發(fā)電廠蒸汽管道系統(tǒng)主蒸汽系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般來說具有簡單可靠的特點(diǎn),其安裝、維修、運(yùn)行方便和組成靈活,一般留有管道系統(tǒng)的擴(kuò)建余地。在發(fā)生事故需要進(jìn)行管道切割時(shí),留有施工空間和備用管路,使單個(gè)機(jī)組維護(hù)時(shí)對(duì)電廠的發(fā)電量及供熱量的影響減至最小。因此在進(jìn)行這類管道切割工程施工作業(yè)時(shí),應(yīng)當(dāng)熟悉和了解火電廠常用的主蒸汽系統(tǒng),才能更加有效地進(jìn)行施工作業(yè),一般情況下火電廠有以下幾種類型:
1.單母管制系統(tǒng)(又稱集中母管制系統(tǒng))
單母管制系統(tǒng)的特點(diǎn)是發(fā)電廠所有鍋爐的蒸汽經(jīng)鍋爐管道先引至一根蒸汽母管集中后,再由該母管引至汽輪機(jī)和各用汽處。
這種系統(tǒng)的供汽可相互支援,但當(dāng)與母管相連的任一閥門發(fā)生故障時(shí),全部鍋爐和汽輪機(jī)必須停止運(yùn)行,嚴(yán)重威脅全廠工作的可靠性。因此一般使用閥門將母管分成兩個(gè)以上區(qū)段,分段閥門是兩個(gè)串聯(lián)的關(guān)斷閥,以確保隔離,并便于分段閥門本身的檢修。
正常運(yùn)行時(shí),分段閥門處于開啟狀態(tài)。集中母管分段后,發(fā)生事故后仍有一個(gè)區(qū)段不能運(yùn)行。如母管分段檢修,與該段相連的鍋爐和汽輪機(jī)的仍要全部停止運(yùn)行。所以只有在鍋爐和汽輪機(jī)的臺(tái)數(shù)不配合情況下,才采用這種系統(tǒng)。
2.切換母管制系統(tǒng)
在這種系統(tǒng)中,每臺(tái)鍋爐與其對(duì)應(yīng)的汽輪機(jī)組成一個(gè)單元,而各單元之間仍裝有母管,每一單元與母管出還裝有三個(gè)切換閥門,這樣機(jī)爐既可單元運(yùn)行,也可切換到蒸汽母管上由鄰爐取得蒸汽。該系統(tǒng)中的備用鍋爐和減溫減壓器均與母管相連。這種系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是既有足夠的可靠性,又有一定的靈活性,能充分利用鍋爐的富裕容量進(jìn)行各爐間的最佳負(fù)荷分配。其主要缺點(diǎn)是系統(tǒng)較為復(fù)雜,閥門多,事故可能性較大,我國中壓機(jī)組的電廠因主蒸汽管道投資比重不大而供熱式機(jī)組的電廠機(jī)爐容量又不完全匹配,這時(shí)應(yīng)采用切換母管制主蒸汽系統(tǒng)。
3.單元制機(jī)組
每臺(tái)汽輪機(jī)和供應(yīng)它蒸汽的一臺(tái)或兩臺(tái)鍋爐組成一個(gè)獨(dú)立的單元,各單元之間無橫向聯(lián)系,需用新蒸汽的各輔助設(shè)備靠用汽支管與各單元的主蒸汽管道相連,稱為單元制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡單、管道短、管道附件少、投資省、壓力損失和散熱損失少。系統(tǒng)本身發(fā)生事故的可能性小,便于集中控制。其缺點(diǎn)是單元內(nèi)與主蒸汽管道相連的任一設(shè)備或附件發(fā)生故障時(shí),整個(gè)機(jī)組都要被迫停止運(yùn)行,而相鄰單元不能相互支援,機(jī)爐之間也不能切換運(yùn)行,運(yùn)行靈活性差;單元設(shè)備必須同時(shí)檢修。我國單機(jī)容量100MW以上的凝汽式的發(fā)電廠,均采用單元制系統(tǒng),超高參數(shù)或中間再熱機(jī)組的發(fā)電廠。因新汽參數(shù)更高,其再熱參數(shù)也各不一致,無例外的采用單元制機(jī)組。
火力發(fā)電廠的管道系統(tǒng)弄清之后,針對(duì)每個(gè)管道圖紙進(jìn)行分析和對(duì)照,對(duì)存在故障的管道進(jìn)行切割和更換作業(yè)。進(jìn)行管道切割作業(yè)應(yīng)遵循以下原則:
1.管子、管件、管道附件及閥門在使用前,應(yīng)進(jìn)行外觀檢查,其表面要求為無裂紋、縮孔、夾渣、粘砂、折跌、漏焊、重皮等缺陷;表面應(yīng)光滑,不允許有肖銳劃痕;凹陷深度不得超過1.5mm,凹陷最大尺寸不應(yīng)大于管子周長的5%,且不大于40mm。
2.法蘭密封面、纏繞墊不得有徑向劃痕、松散、翹曲等缺陷,石棉墊表面應(yīng)平整光滑,不得有氣泡、分層、折皺等缺陷。
3.管道切割和管道預(yù)制應(yīng)按單線圖規(guī)定的數(shù)量、規(guī)格、材質(zhì)選配管道組成件,預(yù)制過程中的每一道工序均應(yīng)核對(duì)管子的標(biāo)記,做到用料正確、尺寸準(zhǔn)確、標(biāo)識(shí)明顯。
4.鋼材的切割及管道坡口的加工應(yīng)采用以下方法:
公稱直徑≤100的碳鋼管采用機(jī)械切割;公稱直徑≥200的碳鋼管采用液壓切管機(jī)切割,既可以切割也同時(shí)可以打坡口,提高工作效率;管子切口表面應(yīng)平整、無裂紋、重皮、毛次、凹凸、縮口、熔渣、氧化物、鐵屑等,切口的端面傾斜偏差應(yīng)不大于管子外徑的1%,且不超過3mm。
5.坡口形式及加工要求:
碳鋼管公稱直徑≤100的管道可用氧乙炔焰加工但必須用磨光機(jī)磨去影響焊接質(zhì)量的表面層,并打磨平整。
公稱直徑≥200的碳鋼管采用液壓切管機(jī)進(jìn)行切割和坡口的同時(shí)制備,提高工作效率。坡口完成后對(duì)管道表面的切屑進(jìn)行清掃,露出光滑的金屬表面。
坡口加工完畢,均要檢查坡口表面質(zhì)量,尤其是液壓切管機(jī)的坡口制備質(zhì)量好,就忽視了檢查過程,重點(diǎn)檢查旋螺鋼管或碳鋼管的焊縫過渡部分,以保證管道切割和坡口后的焊接質(zhì)量。
6.管道組對(duì)的要求:
a.壁厚相同的管道組成件組對(duì)時(shí),應(yīng)使內(nèi)壁平齊,其錯(cuò)邊量:不超過壁厚10%,且不大于1mm。
b.壁厚不同的管道組成件組對(duì)時(shí),管道的內(nèi)壁差超過0.5mm或外壁差超過2mm時(shí)應(yīng)該按圖組對(duì)。
火力發(fā)電廠的區(qū)域熱水鍋爐房供熱系統(tǒng)的熱網(wǎng)是有一條供水管和一條回水管組成;在蒸汽供熱系統(tǒng)中,蒸汽可采用單管式或多根蒸汽管(供熱),凝結(jié)水可采用回收或不回收的方式進(jìn)行。
蒸汽供熱管網(wǎng)采用單管式供熱時(shí),在一般情況下多采用凝結(jié)水返回?zé)嵩吹碾p管制,及一根蒸汽管、一根凝結(jié)水管。根據(jù)需要,有時(shí)還采用三管制,如在有供暖、通風(fēng)空調(diào)、生活熱水和生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的供熱用戶中,生產(chǎn)工藝與供暖所要求的蒸汽參數(shù)相差很大,或供暖熱負(fù)荷所占比例較大,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較認(rèn)為合理的,可采用雙管供汽。
其中一根管道供生產(chǎn)工藝和加熱生活熱水用汽,一根管道供應(yīng)供暖通風(fēng)用汽,而它們的回水則共同通過一根凝結(jié)水管道返回?zé)嵩?。這種按全年負(fù)荷變化分別設(shè)置供汽管的形式,實(shí)際上在非供暖季節(jié)仍為雙管制運(yùn)行。在一些工業(yè)企業(yè)內(nèi)當(dāng)生產(chǎn)工藝用熱有特殊要求時(shí),可單獨(dú)設(shè)置蒸汽管和凝結(jié)水管,與其他用熱分開。
下個(gè)章節(jié)將詳細(xì)講述電廠供熱管道的構(gòu)成與管道切割注意事項(xiàng)。