張海軍

CCPP機組焦煤流量調(diào)節(jié)閥卡澀在線清理技術(shù)

張海軍

（包頭鋼聯(lián)股份有限公司熱電廠，內(nèi)蒙古包頭014010）

焦煤流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)的順暢是CCPP機組穩(wěn)定運行的關(guān)鍵，若發(fā)生卡澀，只能停機處理影響機組的發(fā)電效益。實施對卡澀的調(diào)節(jié)閥在線清理，可以杜絕停機檢修，提高機組的發(fā)電效益和社會效益。

焦煤流量調(diào)節(jié)閥；卡澀；解列；清理

1 引言

包鋼熱電廠現(xiàn)有2×137.6 MW的CCPP機組，機組是利用低熱值的高煤摻少量高熱值的焦煤，經(jīng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)后，送入煤氣混合器進行混合，然后進入電除塵進行除塵供CCPP機組。CCPP機組具備年發(fā)電19.4億kW·h以上的發(fā)電規(guī)模，機組主體設備、重要輔助設備和控制系統(tǒng)全部由日本三菱引進，技術(shù)先進，自動化程度高。

在環(huán)保形勢嚴峻的今天，作為一個對環(huán)境無任何污染的發(fā)電企業(yè)，保證機組安全穩(wěn)定運行，提高機組的運行周期，多發(fā)電，既為熱電廠創(chuàng)造效益，又為公司減少外購電，同時又提高了高煤的利用率，實現(xiàn)循環(huán)生產(chǎn)，減少高煤放散對環(huán)境的污染，還可降低公司噸鋼能耗，CCPP機組的安全穩(wěn)定運行直接關(guān)系到發(fā)電效益和社會效益。

2 問題的提出

CCPP機組每年檢修結(jié)束后，到下一年檢修前都會發(fā)生焦煤流量調(diào)節(jié)閥卡澀現(xiàn)象，發(fā)生卡澀后，熱值無法自動調(diào)節(jié)，機組隨時有甩負荷或事故跳機情況的發(fā)生，嚴重影響到機組的安全穩(wěn)定運行。之前發(fā)生卡澀后相關(guān)部門都積極協(xié)調(diào)，盡快安排停機對卡澀調(diào)節(jié)閥進行檢修；隨著公司生產(chǎn)的穩(wěn)定，安排停機檢修機會已趨于零，嚴重影響到CCPP機組的安全穩(wěn)定運行和發(fā)電效益。

從2008年起包鋼熱電廠CCPP兩臺機組陸續(xù)開始調(diào)試，在調(diào)試過程中，多次發(fā)生焦煤流量調(diào)節(jié)閥卡澀現(xiàn)象，每次發(fā)生卡澀后都直接打閘停機，對卡澀調(diào)節(jié)閥進行檢修處理。每次清理卡澀時都對閥門上的附著物進行取樣分析，結(jié)果為焦煤凈化不到位造成焦煤品質(zhì)差。2008年、2009年兩臺機組陸續(xù)交付生產(chǎn)，焦煤流量調(diào)節(jié)閥卡澀仍然會發(fā)生，每次發(fā)生卡澀都停機處理，嚴重影響機組的發(fā)電效益。為了改善煤氣品質(zhì)，2010年包鋼燃氣廠上馬焦煤凈化設施（現(xiàn)燃氣凈化站），焦氣品質(zhì)得到改善，但并沒有徹底達到日方要求的焦煤品質(zhì)。公司生產(chǎn)形勢逐步穩(wěn)定，協(xié)調(diào)停機越來越困難。隨著運行人員對CCPP機組工藝流程的熟悉，從發(fā)生卡澀時到停機處理前，摸索出調(diào)節(jié)焦煤加壓機出口壓力來控制熱值，但這種調(diào)節(jié)方式給崗位人員增加了勞動強度和心理壓力，機組隨時有甩負荷和事故停機的可能，給機組安全穩(wěn)定運行帶來隱患。由于每次停機處理卡澀調(diào)節(jié)閥，時間短、任務重，檢修人員的勞動強度也非常大。

3 解決問題所需條件

在焦煤品質(zhì)目前無法徹底解決的情況下，能否在不停機的情況下，對焦煤流量調(diào)節(jié)閥實施在線清理，是必須首先解決的問題。

分析具備的條件：

（1）CCPP機組焦煤流量調(diào)節(jié)閥為A閥和B閥并聯(lián)工作，機組帶滿負荷（137.6 MW）時，調(diào)節(jié)閥A和B的開度為35%，因此，當焦煤流量調(diào)節(jié)閥A（B）發(fā)生卡澀時，理論上可以人為將卡澀調(diào)節(jié)閥A（B）解列，利用另一個調(diào)節(jié)閥進行調(diào)節(jié)，不會影響機組運行，需實驗確認。

（2）如果實施在線清理過程中機組熱值降低或升高，短時間內(nèi)完全可以由運行人員通過控制焦煤加壓機的出口壓力控制機組熱值的穩(wěn)定和負荷的穩(wěn)定，之前應用過。

為保證實施在線清理能夠順利進行還應具備以下條件：

（1）由于焦煤流量調(diào)節(jié)閥是在煤氣系統(tǒng)，為保證在線清理卡澀調(diào)節(jié)閥成功，必須解列卡澀調(diào)節(jié)閥，解列后會不會影響機組穩(wěn)定運行（熱值和負荷穩(wěn)定），需進行實驗確認。

（2）由于煤氣系統(tǒng)實施在線清理時，確認閥門嚴密性是確保機組穩(wěn)定運行、運行人員和檢修人員生命安全的關(guān)鍵。

（3）為保證在線清理卡澀調(diào)節(jié)閥成功，保證運行人員、檢修人員的生命安全和機組運行穩(wěn)定，必須制定完善的“CCPP機組焦煤流量調(diào)節(jié)閥卡澀在線清理操作”方案。

圖1 CCPP機組焦煤系統(tǒng)圖

4 實施在線清理前的準備工作

為保證在線清理的順利進行，2013年12月，2014年1月分別對CCPP 2#、1#機組焦煤流量調(diào)節(jié)閥前、后，分別加裝手動閥門和置換管路，為在線清理卡澀的焦煤流量調(diào)節(jié)閥創(chuàng)造條件，見圖2。

圖2 焦煤系統(tǒng)改造圖

在線清理前的實驗確認和措施完善：

（1）實驗一：解列調(diào)節(jié)閥，觀察對CCPP機組的熱值和負荷的影響

2014年3月3日，全關(guān)CCPP 2#機焦煤流量調(diào)節(jié)A閥閥前手動門，觀察對CCPP 2#機組熱值、負荷的影響和需不需要再通過焦煤加壓機出口壓力的調(diào)節(jié)，來控制機組熱值和負荷的穩(wěn)定。

確認方法：觀察CCPP 2#機組熱值和負荷曲線變化

實驗結(jié)論：對比關(guān)閥門前、中、后期機組熱值和負荷曲線變化，曲線都沒有任何變化，同時也明確不需要再通過控制焦煤加壓機的出口壓力來穩(wěn)定熱值，也就是另一個調(diào)節(jié)閥也完全可以滿足機組運行需求，完全可以對卡澀調(diào)節(jié)閥實施在線清理。

（2）實驗二：確認閥門嚴密性

2014年3月4日，關(guān)CCPP 2#機焦煤流量調(diào)節(jié)A閥閥前、閥后手動門，從取樣閥處檢測煤氣壓力和含量。

確認方法：用一氧化碳檢測儀檢測和手感

實驗結(jié)論：閥門不嚴，對機組運行穩(wěn)定性和人員安全有影響，不可以進行在線清理。

（3）小結(jié)

通過實驗一和二，確認在線清理操作步驟的可行性和可靠性，在線清理操作步驟不夠完善。

5 采取措施解決實驗暴露的問題

（1）針對閥門嚴密性差無法保證機組運行穩(wěn)定、運行和檢修人員生命安全，采取相應措施：入口手動門后和出口手動門前加堵板。

（2）進一步完善在線清理操作步驟（略）。

6 實施在線清理后的效果

2014年4月底和5月初，首次分別對CCPP 2#機組焦煤流量調(diào)節(jié)閥A和B卡澀實施在線清理，前、后各用時4 h，通過對實施前、中、后機組熱值、負荷、調(diào)閥自動調(diào)整數(shù)據(jù)比較，在線清理是可行、成功、可靠和安全的，2014年CCPP 1#機組實施在線清理3次，CCPP 2#機組實施在線清理2次。

7 實施在線清理總結(jié)

（1）對機組運行無任何影響；

（2）崗位運行人員按在線清理步驟進行操作,沒有任何操作風險；

（3）檢修人員按工作票安全措施要求（佩戴一氧化碳檢測儀和嚴禁動火）進行檢修，在檢修過程中也沒有任何風險；

（4）在線清理調(diào)節(jié)閥由于每次僅清理一臺，檢修人員勞動強度大大降低；

（5）實施在線清理的過程中，僅有置換過程中的氮氣和焦煤的少量損耗，再無其他備件和材料損耗，檢修成本低。

8 效益分析

8.1 直接經(jīng)濟效益

一臺機組從停機檢修到啟機，需要12 h，一臺機組12 h發(fā)電量為：13.76×104×12=165.12萬kW·h（發(fā)電機容量為137.6 MW=13.76×104kW）考慮外購電價0.414元/kW·h（不含稅），CCPP發(fā)電變動成本0.068元/kW·h（不考慮煤氣成本），截至2014年12月31日止，CCPP 2#機已實施在線清理3次，CCPP 1#機已實施2次，CCPP機組共實施在線清理5次，產(chǎn)生效益：165.12×5×（0.414-0.068）=285.66萬元。

8.2 社會效益

CCPP機組運行時，消耗的高爐煤氣量為26× 104m3/h，12 h消耗煤氣量為26×104×12=312×104m3。

2014年CCPP機組成功實施焦煤流量調(diào)節(jié)閥卡澀在線清理5次，共減少了高爐煤氣的放散量312×104×5=1560×104m3，減少了高爐煤氣放散對周圍環(huán)境的污染。

9 結(jié)論

通過實施“CCPP機組焦煤流量調(diào)節(jié)閥卡澀在線清理技術(shù)”：

（1）為國內(nèi)外同類型機組遇到類似問題提供了解決辦法；

（2）隨著在線清理次數(shù)的增加，發(fā)現(xiàn)手動閥門的密封性越來越差（機組檢修時，檢查發(fā)現(xiàn)閥門內(nèi)閥餅有附著物），每年機組檢修時都需要安排對閥門進行同步檢修；

（3）為保證機組運行、運行人員和檢修人員安全，現(xiàn)已將堵板更換為盲板，并由專業(yè)人員進行盲板的加裝和拆除工作，進一步提高操作的可靠性和安全性。

Online Cleaning Technique for Jamm ing of Coking Gas FloWrate Regulating Valve of CCPP Unit

ZHANG Haijun
(The Thermal Power Plant of Baotou Iron and Steel Group,Baotou,Inner Mongolia 041010,China)

Smooth regulation of coking gas flowrate regulating valve is the key to stable operation of CCPP unit and once the valve is jammed the power generating unit has to be shutdown for treatment.Online cleaning of the regulating valve jamming can avoid unit shutdown for maintenance and improve both economic and social benefit.

coking gas flowrate regulating valve;jam;disaggregation

TQ546.5

B

1006-6764(2015)09-0020-03

2015－06－09

張海軍（1968－），男，大專學歷，包鋼技能大師，現(xiàn)從事CCPP機組的運行、維護和檢修工作。