邱桂洲
摘 要：文章从运行、停炉保养、检修维护几方面介绍加纳某燃气轮机电厂提高余热锅炉汽水系统安全可靠性的方法，对同类型燃机电厂余热锅炉的安全运行有一定借鉴作用。
关键词：提高;余热锅炉汽水系统;安全可靠性;方法
中图分类号：TM621 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2020）15-0145-02
Abstract： This paper introduces the method of improving the safety and reliability of waste heat boiler steam-water system in a gas turbine electromechanical plant in Ghana from the aspects of operation， shutdown overhaul and maintenance， which can be used as a reference for the safe operation of waste heat boiler in the same type of gas turbine power plant.
Keywords： improvement; waste heat boiler steam-water system; safety and reliability; method
前言
燃气-蒸汽联合循环发电厂具有起动快、建设周期短、污染小、占地面积小和耗水量少等显着优点，近年来发展非常迅速，特别是在电量缺口较大的西非，燃气-蒸汽联合循环发电厂暂比越来越大。加纳某燃气轮机电厂有6台燃气轮机机组，配套6台余热锅炉和4台蒸汽轮机，分两期建设，一期4台6B燃气轮机+4台余热锅炉+2台蒸汽轮机，装机容量200MW，二期2台9E燃气轮机+2台余热锅炉+2台蒸汽轮机，装机容量360MW，电厂紧邻大西洋，常年湿度高，海水盐分高。6台余热锅炉均为杭州锅炉集团股份有限公司供货，6B余热锅炉型号为Q364/552-62（32.3）-3.73/485（130），单压+自身除氧+热水加热器、无补燃自然循环、室外露天布置卧式锅炉，9E余热锅炉型号为NG-S109E-R，双压自除氧无补燃强制循环、室外露天布置立式锅炉。下面从运行、停炉保养和检修维护几方面介绍该电厂怎样提高余热锅炉汽水系统安全可靠性。
1 运行方面
（1）锅炉启动前严格控制锅炉给水和炉水品质在规范要求之内，按照锅炉厂使用说明书要求启动锅炉，控制汽包升压率<0.3MPa/min、升温率<5℃/min、上下壁温差：≤40℃，过热器集箱升温速率：<25℃/min，其余部分最大升温速率：<30℃/min，防止汽包满水和缺水。具体通过控制燃机负荷，锅炉挡板开度，汽机旁路开度，锅炉启动排汽电动阀开度和锅炉过热器减温水调节阀开度等控制。
（2）锅炉正常运行时严格控制好汽包水位、压力、温度，控制好主蒸汽压力和温度，保证合格的汽水品质，汽包均衡进水，严禁锅炉超温超压运行。定期检验汽包就地水位计、差压式水位计和电接点水位计在允许偏差范围内。
（3）锅炉停炉时，严格控制汽包降压率<0.3MPa/min、上下壁温差：≤40℃，控制汽包水位在正常范围内，防止汽包满水和缺水，除非锅炉紧急检修需要，停炉后关闭锅炉挡板（9E锅炉配套烟气挡板），锅炉保温保压自然冷却。
2 停炉保养方面
当联合循环电厂在机组停运备用期间，必须根据停炉时间长短选用合适方法对余热锅炉进行防腐。该电厂采用的防腐蚀方法有以下几种：
2.1 保压法
余热锅炉停运后，关闭各汽水阀门，利用锅炉的余压，防止空气漏入汽水系统管道内。这种方法简单、方便。停运备用时间在3天内可以用这种方法。超过3天系统压力降至大气压力，空气进入汽水系统，腐蚀管道。该方法不适用于锅炉汽水系统进行检修。
2.2 磷酸三钠碱式保护法
停炉后，向给水系统注入磷酸三钠溶液，控制炉水的磷酸根含量在1000-1200mg/L之间，使金属表面形成保护膜。该方法能使水侧保护良好，但不能保护汽侧。该方法的缺点是锅炉保养结束后启动前必须对锅炉进行多次换水，以控制炉水PH值在合格范围内，且不能对锅炉汽水系统进行检修。
2.3 热炉放水烘干法
停炉前，向汽包加入联胺，提高炉水PH值。停炉后，高压汽包压力降至0.5MPa、低压汽包压力降至0.3MPa时进行锅炉放水，利用余热除去锅炉系统湿气，锅炉汽水系统排尽水后，关闭锅炉各疏水阀和排气阀，达到防腐目的。该方法可以对系统的汽侧和水侧进行保养，适用对锅炉汽水系统进行检修，由于汽包结构原因无法将汽包的存水放尽，汽包内部积水部分会产生氧化腐蚀。
2.4 氮气保养法
锅炉停炉压力降至零后，放尽锅炉各系统存水，关闭锅炉各疏水阀和排气阀。分别从汽包和除氧器充氮气接口充入氮气，氮气压力维持在0.02～0.05MPa，氮气纯度>98%。该方法的优点是可以使汽侧和水侧起到很好的保护作用，缺点是由于锅炉部分阀门严密性不好，需要定期补充氮气，且锅炉汽水系统不能检修。
2.5 联胺药液保养法
停炉后，排尽系统存水，重新上满合格的除盐水，保持除氧器和汽包最高水位，禁止过热器进水，往除氧器和汽包加入联胺药液，启动炉水循环泵打循环半小时，从给水和炉水取样口取样分析水中PH值和联氨含量，控制PH=10.0～10.5、N2H4≥200ppm。该方法的保养时间在30天内，只保护锅炉系统水侧，不能保护锅炉系统汽侧，保养期间锅炉汽水系统不能检修，必须定期给系统补水补充药液。
2.6 纯十八胺保养法
适用于停炉30天以上，检修或停备用状态下。该方法操作简单，保护范围广，效果好，有效保护周期4～6个月。锅炉停运前2小时，通过降低燃机负荷，控制高压主蒸汽温度在450℃左右，把十八胺药液一次性从凝结水泵进口加药系统加入凝结水系统，加药时，定期对给水、凝结水、炉水和蒸汽取样分析，直至十八胺浓度符合化学要求（20～30mg/L）为止，通过汽水循环携带到汽水系统各个部位，在汽水系统内壁形成一层憎水性的有机保护膜，隔绝水和氧气及其它腐蚀性离子与金属接触，从而达到防止或减轻热力设备在停用期间发生腐蚀的目的。停炉后，高压汽包压力降至0.5MPa、低压汽包压力降至0.3MPa时进行锅炉放水，确认锅炉汽水系统排尽水后，关闭锅炉各疏水阀和排气阀，达到防腐目的。当机组再次启动时，随着温度的升高，十八胺膜会很快分解为NH3、H2等气体被排出，而且渗入垢下的十八胺分解的气体还会使某些浮垢脱落，从而降低结垢速度。
3 检修维护方面
3.1 汽水管道支吊架检修维护
由于电厂紧邻大西洋，海水盐分高，空气湿度高，锅炉露天布置，锅炉汽水系统支吊架存在一定腐蚀影响，为确保锅炉汽水系统安全运行，定期检查锅炉支吊架，对腐蚀支吊架进行除锈刷防腐漆防腐，对支吊架螺纹涂抹二硫化钼。定期检查支吊架膨胀情况，特别是对新投产机组，部分汽水管道支吊架存在设计和安装不合理问题，通过平常的检查维护将其调整至安全合理状态，如9E锅炉炉水循环泵进口管道滑动支座安装和图纸不符，管道膨胀受阻;高压主蒸汽安全阀排汽管道导向支座和管道之间无间隙，管道不能自由膨胀;锅炉栏杆直接焊接在低压主蒸汽管道弹簧吊架上，弹簧吊架膨胀受阻;部分汽水管道支吊架吊杆没有受力。通过对支吊架的检查和合理调整，确保汽水管道安全运行。
3.2 炉外小管径管道的检修维护
由于电厂紧邻大西洋，海水盐分高，空气湿度高，锅炉露天布置，锅炉炉外小管径管道主要存在外壁腐蚀问题。为了确保锅炉安全可靠运行，合理制定检修维护计划，每年锅炉小修时对炉外小管径管道进行排查，通过超声波测厚、目视等方法对腐蚀严重的管道进行更换，更换后管道除锈刷防腐漆防腐，在管道保温棉外加装一层防水薄膜后再安装保温铝皮，有效防止雨水和湿空气侵入到管道外壁。汽水系统疏水管道疏水阀集中安装在锅炉零米定排扩容器操作台，排气管道排气阀集中安装在高压汽包操作平台，疏水管道和排气管道布置长，走向复杂，任何管道泄漏锅炉都会面临被迫停运的风险，为了提高锅炉安全可靠性，在各系统靠联箱和母管处疏水和排空管道上加装一个手动阀，当阀后管道泄漏时可以及时关闭手动阀，避免锅炉不必要停炉事件发生。检查锅炉汽水系统取样管道膨胀情况，对膨胀裕度不足的取样管道增加膨胀弯，满足取样管道安全膨胀。
3.3 汽水管道阀门检修维护
锅炉正常运行时，检查汽水系统管道各疏水阀和排气阀，对内漏阀门制定检修计划进行解体研磨或更换，及时紧固阀杆填料泄漏阀门填料压盖螺栓。加纳电网极其不稳定，每年多次由于电网故障导致电厂全厂失电，这时锅炉安全阀是电厂汽水系统的最后一道安全保障，保证汽水系统不超压运行。每年定期对安全阀解体检修，研磨，除锈防腐，自检合格后送加纳当地有资质校验机构校验。安全阀是电厂锅炉的重要安全附件，建议选择知名品牌、材质合适、弹性阀瓣密封形式、密封压力大于93%整定压力的安全阀，保证安全阀达到整定值正常动作，回座后严密不漏。
3.4 锅炉水泵的维护检修
水泵是余热锅炉的重要辅机，包括各系统的给水泵和炉水循环水泵。按照水泵厂家说明书和有关规范要求，制定合理的定期维护检修计划。每季度更换水泵轴承润滑油、清洗轴承冷却水管道及机械密封冷却水过滤器、检查联轴器缓冲垫，每年最少一次复查联轴器中心、检查地脚螺栓紧力，按照总运行小时数解体大修水泵、更换全套密封件和轴承等易损件。
4 结束语
通过以上合理正确的运行方法、停炉保养和设备检修维护方法提高设备安全可靠性，该电厂设备可靠性历年在加纳电网名列前茅，年发电量占加纳全国电网15%，是加纳电网不可或缺的主力发电厂。
参考文献：
[1]清华大学热能工程系动力机械与工程研究所.燃气轮机与燃
气-蒸汽联合循环装置[Z].
[2]杭州锅炉股份有限公司.锅炉安装使用说明书[Z].
