高寒地区火电厂露天布置综合管架伴热改造.pdf

内 蒙 古 电 力 技 术 2 0 l 2 年第 3 O 卷第 3 期 I N N E R MO N G O 1 I A E L E C r r R l C P O WE R 6 l 高寒地 区火电厂露天布置综合管架伴热改造 陈成 ， 王建波， 姚淑检 神华内蒙古国华呼伦 贝尔发电有限公司， 内蒙古 宝日希勒0 2 1 0 2 5 摘要 内蒙古国华呼伦 贝尔发 电有限公 司厂区综合管架露天布置， 原设计采用蒸汽伴热 方式防寒防冻。冬季伴热蒸汽投运后 ， 全厂管架 系统存在跑冒滴漏、 疏水无法回收、 厂 区环境 污染、 耗 用辅助蒸汽 、 管道 易冻结、 公用 系统安全稳定性受影响等问题 。通过加装伴 热联箱、 装设 系统隔离门， 对综合 管架伴 热系统进行 了改造 ， 将 蒸汽伴热方式改造为水伴热方式。改 造后， 综合管架伴热系统运行状况良好， 系统运行可靠性及经济性得到提高。 关键词 火电厂； 高寒地 区； 综合管架； 防寒防冻； 蒸汽伴热 ； 电伴热； 水伴热 文献标志码 B 文章编号 1 0 0 8 6 2 1 8 2 0 1 2 0 30 0 6 1 0 3 He a t Tr a c i n g Pi p e s Tr a n s f o r ma t i o n o n Op e n -l a y o u t Co mp r e h e n s i v e P i p e Ra c k o f Th e r ma l Po we r Pl a n t i n S e v e r e Co l d Re g i o n C h e n C h e n g ， Wa n g J i a n b o ， Y a o S h u j i a n I n n e r Mo n g o l i a G u o h u a H u l u n b e i e r P o w e r C o ． ， L t d ． ，I n n e r Mo n g o l i a B a o r i x i l e 0 2 1 0 2 5 Ab s t r a c t I n I n n e r Mo ng o l i a r a c k s a r e o ut d o o r a r r a n g e me n t ， Gu o h u a Hu l u n be i e r P o we r Co mpa n y， t he o r i g i n a l a n t i f r e e z i n g me t h o d i s t r a c i n g ．Af t e r c o mmi s s i o n i n g i n wi n t e r ， p i p e s u pp o r t s y s t e m i s l e a k a g e r e c o v e r hy dr o p h o bi c ，f a c t o r y e nv i r o n me n t i s po l l u t i o n h e a v i l y ，a u x i l i a ry a n d e a s y fro z e n ， p u bl i c s e c u r i t y s y s t e m i s s t a b i l i t y a ffe c t e d by c o mp r e h e n s i v e p i p e d e s i g n e d b y s t e a m e a s i l y a n d un a b l e t o s t e a m i s c o n s u mp t e d i s s u e s ． Th r o u g h t h e i n s t a l l a t i o n o f he a t i n g b o x ， i ns t a l l t he s y s t e m i s o l a t i n g v a l v e s ，t h e c o mpr e h e n s i v e p i p e r a c k h e a t t r a c i ng s y s t e m i s t r a n s f o r me d wi t h h o t wa t e r h e a t i n g mo d e ． Af t e r t h e r e f o r ma t i o n ， c o mp r e h e n s i v e p i p e r a c k h e a t t r a c i n g s y s t e ms r u n n i n g i n g o o d c o n d i t i o n ， t h e s y s t e m o p e r a t i o n r e l i a b i l i t y a n d e c o n o my h a s b e e n i mp r o v e d ． Ke y wo r d s p o we r p l a n t ； s e v e r e c o l d r e g i o n ； c o mpr e h e n s i v e pi p e r a c k； a nt i f r e e z i n g ；s t e a m h e a t t r a c i n g ；e l e c t r i c he a t t r a c i ng ；wa t e r h e a t t r a c i n g 1 机组概况 内蒙古 国华呼伦 贝尔发 电有 限公 司位于海拉 尔 市 陈 巴 尔 虎 旗 宝 日希 勒 镇 ， 地 区 年 平 均 气 温 一 1℃， 冬季极端气 温达一 4 8℃， 属 于高寒气 候地 区。该公 司装机为 2 6 0 0 MW超临界 、 直接空冷机 组 ， 锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司生产的超I临 界参数变压直流 、 一次再热 、 墙式切圆燃烧 、 平衡通 风 、 紧身封闭、 固态排渣 、 全钢构架 、 全悬吊结构Ⅱ型 锅 炉 ； 汽 轮机为上海 汽轮机 有限公 司生 产的超 临 【 收稿 日期】2 0 1 2 0 3 0 9 【 作者简介】陈成 1 9 7 0 _ _ ， 男 蒙古族 ， 吉林人， 学士， 工程师， 从事电厂生产管理工作。 6 2 内 蒙 古 电 力 技 术 2 0 1 2 年第3 0 卷第3 期 界 、 一次 中间冉热 、 单轴 、 两缸两排汽直接空冷 、 凝 汽式汽轮机 ， 配套 上海汽轮发电机有限公 司生产 的 水 一 氢 一 氢 冷 发 电 机 组 。 2台 机 组 分 别 于 2 0 1 0 1 1 2 0 和2 0 1 0 1 2 一 O 1 投入商业化运营。 发 电厂厂区综合管架采用露天布置方式 ， 管架 _ j 二 共 敷设 2 2 根管道 ， 原设计冬季采用蒸汽伴热 ， 每 隔5 0 m设有 1 个伴热蒸汽疏水点。因伴热蒸汽疏水 未设计 回收管道 ， 疏水一直未被 回收利用。每年冬 季 ， 伴热蒸汽管道部分 敞 口以及疏水器排放处跑 、 冒 、 滴 、 漏 情况较为严重 ， 达 不到 电厂 “ 四不一再 ” 厂房不 冒汽 、 烟 囱不 冒烟 、 废水不外排 、 噪声不扰 民 、 灰渣再利用 的要求 ， 不但 浪费了大量工质 ， 而 且对公 用 系统 的安全 可靠 运行 构成 了较 大威 胁 。 为此 ， 国华呼伦 贝尔发 电有限公 司于 2 0 1 1 年夏季对 综合管架伴热系统进行 了技术改造。 2 综合管架伴热改造方案 经过分析研究 ， 综合管架伴热改造项 目确定 了 3 个备选方 案 ， 即完善原蒸 汽伴 热方式 、 采用 电伴 热 、 采用水伴热等。 2 ． 1 完善原蒸汽伴热方式 只对原来的蒸汽伴热方式进行完善 ， 在伴热管 道 敞 L ] 部位安装管道并加装疏水器 ， 疏水器疏水管 道接至空冷凝汽器 ， 实现疏水 的回收利用 。为避免 管道冬季冻结 、 造成疏 水不畅 ， 疏水管道采用地埋 方式 。方案的不足之处如下。 2 ． 1 ． 1 动 土工作 量 大 寒 冷季节 ， 为了保证疏水管道不冻结 ， 管道需 要按一定的坡度地埋敷设 ， 施工动土1 一 作量较大。 2 ． 1 ． 2 公 用 系统安 全稳 定性 受到影 响 疏水 系统一 旦发生故 障， 疏水不畅可能会导致 疏水管道冻结 ， 对公用系统的安全稳定运行造成威 胁 。 2 ． 1 ． 3 存在真空泄漏、 系统腐蚀的风险 由于疏水管道需接至空冷凝汽器 ， 若输水管道 漏空气 、 疏水水质不合格 ， 会造成汽轮机真空度下 降 、 锅炉水冷壁等汽水系统腐蚀。 2 ． 2电伴热方式 将综合管架 2 2 根管道蒸汽伴热管道拆除 ， 分别 敷设伴热 电缆 ， 采用 电伴热方式 。方案 的不足之处 如 下 2 ． 2 ． 1 设备投 资 大， 运 行 经济性 差 综合管架管道平均长度约为 1 0 0 0 m， 共需敷设 伴 热 电缆 4 0 k m， 配备 电源箱 2 O 个 ， 专用配 电柜 1 个 ， 敷设动力 电缆 1 5 0 0 m， 设备投资较大 ； 且设 备投 入运行后 ， 耗 电量将达 1 MWh ／ h ， 增加 了厂用电量 ， 经济性较差。 2 ． 2 ． 2 设备故障率高、 维护量大 电伴热设备需要定期进行测温检查 ， 电伴热设 备故障率高 、 维护量大。 2 ． 2 ． 3 管道冻结风险高 电源 跳闸或伴 热线缆熔 断时 ， 需要立 即修复 ， 否则会造成综合管架管道冻结。 2 ． 3 水伴热方式 将 综 合管 架蒸 汽 伴热 方式 改 造 为水 伴热 方 式 。由于管架上布置有采暖供 水 、 回水母管 ， 在供 回水母管上引接水伴热联箱 ， 再 由水伴热联箱分 别 接 引水伴热管道 ， 可保 留部分蒸 汽伴 热管道 ， 直接 作为水伴热管道 。方案优点如下。 2 ． 3 ． 1 运行可靠性高 由于伴热水取 自厂 区换热站热 网系统 的采 暖 用水 ， 厂区换热站运行较为稳定 ， 故障概率小 ， 系统 运行可靠性高 。 2 ． 3 ． 2 工程投 资少 现有的蒸汽伴热管道仍可以利用 ， 只需将工作 介质由蒸汽改为采暖热水即可 ， 节约 了投资。整个 T程造价约 5 0 万元 ， 工程投资较少。 2 ． 3 ． 3 系统运行可靠性 高 通过设置数个伴热联箱 ， 可 以对整个伴热管架 进行分段控制。若某段伴热水管泄漏 ， 可 以立即隔 离 ， 不会对整个伴热系统安全稳定运行构成严重威 胁 。 2 ． 3 ． 4 利 于环 保 ， 且 运行 经 济性好 采用水伴热无外排蒸汽 ， 不会污染环境 ， 不用 考虑疏水 回收 问题 ， 同时与 电伴 热相 比可节约 电 能 3 水伴热改造及系统调试 由于水伴热方式具有诸多优点 ， 经过 比较 、 分 析 ， 最终确定采用水伴热方式对综合管架伴热进行 改造 。 3 ． 1 主要改造项 目 3 ． 1 ． 1 加装伴热联箱 伴热 系统共加装了 5 个伴热联箱 ， 实现 了伴热 管道系统运行 的分段控制 。每个伴热联箱包括供 水联箱和回水联箱 2 部分 ， 均采用立式布置方式 ， 水