ ９４ １０１ １ｏ６ ｌ１ｌ １ｌ５ ７４ ７９ ８６ ９１ ９９ １ｏ５ １ｌｌ １ｌ６ ７９ ８４ ９０ ９５ １ｏｏ １ｏ５ １Ｏ９ １１４ ７２ ７７ ８５ ９１ ９９ ｌ０６ ｌｌＯ ｌ１５ ７７ ８４ ８９ ９６ １０１ ｌ０６ １０８ ｌ１６ ７２ ７６ ８４ ９２ ｌ０ｏ １０６ ｌｏ９ ｌ１４ ７８ ８５ ９０ ９６ １０１ ｌｏ６ ｌＩＯ １ｌ５ ７２ ７７ ８７ ９３ ９９ １０５ １ｌ０ ｌ１４ ５ｌ ５３ ５６ ５９ ６５ ７ｌ ７５ ７９ ５３ ５４ ５５ ５９ ６３ ７０ ７５ ８０ （下转２６７页） 增刊 铁法科技 ２００９年１２月 附表变频改造前后实测用电量和工频的比较 改造前数据 改造后数据 增减 增减比例 实测电流（Ａ） ｌ０ｏ ５５ ４５ ４５％ 年用电量（ｋＷｈ） ８５１０ｒ７０５ ４６８ｃｒ７６０ ３８２９９４５ ４５％ 年用电费用（万元） ６５ｏ．２２ ３５７．６１ ２９２．６１ ４５％ ６结束语 同步电动机的调速是电气驱动行业的一大难 题，近年来应用高压变频调速一直是我国变频器生 产厂家研究的课题。而此次高压变频器成功应用在 作者简介 王杰（１９５５一），男，高级工程师，１９８３年毕业予阜新矿 业学院电气自动化专业，现任铁法煤业集团技研中心主任。曾荣获 大兴矿主扇风机同步电动机调速上，节约了用电量， 市级科技一等奖２项，已发表５篇论文。 取得了显著的经济效益，具有一定的示范意义。 （上接２３６页）注意：汽包下壁壁温涨至１００℃后，关 冷态启动投人底部加热时的耗汽量为１０ ｔ／ｈ， 闭向空排气门，保留一个集联疏水，待疏水排净后， 将耗汽量折算成影响机组补水率：１０÷１３０×１００％ 关闭集联疏水，将锅炉压力升至０．４ＭＰａ。这样就 ＝７．６％，损失的蒸汽品质为饱和蒸汽，每ｌｔ／ｈ蒸汽 能使汽包下壁温度达到１００℃以上，可以大量缩短 煤耗量０．２Ｔ，则每投运一次炉底加热系统，邻炉增 启动时间。（现汽包压力为０．２２ＭＰａ，升至０．４ＭＰａ 加燃煤量３ ｔ。标准煤单价为０．０６００万元 ，则每年 压差为Ｏ．１８ＭＰａ对应饱和温度为１１７℃）。５月４日 因投运炉底加热系统需增加燃煤资金１．４４万元。 重新启动锅炉时，按照上述方法执行，汽包压力最高 ４．４效益综述 升至０．３１ ＭＰａ，汽包壁温涨至１１５℃。 综上所述，冷态启动时采用邻炉炉底加热，每年 可节约资金：７．８＋０．５８＋１．４４＝９．８２万元。系统 ４效益分析 改造总投资为１Ｏ万元，仅从节约燃油角度考虑，预 ４．１节约燃油 计１４个月即可收回投资。另外，锅炉冷态启动时采 冷态启动时，采用底部加热将汽包压力升至０． 用锅炉底部加热延长了水冷壁受热面寿命、减少汽 ５ＭＰａ温度１２０。，可缩短启动投油时间１．５ ｈ，平均 包内部金属热应力，提高锅炉使用寿命及设备可靠 投运２支油枪，每支油枪出力０．８ｔｌｈ，燃油价格 性，间接综合效益难以用经济效益来衡量。 ０．５７万Ｙｒ．／ｔ，４台炉按平均每年每台炉冷态启动２ ５结束语 次计算，节约燃油费用７．８万元／年。 ４．２节约动力耗电 通过对热电厂３ 炉邻炉底部加热系统进行改 冷态启动时，仅投运锅炉底部加热系统，将汽包 造，保证了该系统运行的安全性，同时也达到了节能 压力升至０．５ ＭＰａ，风机及空预器均无需投运。冷 降耗的效果。 态启动时，引风机平均电流２２ Ａ（６后 ，送风机平均 电流２２ Ａ（６ ｋｖ），上网电价０．４５ （ｋ Ｗ・＾），则 作者简介 高文萍（１９７８一）．男。大专学历。１９９７年至今就业于 每年节约动力耗电０．５８万元。 铁煤集团公司热电厂锅炉分场，副主任，负责锅炉检修及系统改造工 作多年。 ４．３使用邻炉汽源增加的燃煤投资 ・２６７・
