吹管

一、吹管的主要范围

1、锅炉过热器、再热器及其系统。

2、主蒸蒸汽吹、再热蒸汽冷段管及热段管。

3、高压旁路系统。

4、汽动给水泵汽源管路

从理论上讲，在减温水管道冲洗时，下列设备一般不参加冲洗，以免杂物堵塞：

1、表面式减温器

2、混合式减温器

3、自冷凝减温水的冷凝器。

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二、吹管系统

1、临时管道系统的设计应根据工程实际情况按照DL/T5054《火力发电厂汽水管道设计技术规定》进行设计计算，在保证吹管质量的前提下，尽量减少临时管道的长度、弯头、分叉管等，使系统阻力降低。

2、为了简化吹管系统，方便吹管过程中的系统切换，缩短吹管时间和节约燃料，宜采用过热器和再热器串吹即全系统吹洗一次完成的方案。但在再热器进口必须加装集粒器，防止蒸汽将过热器内杂物带入再热器。集粒器应符合下列条件：

（1）强度满足蒸汽参数要求，设计压力不小于3MPa、温度450℃。

（2）阻力小于0.1MPa。

（3）收集杂物性能好，滤网孔径不大于12mm，且主汽流不能直吹网孔，并有足够大的收集杂物的空间。

3、当采用一段法吹洗时，应分别检查主汽及再热汽管道的吹洗质量，均符合标准要求。

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三、吹管方式

1、吹管方式一般分为一阶段吹管和二阶段吹管两种。

2、二阶段吹管：第一阶段吹洗过热器，主汽管路及冷段再热蒸汽管路，第二阶段进行全系统吹洗（简称二步法）。

3、一阶段吹管：全系统吹洗一次完成（简称一步法）。

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四、吹管方法选择

1、汽包炉宜采用降压吹管的方式，一般采用燃油或燃气的方式。

2、直流炉宜采用稳压吹管的方式，一般采用油煤混烧的方式。

3、吹管方式的选择及应注意问题

降压吹管法由于吹管系统简单，现场容易实现，一直被广泛采用，但是随着电力工业的发展，锅炉容量越来越大，参数越来越高，锅炉型式也越来越多，有汽包锅炉、直流锅炉和低倍率复合循环锅炉等，对于这些不同型式的锅炉，并非都可采用降压吹管法，而应根据锅炉的型式选择合理的吹管方式。吹管对于锅炉是一种特殊的运行工况，如果锅炉吹管方式选择不当，一方面吹管时锅炉的汽温和压力变化幅度大，汽温的变化速率大，势必给锅炉厚壁承压部件带来较大的热应力及交变应力，另一方面吹管的次数增多，相应的应力循环次数多，由此引起锅炉厚壁承压部件的疲劳寿命损坏，这种情况对于高参数大容量锅炉更为突出。

（1）吹洗质量准则

根据作用力等于反作用力原理，流体对杂物作用力等于杂物对流体的反作用力。

设冲洗时流体对杂物的作用力为[（F流→F物）吹]，额定运行工况时流体对杂物的作用力为[（F 流→F物）额]。令它们的比值为K

（F流→F物）吹D'²υ'

K =───────────────=─────

（F流→F物）额D"² υ"

式中：D' 吹扫蒸汽流量； D" 额定运行蒸汽流量；

υ'蒸汽比容 ; υ" 额定运行蒸汽比容；

K为无因次量，称为吹洗质量准则。由于F流→F物是根据动量定理推导求得，故又称吹洗动量准则或吹管系数。

对吹管系数的要求，就是蒸汽在流动过程中对已定杂物在流动方向的作用力，应大于在额定工况时的作用力。这样在吹洗时不能被吹走掉的杂物，在正常运行工况时也就不会被冲到汽机，根据这一概念，可得：

（F流→F物）吹＞（F流→F物）额，即K＞1

吹洗工况与正常工况比较，吹洗时间短，故K值要考虑有一定富余度，一般要求K=1.5左右。（2）降压吹管方式的特点

降压吹管方式是利用锅炉的蓄热量，凭借锅炉快速降压过程产生的附加蒸发量，短时获得较大蒸汽流量，依靠有效吹管时间（吹管过程中吹管系数大于1的时间）和积累来达到吹管目的的一种方法，降压吹管法操作简单，锅炉升压到一定值，快速打开临时控制阀，进行锅炉吹扫，如此反复，直至锅炉吹扫干净。在采用降压吹管时，锅炉可在完全烧油的情况下进行，既使制粉系统不具备投运的条件下也可实现锅炉吹管；其次，锅炉蒸发量主要依靠自身的蓄热量产生，锅炉吹管间断进行，每次吹扫持续时间短，因此锅炉补水也是间断进行，补水量相对较小。对于大型发电机组，当给水系统配置的电动给水泵容量为30％时，不投入汽动给水泵，仅靠电动给水泵就可满足锅炉吹管补水的要求；第三，由于锅炉完全燃油，输入热量少，热负荷较小，汽温水平相对较低，无须附加临时减温装置也可控制再热器不超温，因而吹管系统简单。

但是，采用降压吹管时，由于每次吹扫的时间短，总的吹管次数多，一般都靠烧油进行，燃油消耗量大；其次，降压吹管对于锅炉是一种非常恶劣的非正常运行工况，不仅在每次吹扫过程中锅炉的压力和汽温的变化率和变化幅度非常大，给锅炉厚壁承压部件带来较大的热应力及交应变力，而且吹管次数多会引起锅炉厚壁承压部件疲劳寿命损伤。特别是随着锅炉容量的不断增大和参数的不断提高，锅炉承压部件的壁厚也相应增大，其热应力和疲劳寿命损伤问题也更为突出。为此，需要限制吹管过程锅炉的温度变化辐度。《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇）中规定：“汽包锅炉吹洗时的压力下降值应控制在饱和温度下降值不大于42℃的范围内”。这一规定是将汽包这个厚壁承压部件在降压吹管过程中的降温幅度要求作为整个锅炉的降压降温幅度限制条件，以此来保证锅炉的安全。锅炉吹管的实践表明，在降压吹管过程中，尽管按照上述要求，但是有时吹管过程中过热汽温或再热汽温的变化幅度和变化率仍很大，使锅炉除汽包之外的其它厚壁承压部件（过热器集箱、再热器集箱和主蒸汽管道等）出现很大的内外壁温差，远远超过了所允许的温差范围，因此仅控制汽包的温降幅度是不够的，而应全面控制锅炉所有厚壁承压部件的温降幅度，对于直流锅炉同样应控制其厚壁承压部件在吹管过程中出现的温降幅度。

（3）稳压吹管方式的特点

锅炉稳压吹管方式，即吹管过程维持锅炉蒸发系统压力不变的情况下进行的锅炉吹管，它对于锅炉系统是个相对稳态过程，在此过程中锅炉维持输入能量和输出能量之间的能量平衡以及给水量和蒸发量之间的质量平衡。因此，锅炉采用稳压吹管方式时①为了保证吹管系统各处的吹管系数大于1，达到吹管所要求的流量，锅炉必须投入煤粉燃烧，以保持相当的蒸发量；②每次吹扫时间可持续较长，完成锅炉吹管所需的吹管次数少；③锅炉投粉运行可节省燃油；④锅炉的压力基本不变，汽温的变化率和变化幅度小，对锅炉厚壁承压部件造成的热应力较小；⑤锅炉投粉燃烧并在较大热负荷下运行（吹管要求控制门全开后过热器出口压力达到规定数值，这时相应的锅炉蒸发量为60％～70％额定蒸发量，使锅炉较早地经受大负荷的考验，尽早暴露锅炉机组及其制粉系统在基建调试阶段存在的缺陷，