内蒙古京宁热电有限责任公司(以下简称京宁热电)2 × 350 MW超临界机组主机间接空冷塔(以下简称间冷塔)由北京首航艾启威节能技术股份有限公司设计生产。单台机组间冷塔包括散热器系统、间冷塔充排水系统、散热器补水系统、散热器清洗系统和展宽平台等。
1.1 散热器系统整个间冷塔散热器分6个冷却扇区,第1、2、5、6冷却扇区各由23组冷却三角组成,第3、4冷却扇区各由22组冷却三角组成,共136组冷却三角。每个冷却扇区设独立的进、出水管和排水管。散热器采用钢管铝翅片管束,每个冷却三角由2个带底部联箱的冷却元件、2个中间级的冷却元件、2个带顶部联箱的冷却元件及支撑管束的钢构架组成。
1.2 间冷塔充排水系统充排水系统的地下水箱容积为1200 m3,由5组240 m3的钢质水箱组成,满足所有散热器段排空后的贮水要求。地下水箱采取聚脲防腐。2台充水泵安装在间冷塔内的地下泵房内。
1.3 散热器补水系统为了保持循环水系统内水压稳定并维持正常水循环,间冷塔内设置散热器补水系统。该系统由稳压(补水)泵、膨胀水箱以及连接管道组成。补水泵采用自动控制,当膨胀水箱为低水位时,开启补水泵向系统补水;当水箱补至高水位时,补水泵停运[1-2]。2台补水泵布置于地下泵房内。
1.4 散热器清洗系统间冷塔散热器的清洗分为外部清洗和内部清洗两种。外部清洗具有结构简单、方便布置、技术成熟、稳定可靠的优点。内部清洗对污垢清洗更容易、更彻底。京宁热电采用散热器内部清洗,每台机组设置1套固定的冲洗水泵,冲洗水泵布置在间冷塔内。
1.5 展宽平台间冷塔展宽平台布置在散热器冷却三角及冷却塔塔筒底部之间,形成封闭的过风通道。展宽平台主梁与塔筒下环梁和X支柱交点附近的预埋件焊接。展宽平台支撑杆件一般有2种布置方式:上拉于塔筒或下支于X支柱。京宁热电采用下支于X支柱方式布置。
2 间冷塔的安装 2.1 展宽平台安装展宽平台安装是间冷塔安装中最简单,却是最危险的安装工序。展宽平台的44组主梁在地面组装完成后,通过2台25 t吊车抬吊至24.86 m处与塔筒下环梁和X支柱交点附近的预埋件焊接,并用支撑杆件下支于X支柱。由于整道工序全部为高空作业,在安装过程中要严格控制平台标高,否则将严重影响冷却三角和清洗装置的安装[3-4]。
2.2 冷却三角组装冷却三角组装是间冷塔安装中的重要环节。冷却三角组装分为冷却三角框架装配、框架内冷却元件装配、冷却三角水压试验、百叶窗装配、冷却三角底部和顶部盖板的装配。
2.2.1 冷却三角框架装配冷却三角框架装配在专门的组装平台上进行,在安装中要保证框架安装牢固且各紧固螺栓紧力相同。
2.2.2 框架内冷却元件的装配框架内冷却元件的装配工作要在框架组装台上进行。具体步骤如下。
(1)使用冷却部件水平吊架将1个冷却三角的冷却元件(2个带底部联箱、2个中间级和2个带顶部联箱)起吊至冷却部件安装准备支架上。
(2)将2个带底部联箱的冷却元件装入框架中,并推动至终端位置。
(3)使用定位销将连接板安装到管板上。
(4)将2个带顶部联箱的冷却元件装入框架中,并推动到连接板处。
(5)使用推动冷却部件专用工具从底部串紧各冷却元件。
(6)将冷却元件用螺栓连接在一起。
2.2.3 冷却三角水压试验试验设备包括1个水箱和1个打压水泵。水箱应能保证试验所需的水量,打压水泵的作用是向冷却三角中注水并升压到测试压力。当水压达到设定值后,打压水泵能够自保持压力。试验具体步骤如下。
(1)将打压水泵出口管道接到底部联箱的接管座上,排气管接头连接到顶部联箱的接管座上。
(2)启动打压水泵,开始注水打压,维持水泵出口压力在0.6 MPa。在向冷却三角注水过程中,要同时排尽冷却三角内部空气。
(3)水压试验时间为30 min,试验过程中不允许出现压力损失或泄漏情况。所有冷却柱连接处都应一一检查。
(4)试验完成后必须将冷却柱中的水全部排出。卸掉顶部联箱的排水螺塞,在冷却三角安装前复位。
2.2.4 百叶窗装配和冷却三角底、顶部盖板的装配百叶窗装配和冷却三角底、顶部盖板的装配在冷却三角水压试验合格、验收完成后进行。在安装过程中要保证设备的密封性,否则将影响间冷塔冷却效果,严重时会冻裂管束。
2.3 冷却三角安装展宽平台安装和冷却三角组装工作完成后方可进行冷却三角安装。冷却三角通过运输车运至安装地点后,使用2台吊车(1台75 t、1台25 t)抬吊至冷却三角与地面垂直,然后将冷却三角底部与支撑柱腿通过螺栓连接,顶部与展宽平台通过锚杆连接。
3 间冷塔投运初期存在的问题及处理京宁热电针对间冷塔投运初期水质不合格、短期使用后管束腐蚀严重及冬季启动时阀门卡涩等问题进行了原因分析,并制订处理措施。
3.1 水质不合格和短期使用后管束腐蚀严重 3.1.1 原因分析造成间冷塔投运初期水质不合格和短期使用后管束腐蚀严重的主要原因可分为物理因素和化学因素。物理因素为循环水中含有大量的泥沙,在机组运行时冲刷管壁,造成管壁变薄。化学因素为主机循环水的pH值不合格,而且散热器为铝材质,铝为中性金属,与酸碱均可发生电腐蚀而造成管壁变薄。
3.1.2 处理措施(1)采取多次冲洗和人工清理相结合的办法去除循环水中大量的泥沙。分3次对间冷塔系统进行冲洗。第1次冲洗将散热器隔离,启动循环水泵,循环水通过供回水临时旁路循环冲洗供回水管道、厂区循环水管道、循环水泵房管道、凝汽器;第2次冲洗将临时旁路拆除后使用除盐水利用膨胀水箱静压进行间冷塔地上环管冲洗;第3次冲洗将冷却三角伸缩节堵板拆除,带冷却三角进行冲洗。每次冲洗完毕都将水排尽。
由于间接空冷系统庞大,用水量大,间冷塔第1次冲洗使用工业水,冲洗后的水直接排至化学非经常性废水池;第2、第3次冲洗使用除盐水,冲洗后的水排至2号机组循环水系统,用作2号机组首次冲洗用水。
(2)为了保证主机循环水的pH值合格,在管道进行煤油渗漏试验时,确保煤油刷在管道内壁,石灰水刷在管壁外部,防止系统首次冲洗后残留的石灰水腐蚀管束;间冷塔系统投运后严密监视主机循环水水质,发现水质不满足条件时,边补边排并及时投运主机循环水加药系统。
3.2 间冷塔冬季启动时阀门卡涩 3.2.1 原因分析京宁热电所在地气候属于中温带干旱和半干旱大陆性季风气候,部分地区兼有高原及山地气候特征,具有植被稀疏、气候干燥、降水量少、冬季寒冷、夏季温热、降水集中、多风沙的特点。在季设备停运、主机循环水全部排空后,由于地下管道还处于满水状态,水蒸气在间冷塔各扇区进出水电动阀处聚集、结冰,在机组再启动时,有可能发生阀门卡涩的故障。
3.2.2 处理措施通过热力计算对间冷塔各扇区进出水电动阀和旁路电动阀进行保温和伴热处理,保证间冷塔在冬季启动时不发生因阀门结冰而卡涩的问题[5]。
3.3 处理效果通过对京宁热电350 MW机组间冷塔投运初期水质不合格、短期使用后管束腐蚀严重和冬季启动时阀门卡涩等问题进行处理,保证了机组主机循环水系统的正常投运和机组顺利通过168 h试运行。
4 结束语京宁热电350 MW超临界机组间冷塔在安装过程中严格按照施工要求进行安装,并针对间冷塔投运初期出现的问题进行了处理,为机组的安全稳定运行提供了保障。京宁热电350 MW超临界机组间冷塔在安装过程中严格按照施工要求进行安装,并针对间冷塔投运初期出现的问题进行了处理,为机组的安全稳定运行提供了保障。
| [1] | 李静平, 王微, 窦家新, 等. 间接空冷换热器铝管束腐蚀原因分析及解决措施[J]. 内蒙古电力技术 , 2016, 34 (1) :56–59. |
| [2] | 国家电力公司电源建设部.DL/T 5009.1-2002电力建设安全工作规程第1部分:火力发电厂[S].北京:中国电力出版社, 2002. |
| [3] | 电力行业火电建设标准化技术委员会.DL/T 5210.5-2009电力建设施工质量验收及评价规程第5部分:管道及系统[S].北京:中国电力出版社, 2009. |
| [4] | 电力行业电站焊接标准化技术委员会.DL/T 5210.7-2010电力建设施工质量验收及评定规程第7部分:焊接[S].北京:中国电力出版社, 2010. |
| [5] | 戴日俊, 吴书珍. 丰镇发电厂4×200 MW空冷机组空冷塔散热器防冻[J]. 内蒙古电力技术 , 1999, 17 (3) :39–41. |
2016, Vol. 34 