论正压浓相气力输灰系统的应用

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【摘 要】以平朔煤矸石发电厂4#机除灰系统为例，参照以往各个电厂除灰系统运行中出现的各种问题进行针对性的解决，实际除灰系统的平稳安全运行。

【关键词】除灰；配置；调试

On Dense Phase Pneumatic Conveying application of gray system――On the Pingshuo 4 ash removal system. Debug applications

Wang Shu-ping

(Shanxi Electric Power Construction Company environmental engineering company Taiyuan Shanxi 030012)

【Abstract】Ash handling system to the the Pingshuo 4 # coal gangue power plant machine, for example, with reference to various problems in the previous run of each power plant ash handling system for targeted solutions, practical stable and safe operation of the ash removal system.

【Key words】Ash;Configuration;Debugging

1. 引言

平朔煤矸石发电厂4#机已于2009年6月通过168试运并顺利移交业主，到现在已经有一年左右。在此期间，由我单位负责施工并调试维护的4#炉除灰系统，在试运期间，未发生堵灰阻塞现象，运行稳定，并在移交电厂运行后的1年当中，也未发生堵灰现象。经过长周期的机组运行，平朔煤矸石发电厂4#炉干除灰系统已圆满达到原先的设计参数。下面就其在调试运行期间的问题进行技术分析，不足不处，请予以指导。

2. 工程概况

山西平朔电厂厂址位于山西省北部朔州市的西部，位于安太堡车站西北约2Km处，南距朔州市约18Km。本期工程拟在电厂一期工程厂区扩建端扩建2×300MW燃煤直接空冷循环流化床机组，3#机于2008年6月移交投产发电，锅炉所配烟气净化装置为一台FMFBD-51880型分室定位反吹袋式除尘器，共设3排，每排5个灰斗，共15个灰斗。输灰系统为华通克莱德设备，最远水平输送距离约为300m，90℃弯头10个。锅炉然煤量按256.95t/h设计，在某些特殊情况下，飞灰总量可达到灰渣总量的80%，最大飞灰量可达135.442t/h。锅炉燃烧的煤质特性见表1，在额定工况下分别计算的设计煤种与校核煤种灰渣量见表2。

工作流程:

＃3炉除灰系统设计为微正压气力除灰系统。从电除尘器分离下来的干灰经入口圆顶阀进入仓泵，然后用0.3MPa压缩空气将干灰通过输灰管路吹到灰库内，通过灰库顶部的布袋除尘器将干灰与空气分离后，空气排往大气，干灰落入灰库，再经过灰库下的干灰散装机装车外运，供综合利用。

运行条件：飞灰输送系统采用连续运行方式。运行模式见下表3。

仪表用压缩空气气源

仪表用压缩空气系统供气压力为0.45～0.8MPa，最高温度为50℃。

3. 技术条件

3.1 飞灰量：

在BMCR(最大连续出力)，最差煤质时一台炉的飞灰量： 101.58t/h

3.2 布袋除尘器除灰系统：

（1）布袋除尘器内的设计烟气压力约为1000 Pa。短时最大：1300 Pa。

（2）布袋除尘器排灰温度： 120 ℃

（3）布袋除尘器灰斗容积: 8~10小时的灰量 80 m3/个

（4）布袋除尘器各电场飞灰分配比例:

每台炉设1台布袋除尘器，共设3排，每排5个灰斗，共15个灰斗。布袋除尘器每个灰斗的飞灰平均分配。每次检修时停运其中一列。

（5）灰斗下净高4.2m。

3.3 省煤器飞灰处理系统:

（1）排灰量5.42t/h

（2）排灰温度～ 360℃

（3）灰斗出口压力～－1KPa

（4）每个灰斗容积～ 120m3/斗，每台炉 2个

4. 飞灰输送系统要求

（1）除灰系统按2×300MW机组设计。

（2）每台炉设1套正压浓相气力除灰系统，用于输送锅炉除尘器灰斗中收集的飞灰。每台炉省煤器和布袋除尘器第一排灰斗的干灰合用一根灰管。布袋除尘器第二、三排灰斗各用一根灰管输送到灰库内。经库顶切换阀切换后还可进入其它两个灰库。即每根灰管都能进入任何一座灰库。灰库内设有高、连续、低料位指示器。相邻两灰库之间设有连通管，连通管上设手动关断阀。

（3）除灰系统采用程控运行，承包商应确定和推荐输灰系统安全、合理的运行周期和每次运行时间及其它相关参数。

（4）布袋除尘器在PLC控制上能做到定期、连续两种排灰方式，当一个单元在输灰状态时，另一单元同时进行装灰，并可以进行手动操作。由于本工程为循环流化床锅炉，在某些特殊情况下运行时，飞灰总量可能达到灰渣总量的80％，即在燃烧校核煤种1时的最大灰量可达135.442t/h，若按《火力发电厂除灰技术规程》要求，以保证在锅炉MCR工况燃用设计煤种时，除灰系统具有满足锅炉排灰量且具有50%以上的裕度；燃用校核煤种时满足锅炉排灰量且具有20%的裕度的要求，即此时除灰系统出力应为125t/h；考虑到两者相差不大，故每台炉的输灰出力定为135t/h，以满足各种工况下飞灰的输送。

（5）布袋除尘器各排灰斗系统出力的确定，要考虑到当布袋除尘器其中一列因故停运时，其它灰斗能清除锅炉连续最大出力BMCR时的全部灰量。

（6）所有飞灰处理系统内阀门（手动阀门除外）采用工艺合理的原装进口阀门，其本体使用寿命大于20000小时，其阀板及密封件使用寿命大于8000小时。输送管线和管件（包括管线上所有弯头）使用寿命必须达到20000小时以上。装灰阀、排出阀、排气阀的密封件、阀心等部件要经过硬质合金喷涂处理。

（7）除尘器区域灰管的第一个弯头和灰管入灰库的最后一个弯头的弯曲半径为1m，其余弯头的弯曲半径为5倍的管道内径。

5. 调试

经过对系统的试运调试，在锅炉负荷达到170MW时，系统开始出现堵管现象，我们对系统进行了检查，情况如下：

（1）拆除管路，进行空吹，并未发现管路内有杂物和影响正常运行的物质。

（2）并对灰粒的大小进行分析，发现灰粒有偏大的现象，说明锅炉燃烧不是很充分。在现有的输送气量上很难将这样的灰份输送。

（3）在对堵灰管路进行排通时发现，堵灰位置较集中于管路弯头前，且在正常排堵吹扫时，效果不大，堵灰很难被吹走，只能拆管进行排灰。

（4）对设备运行数据进行分析，发现所定运行周期时间偏大，实现运行周期时间较小。

（5）在对运行周期时间调整后，周期变小了，但频次变大。这样造成空气源动力不足。

（6）在正常的运行中发现，同一个电场，各个输灰泵投运时间间隔较小，只有2秒时间，这样同一个电场5个输灰泵内的灰份同时输送， 势必造成管路堵塞的现象。

6. 通过问题分析，找出问题的所在，我们协同设备厂家、设计院与公司项目部专工共同解决，并制定出可行的实施方案。

（1）针对管路堵塞问题，我们将4#炉所有除灰管路，全部进行了拆除检查，并对其进行吹扫，并未发现内部有焊条头等杂物，由此断定，造成堵管的原因不是由于管路内有焊条头等杂物造成的。

（2）在进行拆管处理堵管的时候，我们对排到外部的灰份进行了粒度检查，发现设计灰份为粒度为140mm颗粒，但实际最大值已经达到了1mm，平均也有0.5mm，这样在除灰管道内，在现有的设计参数下运行，对于168试运期间锅炉燃烧不充分的煤灰，克莱德现有的运行方式显然是不能正常运行的。

（3）另外，由于管路中存在着这样的大粒度的积灰，使其在管路拐弯前进行了堆积，在一次次的输灰过程中，积灰越积越多，最终造成管路的堵塞。在排堵时，管路中的积灰已经堆积较为严实，所以在排堵时是很难将管路中的积灰排放至灰库的。对于这个问题，在内蒙临河电厂1#、2#炉，河曲2*600MW的两台炉试运中，除灰系统也出现过这样的问题。而且在今后的运行中也可能出现堵灰现象，那样对于电厂的运行人员是不利的。为此，我们经过思考，又对飞灰在管路中运行的位置进行比较后，决定在管路中较易堵灰的地方增加临时排堵管，并安装一个手动球阀。但通过与克莱德厂家人员进行沟通后，厂家人员不同意在厂区输灰管路中增加排堵管。

（4）除灰的运行数据是厂家工代在编程时输入的，是对于满负荷状态下的运行参数。但在机组开始的锅炉吹管，小负荷运行时，现有的运行参数是不合适的。由于布袋除尘器的除尘特点，除尘器各个除尘区域的清灰量是相同的，进入除灰系统每个电场的灰量也都一样，这样，对于非正常运行的除灰系统，仍用满负荷状态的运行参数，灰份是很难排走的，就需要对此进行参数的更改。通过调整灰斗的落料时间，来调整出灰量的大小，降低周期循环时间，实际除灰的可靠运行。

（5）运行中发现，现有的两个储气罐很难满足除灰系统的正常用气。（现有储气罐为一个5m3，一个为2.5m3），经观察发现，当一电场和二电场同时运行时，储气罐中的气压会突降至0.58MPa以下。这样在正常的输送周期中，当灰份输送至一半时，会由于后续的源动力降低，而气源没有及时补充，造成气源不足，使得灰份在半途中突然造成速度降低，这样，当遇到管路弯头时，灰份便会停积，影响正常的输灰运行。但是，在解决了这个问题的以后，堵灰还是发生。 经检查，发现还是由于进入输灰管路中的气压不足造成的。而该设备的空气进气侧，装设有节流孔板，每个节流孔板都开有大小不等的小孔。经与厂家工代讨论后认为是节流孔板问题，并由厂家工代设计，将孔板更改后，加大进气量，重新安装。经测试，气源已可以满足正常的输灰需要。

（6）对于我们提出的第六个问题，厂家认为在现有的机组负荷状态下是可以满足条件的。

7. 方案的落实

对于我们提出的方案，厂家和设计院均认同，可以照此执行。后在机组停机检修中将上述方案全部落实处理（除第六条未处理外，其余均作了处理）。当机组重新启动后，由小负荷到满负荷，到168试运期，除灰系统未出现堵灰现象，所装设的排堵管也没有用上。

通过我们的努力，机组移交电厂后的300多天的运行中，平朔4#机组除灰系统未出现堵灰现象。

参考文献

［1］ 王鹰，陈宏勋，王国华.连续输送机械设计手册［M］.北京：中国铁道出版社，2001.

［2］ 陈宏勋.管道物料输送与工程应用［M］.北京：化学工业出版社，2003.

［3］ 张善荣.散料输送与贮存［M］.北京：化学工业出版社，1996.

［文章编号］1006-7619（2011）01-09-009

［作者简介］ 王淑平（1983-），女，职称：工程师，工作单位：山西省电建四公司环保工程公司，从事环保工程类设备安装工作。