何忠財

（遼寧華電鐵嶺發(fā)電有限公司，遼寧鐵嶺 112000）

多泵制濃相氣力除灰系統(tǒng)故障分析

何忠財

（遼寧華電鐵嶺發(fā)電有限公司，遼寧鐵嶺 112000）

以遼寧華電鐵嶺發(fā)電有限公司二期工程為例，介紹了多泵制濃相氣力除灰系統(tǒng)的構(gòu)成及工作原理，分析了摻燒運行中常見故障出現(xiàn)的原因，提出了相應(yīng)的建議，供處理同類問題時參考。

氣力除灰；正壓濃相；多泵制；故障分析

1 系統(tǒng)概況

遼寧華電鐵嶺發(fā)電有限公司（以下簡稱鐵嶺發(fā)電公司）二期工程2×600MW機組于2008年12月投產(chǎn)，該機組配置了雙室五電場電除塵器，電除塵效率為99.86%。除灰方式設(shè)計為下引式多泵制正壓濃相氣力除灰，該系統(tǒng)實際設(shè)計最大出力為163.5 t／h，鍋爐設(shè)計煤種產(chǎn)生的灰量為109 t／h，校核煤種產(chǎn)生的灰量為126 t／h。

多泵濃相氣力除灰系統(tǒng)采用XCM型下引式密相泵為輸送倉泵，以若干臺倉泵為一個輸送單元，同一輸送單元的倉泵采取同步運行方式，一個輸送單元的倉泵為一個運行整體，對其控制類似于對單臺倉泵的控制，一個輸送單元設(shè)置一個出料閥，將鍋爐省煤器及電除塵灰按照粗灰、細(xì)灰分開的原則輸送到2座粗灰?guī)旌?座細(xì)灰?guī)熘小?/p>

每臺鍋爐省煤器設(shè)有6個灰斗，將省煤器的粗灰通過一條?108mm×5mm的管道輸送到粗灰?guī)熘小?/p>

靜電除塵器分為5個電場，每個電場設(shè)8個灰斗。電除塵器一、二電場的粗灰經(jīng)正壓氣力輸灰系統(tǒng)輸送至粗灰?guī)?，三、四、五電場的?xì)灰經(jīng)正壓氣力輸灰系統(tǒng)輸送至細(xì)灰?guī)臁?/p>

氣力除灰系統(tǒng)氣源取自＃3空氣壓縮機站，1臺爐峰值輸送用耗氣量為124 m3／min（0.7 MPa，下同），正常輸送用耗氣量為82m3／min，儀用用氣量為4.0m3／min，1座灰?guī)熳畲笥脷饬繛?.2m3／min。

共設(shè)計3座灰?guī)?，總貯存量按2臺鍋爐最大連續(xù)負(fù)荷（BMCR）下36 h排灰量考慮。每座灰?guī)斓挠行莘e不小于3444m3，內(nèi)徑?15m。每座灰?guī)煜略O(shè)4個排灰口，2個排灰口用于灰水混合器，1個排灰口用于排放干灰，1個排灰口用于加濕灰綜合利用?；宜旌掀鲗⒏苫遗c水混合成灰水比為1∶（1.5～3.0）的灰漿，然后送入灰渣泵房前的灰渣漿池；排放的干灰直接裝入汽車運走，每個干灰排灰口的排灰能力不低于120 t／h。

2 工作原理

2.1 工作過程

2.1.1 進(jìn)料階段

隨著灰斗中灰量的增加，灰斗中料位信號、進(jìn)料時間聯(lián)合控制，開進(jìn)料閥、開透氣閥系統(tǒng)開始進(jìn)料。鐵嶺發(fā)電公司目前灰斗料位信號采用無源核子料位計，其基本原理是通過監(jiān)測灰位變化時引起的環(huán)境射線變化來監(jiān)測料位變化。目前電除塵器灰斗進(jìn)料時間設(shè)置為：一電場20 s，二電場30 s，三、四、五電場60 s，鍋爐省煤器灰斗10 s。

2.1.2 氣化階段

隨著倉泵內(nèi)“進(jìn)料時間”的結(jié)束，每個獨立倉泵關(guān)閉透氣閥、進(jìn)料閥，同時開啟進(jìn)氣閥、輸送閥，氣化開始。氣化程度由壓力變送器發(fā)出的壓力值來決定，通常設(shè)定為200～290 kPa。

2.1.3 輸送階段

當(dāng)倉泵內(nèi)飛灰氣化結(jié)束后，倉泵內(nèi)壓力達(dá)到“開出料閥壓力”值后，出料閥開啟，物料開始輸送，當(dāng)倉泵壓力達(dá)到“關(guān)出料閥壓力”值時，關(guān)閉進(jìn)氣閥、輸送閥、出料閥，此時物料輸送結(jié)束，進(jìn)入下一循環(huán)進(jìn)料階段。

2.2 參數(shù)設(shè)置

上限壓力，180～250 kPa；下限壓力，40～110 kPa；開防堵壓力，280～300 kPa；關(guān)進(jìn)氣壓力，300～350 kPa（必須大于開防堵壓力）；堵管壓力，350～400 kPa；母管壓力，550～600 kPa。

3 多泵制正壓濃相除灰系統(tǒng)的特點

（1）較高的灰氣比?；覛獗瓤蛇_(dá)30～100 kg／kg，而常規(guī)稀相系統(tǒng)為5～15 kg／kg，所以其空氣消耗量大大降低，正常情況下為其他系統(tǒng)的1／3～1／2，因此供氣不必使用大型空氣壓縮機，在出力相同的情況下所用管徑大為減小，從而可降低投資。

（2）輸送速度低。濃相正壓除灰系統(tǒng)平均流速為8～12m／s，為常規(guī)稀相系統(tǒng)的1／3～1／2，輸灰管道磨損相對減小。

（3）輸送距離遠(yuǎn)。單級當(dāng)量輸送距離最遠(yuǎn)可達(dá)1500m，更長距離的輸送可采用中間站。

4 常見故障分析

4.1 磨損

鐵嶺發(fā)電公司倉泵除灰管路單臺爐共計5根，電除塵器下倉泵3根除灰管路，規(guī)格為?219mm× 7mm無縫冷軋鋼管，每條除灰管路長約300m；鍋爐省煤器下倉泵有2根除灰管路，規(guī)格為?108mm× 5mm，管路長約450m。自2013年＃5，＃6鍋爐機組電除塵器、省煤器輸灰管路投運起，至今共發(fā)生管路漏灰缺陷151次，現(xiàn)場發(fā)生泄漏的管道（規(guī)格?219 mm×7mm，?108mm×5mm），泄漏位置基本都在彎頭或彎頭出口后1m之內(nèi)，均位于氣流變形和加速段，大都由磨損減薄造成。造成磨損的具體原因如下。

4.1.1 煤質(zhì)變化

由于能源日益緊缺，為了降低成本，鐵嶺發(fā)電公司摻燒一定比例的褐煤，最低比例達(dá)到50%，由于褐煤的揮發(fā)分較高，造成省煤器倉泵、電除塵器倉泵下飛灰量增加，同時也加速了省煤器倉泵、電除塵器倉泵下管路、彎頭及膨脹節(jié)的磨損。

目前，鐵嶺發(fā)電公司燃煤有10余種，其中鐵法煤礦集團(tuán)提供的煙煤約占5%，阜新煤礦集團(tuán)提供褐煤約占85%，霍林河煤礦集團(tuán)供應(yīng)的褐煤約占10%。入爐煤種改變，導(dǎo)致煤的含灰量大大增加，是設(shè)備加速磨損的主要原因之一。

4.1.2 管道布置不合理

現(xiàn)場管路使用彎頭較多。據(jù)統(tǒng)計，＃5爐省煤器倉泵管路布置12個彎頭，電除塵器倉泵管路布置27個彎頭，倉泵出口增壓器、第1／2／3個彎頭和直管段泄漏最為頻繁。

4.1.3 檢修維護(hù)方法不合理

維護(hù)人員檢修對缺陷管理粗糙，總是用貼補焊接的方式處理泄漏缺陷，沒有從根本上想辦法，使發(fā)生的缺陷被臨時掩蓋，造成惡性循環(huán)。

4.2 堵管

省煤器倉泵、電除塵倉泵在運行過程中，自動投運程序中容易出現(xiàn)“壓力”無法下降，此時判定倉泵管路中出現(xiàn)堵管，造成堵管的原因有以下幾點。

（1）倉泵上限壓力設(shè)值過高，出料閥打開瞬間，初速過高，阻力增大，易造成堵管。

（2）壓縮空氣氣量不足，使灰氣比增大，輸送濃度過高，造成管道阻力增大，易發(fā)生堵管。

（3）電除塵器故障停運后，沉降的灰一般顆粒粗大、表面粗糙，使輸送事故發(fā)生的概率增加。煤油混燒灰的黏性大，在輸送過程中灰粒逐漸沉降，易發(fā)生堵管。

4.3 倉泵“氣化”失敗

4.3.1 管路漏泄

隨著運行時間的增加，電除塵器倉泵、省煤器倉泵之間連接管路密封墊片老化、管路磨損，都極易造成倉泵的“氣化”漏氣，導(dǎo)致“氣化”失敗。

4.3.2 進(jìn)料閥、出料閥“內(nèi)漏”

電除塵器倉泵、省煤器倉泵進(jìn)料閥、出料閥采用雙閘板密封，閥芯材質(zhì)均為耐磨鎢鋼，使用壽命應(yīng)大于10000 h，使用溫度≥450℃，隨著運行時間的增加，進(jìn)料閥、出料閥閥芯磨損，與密封面之間出現(xiàn)間隙，造成進(jìn)料閥、出料閥“內(nèi)漏”，也容易導(dǎo)致“氣化”失敗。

4.3.3 壓力變選器損壞

檢查省煤器倉泵、電除塵器倉泵壓力變送器是否損壞，壓力變送器損壞同樣會造成“氣化”失敗。

5 結(jié)束語

氣力除灰系統(tǒng)運行的好壞直接影響機組的安全運行，同時影響現(xiàn)場的文明生產(chǎn)，嚴(yán)重時可能造成機組停機。為了確保機組的安全、穩(wěn)定運行，應(yīng)加強運行過程監(jiān)視和現(xiàn)場巡查，發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障及時處理，從而保證氣力除灰系統(tǒng)正常運行。

［1］胡蔭平.電站鍋爐手冊［M］.北京：中國電力出版社，2005.

［2］崔功龍.燃煤發(fā)電廠粉煤灰氣力輸送系統(tǒng)［M］.北京：中國電力出版社，2005.

［3］趙軍，劉宗明，陸海東，等.粉煤灰濃相氣力輸送系統(tǒng)的研究與應(yīng)用［J］.上海理工大學(xué)學(xué)報，2003（2）：151-154.

［4］王錕.濃相氣力輸送分支管道流動特性研究［D］.濟(jì)南：濟(jì)南大學(xué)，2013.

［5］林江.氣力輸送系統(tǒng)流動特性的研究［D］.杭州：浙江大學(xué)，2004.

（本文責(zé)編：白銀雷）

TK 227.3

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：1674-1951（2015）05-0055-02

何忠財（1975—），男，遼寧鐵嶺人，工程師，從事鍋爐技術(shù)管理方面的工作（E-mail：hezc＠163.com）。

2014-11-18；

2015-04-18