京能热电2号机组送风风量取样装置堵塞改造治理

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【摘 要】本文详细介绍了北京京能热电股份有限公司热工车间热控一班“石火人”QC小组对京能热电2号机组送风风量取样装置堵塞改造治理的全部过程和理论分析。内容包括“石火人”QC小组研究课题的选定理由、对2号机组送风风量取样装置堵塞情况的现场调查和理论分析、活动目标的确定、活动可行性分析、堵塞原因的分析、堵塞因素试验过程和堵塞原因的确定、鉴于堵塞原因的对策制定以及对策的详细执行情况，记录了改造完成后的效果检查情况和巩固措施并确定了下一步的小组计划。

【关键词】送风风量；堵塞；“石火人”；现场调查；理论分析；机翼装置；积灰；取样管；风道；吹扫；机组经济性

1.题目的由来

由于京能热电（以下统称“我厂”）2号机组送风风量的取样装置堵塞造成了一系列问题，对机组的安全稳定运行造成了一定的影响并直接降低了机组效率，故而组织了“石火人”QC小组，并确定了研究课题为“京能热电2号机组送风风量取样装置堵塞改造治理”，以下为我厂2号机组送风风量取样装置堵塞造成的影响：

（1）2号机组送风风量取样清理频率过高，由几年前的每月一次，逐渐缩短至现在每周三次，每次吹扫均需退保护，劳动强度大。

（2）由于机翼风量测量装置对于风道的节流作用，导致两台送风机和吸风机电流偏高，厂用电率居高不下。

（3）常发生总风量低及跳变现象，影响送风风量自动调节及炉膛负压的调整，易造成风量低保护动作。

（4）机翼装置常年使用内部积灰严重，堵塞清理难度高，反吹扫等措施均无法彻底清除积灰。

（5）频繁清理取样装置，易导致，外连接部分密封不好，更易形成堵塞。

2.现状调查

2号机组送风风量取样清理频率过高，由几年前的每月一次，逐渐缩短至现在每周三次，劳动强度逐渐变大。2011年1月-4月吹扫频率如下：

1月份： 吹扫频率12次，严重堵塞次数8次，跳自动次数5次，停炉次数0次。

2月份： 吹扫频率12次，严重堵塞次数7次，跳自动次数3次，停炉次数0次。

3月份： 吹扫频率12次，严重堵塞次数9次，跳自动次数6次，停炉次数0次。

4月份： 吹扫频率12次，严重堵塞次数8次，跳自动次数4次，停炉次数0次。

2011年5月我厂2号机组停机期间，“石火人”小组进入2号机组送风风道内部考察风道内部情况，拍摄机翼式风量测量装置堵塞情况：

3.目标确定

针对2号机组的空预器漏风情况及领导要求，我们确定了本次改造的整体目标为：将送风风量取样装置的吹扫频率从原来的每周三次清扫改变为三个月一次清扫，也就是说原来三个月的总清扫次数为（每周三次）*（四周）*（三个月）=36次，而改造后我们力争做到每三个月只清扫一次。

4.可行性分析

目标确定后，我们相关技术人员展开了可行性讨论，有以下几个方面：

（1）由于送风风量为锅炉主保护，设计复杂，固想要达到既定目标存在着技术难度大、工作程序复杂的问题，所以我们挑选了我单位多年从事热工技术改造的精英共同完成，确保所需的技术力量。

（2）由于送风温度较高，带压作业工作风险较高，所以与领导协调并确定了利用2011年机组检修进行送风量取样改造的基本方针。

（3）风道的工况比较复杂，内部取样风道设计较复杂，改造过程中容易出现工艺问题，但本次检修为2号机组的A级检修，机组停机时间长，我们有充足的纠错时间，并将此次改造项目列为机组检修的重点项目，可以得到其它标准项目的配合。

（4）由于技术小组为临时组建，小组成员为各个班组的领导或专责工，与领导协商后，领导表示了高度的重视，并为小组设置组长，方便协调。

在领导的高度重视下，大量的高级技术人员参与到了此次的改造工作中，为我们既定目标的实现奠定了坚实的基础。

5.原因分析

组织技术人员现场考察并召开多次研讨会，确定了造成送风量取样堵塞不稳的原因。

5.1从设备本身来讲

机翼装置水平放置，取样管路过长，取样口过细。机翼装置本身的形状决定了积灰无法排出。

5.2从人员维护方面

维护人员经验不足且不清楚机翼测量的基本原理，所以出现了吹扫时间长短不一、和吹扫完毕后紧固力度不够造成漏风的现象，这些都会造成取样装置的进一步堵塞；且吹扫方法上也存在问题，由于上部取样管位置高且无维护平台，所以工作人员每次吹扫都只是吹扫下部取样管，且吹扫后没有进行打密封胶等有效的防漏措施。

5.3从取样环境上来讲

二次风的含尘量较大，空预器漏风，燃料燃烧不充分。恶劣的测量环境造成取样管的堵塞进一步加剧。

6.要因确认

小组通过调查分析、现场验证、现场检测、现场试验， 对以上末端因素进行了要因确认（见表3）：

表3 要因确认表

从要因确认表可以看出，造成风量测量装置堵塞的主要原因是：

（1）机翼装置水平放置。

（2）机翼装置本身形状决定积灰无法排出。

7.制定对策

针对确认的主要原因，遵循5W1H的原则，小组对每一主要原因制定了相应的对策。

（1）对于机翼装置水平放置我们的对策为利用机组停机检修机会将机翼装置改造为竖直放置，增大机翼装置的容灰体积，但由于机翼与风道壁取样管构造固定，所以必须进行整体改造，将机翼装置和取样管全部更换。

（2）在改型的过程中采取办法将机翼内部积灰排出，确保改造后的装置和取样管路畅通。

8.对策实施

（1）针对以上两点要因的解决措施得出的结论必须对机翼测量装置进行改型方能解决问题，“石火人”小组成员杨杰、邹利顺于2011年4月5日前往兄弟电厂科右中电厂进行实际考察，对该厂安装的东南大学开发的一种多点式风量测量装置进行了技术上的分析考察，发现该装置基本无堵塞现象发生，能够保证风量测量的准确性及稳定性。

（2）2011年4月20日“石火人”小组成员对东南大学开发的多点式风量测量一次测量元件与我厂现行安装的机翼式风量测量装置进行了技术及构造上的对比。多点式风量测量装置是基于靠背测量原理，测量装置安装在管道上，其探头插入管内，当管内有气流流动时，迎风面受气流冲击，在此处气流的动能转换成压力能，因而迎面管内压力较高，其压力称为“全压”，背风侧由于不受气流冲压，其管内的压力为风管内的静压力，其压力称为“静压”，全压和静压之差称为差压，其大小与管内风速（量）有关，风速（量）越大，差压越大；风速（量）小，差压也小，因此，只有测量出差压的大小，再找出差压与风速（量）的对应关系，就能正确地测出管内风速。多点式风量测量一次测量元件，增设了自清灰装置，即在垂直段内悬挂了自清灰棒，该棒在管内气流的冲击下作无规则摆动，起到自清灰作用。

由于各锅炉风量的风道截面比较大，且风道的走向、风道直管段的长短各不同和风道内风量大小的改变， 仅有一个测量点是肯定不够的.为了能够准确地测量出锅炉各风量，新采用的办法是在大风道截面上采用等截面多点测量.依据上述测量原理，根据各测量截面尺寸的大小直管段长短等因素确定测量点数，将许多个测量点等截面有机地组装在一起，正压侧与正压侧相连，负压侧与负压侧相连，正、负压侧各引出一根总的引压管，分别与差压变送器的正、负端相连，测得截面的平均速度，然后计算出风量。实践证明该装置完全能长期可靠使用，成为免维护产品。

（3）2011年5月，2号机组停机期间，“石火人”小组在锅炉车间的配合下对送风风道内部的机翼式风量测量装置进行拆除，并将新型自清灰式风量测量装置进行焊接安装，拆除原来的取样表管，并与风道顶部重新焊接取样表管，对变送器重新进行标定校验，安装接线。经过长达半个月的拆除及安装改造，新型机翼安装完毕。

9.效果检查

通过以上改造，2号机组5月末开机以后对改造效果进行了持续4个月的观察检验，达到如下效果：

（1）降低了吹扫频率，最终实现了将实现了将风量测量装置吹扫频率降至3个月1次的目的。机组投运后对我们对6月份至9月份的吹扫情况进行了统计：仅8月份吹扫一次，且未出现取样堵塞和跳自动的现象，更未发生过炉保护动作。

（2）改造后的经济性分析：我厂2号炉采用插入多点式风量测量装置，相比1、3、4号炉的机翼型风量测量装置，风道通流面积增大1.5倍，降低节流压损，使风机厂用电率平均低0.2个百分点，节能效果十分显著。经统计一台机组平均年发电量大约12.5亿Kwh，相当于年节电250万Kwh，按目前电价0.5元/度，直接节约经费达125万元。

（3）下半年机组停机期间，“石火人”小组成员进入风道内部查看风量测量装置磨损及堵塞情况，情况良好。

结论：本次改造，完全达到预定效果。

10.巩固措施

为了进一步巩固小组活动成果，我们制定了如下措施：

（1）无论有无堵塞，每3个月定期对风量取样装置进行一次全面的吹扫清理。

（2）规定在以后机组停机检修期间，必须专人进入风道内部，实际查看风量测量装置磨损情况及堵塞情况。

（3）将质量管理制度标准化：巩固了质量、安全、环境一体化体系，完善各项规章制度，对于机组运行状况，做到日汇报，周分析，月总结，形成标准化管理。

11.结论

通过这次大型的技术改造项目，我们提高了团队意识，增强了大家克服困难、解决困难的信念。我们提高了质量意识及管理水平，并总结出一套技术、质量成果；提高了机组经济性，降低了发电生产成本，创造了良好的经济效益。