(宁夏电力建设工程公司750001)
摘要:电站锅炉水压试验时,有关试验压力、药品用量、管道及临时堵板强度等都需要进行计算,这些数据计算正确与否关系到水压试验的成败,本文针对这些数据的计算方式、锅炉水压试验的主要环节以及水压后的保护方法等环节进行分析论述。
1.1锅炉水压试验的目的
在冷态情况下检验锅炉承压部件的强度和严密性,是对锅炉安装、制造质量的一次大检验。
1.2锅炉水压试验主要参数计算
1.计算试验压力
根据《工程建设标准强制性条文》相关要求:锅炉超压试验的压力,按制造厂规定执行。制造厂没有规定时:锅炉本体(过热器)按1.25倍锅炉设计压力进行试验,直流锅炉按过热器出口设计压力的1.25倍且不得小于省煤器设计压力的1.1倍进行试验。再热器按1.5倍再热器设计压力进行。
以上海锅炉厂生产的某型超临界参数变压运行直流炉锅炉威力,其过热器出口压力为25.4MPa,省煤器入口设计压力为30.42MPa;再热器入口设计压力为5.57MPa。因此计算:
一次汽系统(启动系统、水冷、过热、省煤器)试验压力为:30.42×1.1=33.462MPa
二次器系统(再热系统)试验压力为:5.57×1.5=8.355MPa
2.计算药品用量
根据《工程建设强制性条文》相关要求:蒸汽压力为9.8MPa及以上锅炉的水压试验,应采用除盐水。整体水压试验用水质量应满足下列要求:
采用除盐水时,氯离子含量小于0.2mg/L;
联氨或丙酮肟含量200mg/L~300mg/L;3)。pH值为10~10.5(用氨水调节);
根据锅炉安装说明书中各系统水容积计算整台锅炉水容积为768.8m³,考虑到上水前对水冷系统和部分管道进行水冲洗以及部分消耗,实际用水量按1000m³考虑。
(1)氨水用量计算:
水压试验用水的PH值为10至10.5,现场可以用氨水调节PH值。
[OH-]的浓度=10(-14+PH)mol/L,PH=10时,[OH-]浓度=10-4mol/L。氨水的K=1.8×10-5,(K-平衡常数)。
氨水浓度约等于[OH-]2/K=(10-4)2/1.8X10-5=5.6×10-4mol/L
溶液很稀,密度近似于水,1升溶液的质量约等于1000克,计算:
1L氨水溶液含有NH3的质量=17×5.6×10-4=0.00952克;(NH3的质量分数为17)
1m³氨水溶液中NH3的质量=9.52g;
1000m³氨水溶液含NH3的质量=9.52Kg。
工业氨水百分比浓度约为25%,计算水压试验氨水用量=9.52/25%=38.08Kg。
(2)联氨用量计算:
联氨含量介于200mg/L~300mg/L,取中间值250mg/L=250g/m³,市场购买联氨质量百分比浓度为40%,计算联氨实际用量250g×1000m³/40%=625Kg
3.强度计算
(1)升压管道壁厚计算:
堵板壁厚必须≥24.5mm才能够满足试验要求。
1.3其他要求
(1)水压试验时,环境温度不低于5℃。环境温度低于5℃时,必须有防冻措施。水压试验水温按制造厂规定的数值控制,一般以21~70℃为宜。北方地域气温较低进行水压试验时,应利用加热蒸汽对试验用水先进行加热,考虑上水过程中的温度耗损,可将水温加热至70℃再进行上水。对于亚临界锅炉水压时,因规范对于汽包壁温有明确要求,可在汽包上单独安装一路上水管,必要时为汽包补充热水,使其壁温达标。
(2)水压试验时锅炉上应安装不少于两块经过校验合格、精度不低于1.5级的压力表,试验压力以汽包或过热器出口联箱处的压力表读数为准。
(3)锅炉升、降压速度不得超过0.3MPa/min,超压试验时速度不超过0.1MPa/min。
(4)试验用水应利用电厂合格的除盐水,水中Cl-含量应小于0.2mg/L,减少对设备管壁的腐蚀。
(5)水压试验用水加药时,取用带有刻度的量具向临时水箱或其他储水容器内加药,加药严格按照计算药量进行。加药完毕后启动上水泵,利用水泵出口再循环管道将药品充分混合后再给锅炉上水。
(6)系统超压试验时,停止一切检查,除压力表读数人员外,其余人全部撤离至安全平台处。密切关注超压时间,达到规定时间20min后,及时缓慢进行降压至工作压力,避免系统长时间超压对设备造成损伤,降低设备使用寿命。
1.4水压试验后保护
经水压试验合格的锅炉,若距离化学清洗时间大于30天时,根据《电力建设施工及验收技术规范(火力发电厂化学篇)》的规定,应进行防锈蚀保护,方法如下:
(1)湿保护:水压后,将系统压力将至0.5MPa左右,不再进行放水。取系统水样进行化验,确保水质符合以下要求:PH=10.0_10.5,联氨含量:250mg/L_300mg/L。如水质未达标,则给系统内加入药品进行调节。水质合格后,闭锁系统内的所有疏水、放气、取样、排污等阀门,并挂警示牌。
(2)采用充氮气方式保护时,用氮气置换放水。在锅炉放水过程中,从放空气门处向系统内充入氮气(氮气纯度应大于99.5%),直至锅炉内的水全部排完,关闭放水门。继续向系统内冲入氮气,通过压力表读数确认系统内氮气压力达到0.02MPa以上后,停止充氮作业,将系统内的所有放气、疏水、排污、取样等阀门闭锁,并挂牌警示。在整个充氮保护期间,安排专人每天记录压力表读数,系统压力降低时及时向系统内补充氮气,确保系统内氮气压力维持在0.02MPa~0.05MPa。
参考文献:
《工程建设标准强制性条文》-2013
《火力发电厂汽水管道设计规范》DLT5054-2016
《电力基本建设热力设备化学监督导则》DL/T889-2015