1 设备概况

呼和浩特热电厂350 MW超临界机组锅炉是由哈尔滨锅炉厂生产的HG-1140/25.4-YM1型、一次中间再热、单炉膛、前后墙对冲旋流燃烧、尾部双烟道、烟气挡板调节再热蒸汽汽温、平衡通风微负压、干式排渣、全悬吊钢结构、Π型布置超临界直流锅炉。水冷壁由螺旋管和垂直管构成，过热器由低温过热器、包墙过热器、屏式过热器、高温过热器组成^[1]。除氧后的水由给水泵依次经过省煤器、水冷壁、过热器，产生蒸汽送入汽轮机，未设置排污装置，因此对水质要求极高，要求Fe的质量浓度≤ 50 μg/L。

2 冲洗方案

在锅炉冷、热态启动前，沉积在水冷壁上的含铁杂质必须冲洗合格，避免因氧化铁脱落造成水冷壁堵塞、爆管。对新投运或停炉时间超过150 h的锅炉在启动前必须利用除盐水进行清洗。呼和浩特热电厂350 MW机组锅炉现有的冲洗方案由冷态清洗和热态清洗组成，冷态清洗分为开式清洗（清洗后的水经锅炉排水槽排出）和闭式清洗（清洗水通过启动疏水泵排至汽轮机排汽装置循环）。

2.1 冷态冲洗 2.1.1 开式冲洗

开式冲洗流程为：除氧器中除氧后的水经给水泵、省煤器、螺旋水冷壁、垂直管水冷壁、折焰角进入汽水分离器，再经溢流阀至贮水箱，最后排至机组排水槽（见图 1）。具体步骤如下。

（1） 开启省煤器进口联箱放水阀、水冷壁进口联箱放水阀、水冷壁中间联箱放水阀、折焰角汇集联箱放水阀。

（2） 开启储水罐至扩容器的冲洗溢流调节阀和电动闸阀。

（3） 逐渐开大电动给水泵勺管，增大流量，投入锅炉给水旁路自动，锅炉给水流量控制在340 t/h，开始冷态开式冲洗。当储水罐底部出口取样水质ρ （Fe）＜200 μg/L，w油脂≤0.001‰，pH值≤9.5后，冷态开式冲洗结束^[2]。

2.1.2 闭式冲洗

闭式冲洗流程为：除氧器中除氧后的水经给水泵、省煤器、螺旋水冷壁、垂直管水冷壁、折焰角进入汽水分离器，经溢流阀至贮水箱，再经锅炉启动疏水泵进入汽轮机排汽装置。具体步骤如下。

（1） 开启储水罐至扩容器溢流管路电动阀和手动阀，投入储水罐水位自动。

（2）关闭贮水箱放水电动阀，启动疏水泵，开启疏水泵出口至排汽装置手动阀，投入贮水箱水位自动，清洗水由机组排水槽排至排汽装置。

（3） 投入精处理装置。

（4） 维持不小于30%BMCR的冲洗水量，直至省煤器进口水质达到表 1指标，冷态闭式清洗结束。

2.2 热态冲洗 2.2.1 冲洗方法

锅炉点火后，蒸汽压力为0.5~0.7 MPa时，储水罐中汽水体积膨胀而使水位上升，可通过溢流调节阀将多余的水经疏水扩容器排入排汽装置中。锅炉热态冲洗前打开包墙过热器环形联箱疏水阀，低温过热器入口联箱疏水阀，屏式过热器出口汇集联箱疏水阀，低温再热器入口联箱疏水阀，主蒸汽管道疏水阀及冷、热段再热蒸汽管道疏水阀和高、低旁路管道疏水阀。当启动分离器进口工质温度达到190 ℃时，锅炉开始热态冲洗。取样化验储水罐水质，达到表 2所示指标时，热态冲洗结束^[3]。

2.2.2 注意事项

（1） 启动分离器进口工质温度达到190 ℃时，水中的沉积物最多，氧化铁析出量最大，因此升温至折焰角出口工质温度为190 ℃时进行水质检测。 检测水质时启动分离器进口温度保持在190 ℃。

（2） 热态冲洗时，冲洗水量为30%BMCR，冲洗水通过疏水泵排至排汽装置。

（3） 热态冲洗时，燃料投入量约为锅炉最大连续蒸发量时的燃料量的10%。

3 存在的问题

停运时间超过150 h以上时，锅炉开、闭式冲洗时间及冲洗水排放量如表 3所示。 在锅炉冲洗时，有将近2800 t 除盐水通过大气扩容器排出。化学除盐水箱共2个，每个容积1000 m³，而除盐水制水量为 80 t/h，由此可知，在锅炉冷、热态冲洗时除盐水可用量满足不了锅炉启动要求。

2010年底试运至2015年初，锅炉进行冷态及热态冲洗时，除盐水箱多次降到低水位，不得不缩短冷态冲洗时间，进入热态冲洗，因此水质无法保证。冲洗过程水温不足，时间长，效果不好。冲洗后除盐水备用量小，无法保证锅炉正常启动要求。

4 原因分析 4.1 冲洗方式不合理

原冲洗方式将锅炉给水流量控制在340 t/h，冲洗流速小，而且水侧放水阀全部开启，泄压明显，导致放水阀后冲洗水压降大，冲洗效果差^[4]。

4.2 冲洗参数选择不当

机组启动时，锅炉给水必须是除氧后的除盐水。为了保证氧化铁的析出，通过除氧器对除盐水进行加热。加热汽源由临机辅汽联箱通过联络管进入除氧器，汽源压力为0.2~0.4 MPa，除氧器水温为50 ℃。经省煤器后至水冷壁时炉水温度降至 40 ℃以下。温度越低氧化铁析出越慢，导致冲洗时间延长，除盐水用量增加。

4.3 炉水及给水不能全部排净

由于高压加热器水侧在停机期间不放水，给水水质会变差，进入水冷壁后造成炉水二次污染。在停炉期间打开各联箱检查孔进行检查，发现水冷壁及蒸汽系统联箱内有积水，加剧了锅炉水冷壁内的氧化腐蚀，使得冲洗时间延长，除盐水消耗量增加^[5]。

5 优化方案

针对以上问题，需要对现有的冲洗方式进行优化，控制冲洗除盐水用量至2000 t，既要保证冲洗质量，又要节约除盐水，以备后期锅炉启动时除盐水量足够。

（1） 机组启动前，化学除盐水箱保持高水位，且防止溢流。2条制水线同时启动，水质保持较高标准。

（2） 提高辅汽压力至0.7 MPa，加热除氧器水温并且维持在90 ℃，保证水位不溢流。

（3） 启动给水泵，给水量逐渐增加至300 t/h，当水冷壁金属温度与水温相同时，将给水量提高至 450 t/h，直到除氧器水位到达下限后停止冲洗，继续加热；对除氧器进行补水，给水泵通过再循环维持运行，直至除氧器水位、水温达到正常冲洗参数时，进行再次冲洗。

（4）当锅炉上水时，将给水管道、省煤器、螺旋管水冷壁、垂直管水冷壁的放水阀打开，使水温升到50 ℃，保证高温加热器、给水管道、省煤器、水冷壁内积水全部排净，从而保证炉水不被二次污染。

（5） 冲洗过程中，若启动分离器进口工质温度难以维持稳定，应控制锅炉燃烧稳定，且饱和水温升温率小于2 ℃/min。若启动分离器进口工质温度在热态冲洗期间升高较快，可适当降低燃料量，同时利用高低加旁路进行控制，保证水中的沉积物最大量析出。

（6） 经数次大流量高温冲洗后，再进行水质检测，合格后进行下步操作。

（7） 为了减少水冷壁内壁氧化铁的析出与剥离，要正确制订停炉冷却措施。停炉后加强保养，降低氧化铁生成概率，这样可节省锅炉启动时的冲洗水量。

6 优化效果

采取以上优化方案后，呼和浩特热电厂350 MW 超临界机组锅炉冲洗除盐水用量下降至1800 t（如图 2），没有因除盐水供应不足而影响锅炉启动；冲洗时间缩短2 h，锅炉整体启动时间也随之缩短，节约了生产费用，提高了机组运行的可靠性。并且辅汽用量降低，保证了临机辅汽系统的安全运行。 为进一步降低除盐水消耗量，今后需要加强停炉后锅炉的保养维护，减少氧化铁的产生与脱落，从根本上减少锅炉冲洗水量。