大型火力發電廠鍋爐減溫水系統設計對調節門使用壽命的影響

      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 

表2#5爐過熱器**調節門運行參數 

     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。