董務(wù)明,王國紅,張樹利

(徐州華潤電力有限公司,江蘇徐州221006)

1 000 MW鍋爐電除塵單側(cè)隔離及內(nèi)部維護(hù)技術(shù)

董務(wù)明,王國紅,張樹利

(徐州華潤電力有限公司,江蘇徐州221006)

針對(duì)1 000 MW鍋爐靜電除塵器在運(yùn)行中因故障需要內(nèi)部檢修的問題,介紹了高負(fù)荷情況下將故障靜電除塵器單側(cè)有效隔離的危險(xiǎn)點(diǎn)、解決的方法及隔離過程中操作的合理調(diào)配,得出可行的隔離技術(shù),確保了人員的施工條件及機(jī)組安全穩(wěn)定、運(yùn)行。

靜電除塵器；單側(cè)隔離；內(nèi)部維護(hù)

靜電除塵器是燃煤電廠普遍采用的除塵設(shè)備,正常運(yùn)行中除塵效率不低于99%。隨著機(jī)組連續(xù)運(yùn)行時(shí)間的延長,電除塵內(nèi)部故障越來越多,導(dǎo)致排口灰塵濃度超標(biāo)［1-3］。電除塵腔室煙氣高溫有毒,必須徹底隔離后方可處理內(nèi)部故障,但是風(fēng)煙擋板一般關(guān)閉不嚴(yán),使得電除塵單側(cè)隔離成為火電廠的難題。

某電廠超超臨界鍋爐運(yùn)行中電除塵內(nèi)部出現(xiàn)嚴(yán)重故障,通過對(duì)電除塵所處的風(fēng)煙系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)分析,排查隔離單側(cè)電除塵過程中存在的危險(xiǎn)點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn),制定科學(xué)的應(yīng)對(duì)措施,在隔離過程中落實(shí)到位,穩(wěn)步操作,摸索出電除塵單側(cè)隔離技術(shù),并實(shí)行內(nèi)部檢修,成功解決了機(jī)組運(yùn)行中電除塵內(nèi)部在線維護(hù)的難題。

1 系統(tǒng)概況

某電廠2臺(tái)1 000 MW機(jī)組配套使用型號(hào)為SG-3044/27.46-M53X超超臨界參數(shù)塔式爐,配置三分倉容克式預(yù)熱器。每臺(tái)鍋爐配置2臺(tái)干式、臥式、板式三室四電場靜電除塵器,型號(hào)為2F689-4,除塵效率不小于99.75%。捕捉到的飛灰收集在下部的灰斗內(nèi),采用正壓濃相氣力除灰系統(tǒng)將飛灰輸送至灰?guī)?。風(fēng)煙系統(tǒng)圖見圖1。

圖1 風(fēng)煙系統(tǒng)圖

2 隔離B電除塵危險(xiǎn)點(diǎn)分析

2.1 空氣預(yù)熱器動(dòng)靜摩擦或轉(zhuǎn)子卡死

1 000 MW鍋爐配套的空氣預(yù)熱器轉(zhuǎn)子直徑為16 421 mm,高度為2 784 mm,機(jī)組工況變化大時(shí)脹縮量顯著,易產(chǎn)生動(dòng)靜部分摩擦。該空氣預(yù)熱器的密封間隙較小,密封控制裝置投自動(dòng)后漏風(fēng)率＜5%。在暴雨、大雪天氣經(jīng)常發(fā)生空氣預(yù)熱器電流波動(dòng)大的情況。在B側(cè)隔離時(shí),若空氣預(yù)熱器熱端一次風(fēng)室、二次風(fēng)室及煙氣室溫度等參數(shù)未能同步協(xié)調(diào)控制,個(gè)別區(qū)域急劇脹縮不均,很容易導(dǎo)致動(dòng)靜摩擦、轉(zhuǎn)子卡死,甚至嚴(yán)重變形的情況。

2.2 A引風(fēng)機(jī)失速

隔離B電除塵前,需要將機(jī)組負(fù)荷降低到500 WM,2臺(tái)引風(fēng)機(jī)的靜葉開度均＜30%,此時(shí)引風(fēng)機(jī)的進(jìn)煙氣流與葉片的進(jìn)口形成正沖角,即α＞0,正沖角易超越臨界值而使得風(fēng)機(jī)進(jìn)一步進(jìn)入失速區(qū),使得風(fēng)機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定、輸出功率下降。因此停B引風(fēng)機(jī)前,尤其要注意保持A引風(fēng)機(jī)參數(shù)穩(wěn)定,若A引風(fēng)機(jī)失速,將危及機(jī)組安全。

2.3 熱一次風(fēng)母管壓力突降造成煤粉中斷

為了防止誤操作及保護(hù)風(fēng)機(jī),邏輯上一次風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)閉鎖關(guān)閉一次風(fēng)機(jī)出口擋板及空氣預(yù)熱器出口熱一次風(fēng)擋板。

由于熱一次風(fēng)管道截面大,熱一次風(fēng)擋板構(gòu)件因頻繁脹縮而產(chǎn)生較大變形,因而在停運(yùn)B一次風(fēng)機(jī)時(shí),極易發(fā)生擋板卡住、關(guān)不嚴(yán)密而倒風(fēng)的情況。若一次風(fēng)機(jī)的電控信號(hào)故障,風(fēng)機(jī)停運(yùn)后出口擋板不聯(lián)鎖關(guān)閉,或空氣預(yù)熱器出口熱一次風(fēng)擋板關(guān)閉與一次風(fēng)機(jī)停運(yùn)時(shí)風(fēng)機(jī)配合有時(shí)間差,均將導(dǎo)致A一次風(fēng)沿著冷熱一次風(fēng)母管倒灌入B側(cè)風(fēng)道,使得熱一次風(fēng)母管壓力迅速降低,粉管內(nèi)的煤粉因一次風(fēng)量突降而停滯、燃燒器斷粉、火檢信號(hào)喪失觸發(fā)主燃料跳閘(MFT)。倒灌還將導(dǎo)致B一次風(fēng)機(jī)倒轉(zhuǎn)而受損,增加重啟時(shí)扭斷風(fēng)機(jī)大軸的風(fēng)險(xiǎn)。

2.4電除塵內(nèi)部溫度高、負(fù)壓大

機(jī)組運(yùn)行時(shí)空氣預(yù)熱器進(jìn)口煙氣溫度＞320℃,B側(cè)電除塵臨檢前,該側(cè)風(fēng)機(jī)停運(yùn),由于煙道截面大,空氣預(yù)熱器進(jìn)口煙氣擋板因卡澀、變形而關(guān)不到位,高溫?zé)煔饴┤?B電除塵空腔溫度＞50℃。

由于電除塵內(nèi)部負(fù)壓值通常在-2 kPa以上,當(dāng)B側(cè)隔離時(shí),若B空氣預(yù)熱器進(jìn)口煙氣擋板關(guān)閉嚴(yán)密而引風(fēng)機(jī)進(jìn)口聯(lián)絡(luò)擋板關(guān)閉不嚴(yán)密,可能導(dǎo)致B側(cè)電除塵區(qū)域的負(fù)壓值降不下來,甚至比平時(shí)數(shù)值還大。這樣在打開電除塵人孔門后,人員因門內(nèi)外壓差大而無法安全進(jìn)入。人孔門周圍無施力點(diǎn),打開后因壓差大而無法有效封閉,將造成被迫停機(jī)。

3 解決措施

3.1 防止空氣預(yù)熱器動(dòng)靜摩擦或轉(zhuǎn)子卡死

結(jié)合以前處理空氣預(yù)熱器動(dòng)靜摩擦的經(jīng)驗(yàn),隔離B電除塵前,首先將B空氣預(yù)熱器各扇形板均提升至最高位置。降負(fù)荷過程中,嚴(yán)格控制空氣預(yù)熱器進(jìn)出口煙氣溫度,一、二次熱風(fēng)溫度的變化率＜0.5 K/min,空氣預(yù)熱器電流變化幅值＜1.5 A；否則穩(wěn)定負(fù)荷,待摩擦緩解后繼續(xù)操作。

在隔離電除塵過程中,B側(cè)煙氣流量逐步減少：先停B引風(fēng)機(jī),保留空氣預(yù)熱器進(jìn)口煙氣擋板全開。流過空氣預(yù)熱器的煙氣阻力B側(cè)比A側(cè)大,B側(cè)煙量較少。穩(wěn)定后關(guān)閉B空氣預(yù)熱器進(jìn)口四塊煙氣擋板中的兩塊,進(jìn)一步降低流過B側(cè)的煙氣量。保留B送風(fēng)機(jī)運(yùn)行,關(guān)小B送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉,利用B送風(fēng)機(jī)的動(dòng)葉開度調(diào)節(jié)B空氣預(yù)熱器出口煙氣、熱二次風(fēng)的降溫速率＜1.0 K/min,瞬時(shí)值＜5 K/min。B送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開度預(yù)計(jì)12%,煙風(fēng)降溫速率偏大時(shí)關(guān)小動(dòng)葉開度,偏小時(shí)開大動(dòng)葉開度,監(jiān)視空氣預(yù)熱器電流變化幅值＜2.0 A。

3.2 防止A引風(fēng)機(jī)失速

對(duì)于大機(jī)組而言,采用具有駝峰形P-Q曲線的軸流風(fēng)機(jī),在工況調(diào)節(jié)不當(dāng)時(shí)易發(fā)生失速情況。引起失速的因素是風(fēng)機(jī)的出力與系統(tǒng)的阻力不匹配。

降負(fù)荷至500 MW以后,在停運(yùn)B引風(fēng)機(jī)前,保留A引風(fēng)機(jī)靜葉自動(dòng)調(diào)節(jié),B引風(fēng)機(jī)靜葉切至手動(dòng)。手動(dòng)緩慢降低B引風(fēng)機(jī)靜葉開度,維持A引風(fēng)機(jī)進(jìn)口負(fù)壓值變化平穩(wěn)。調(diào)整靜葉,監(jiān)視2臺(tái)引風(fēng)機(jī)的電流、振動(dòng)值及失速報(bào)警情況,安全停下B引風(fēng)機(jī)。

3.3 防止燃燒器火檢喪失

1 000 MW鍋爐冷、熱一次風(fēng)道的截面尺寸分別為長1 600 mm、寬1 600 mm,長2 600 mm、寬2 000 mm,相應(yīng)的風(fēng)門擋板長時(shí)間運(yùn)行后往往變形較大,且均為電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),開關(guān)速度慢,易卡澀。

為了防止停運(yùn)風(fēng)機(jī)時(shí)冷熱風(fēng)倒流,先封閉相應(yīng)的擋板關(guān)閉鎖邏輯。B一次風(fēng)機(jī)動(dòng)葉切至手動(dòng)后,緩慢降低動(dòng)葉開度,A一次風(fēng)機(jī)動(dòng)葉自動(dòng)調(diào)節(jié),維持一次風(fēng)母管壓力穩(wěn)定。在B風(fēng)機(jī)動(dòng)葉關(guān)小至10%時(shí),保持風(fēng)機(jī)運(yùn)行防止倒風(fēng)。手動(dòng)關(guān)閉空氣預(yù)熱器出口熱一次風(fēng)擋板及旁路冷一次風(fēng)擋板,B一次風(fēng)機(jī)剩余出力通過空氣預(yù)熱器漏風(fēng)釋放；然后關(guān)B動(dòng)葉至0,在關(guān)閉空氣預(yù)熱器進(jìn)口的一次風(fēng)擋板期間停B風(fēng)機(jī)。在B風(fēng)機(jī)惰走過程中,就地手緊其出口擋板,可以維持一次風(fēng)母管壓力波動(dòng)最小,燃燒器不會(huì)斷粉,燃燒穩(wěn)定而不發(fā)生MFT。

3.4 防止B電除塵內(nèi)部溫度過高、負(fù)壓太大

電除塵單個(gè)人孔門截面積約0.6 m2,內(nèi)部壓力＞-500 Pa時(shí)人員可以安全進(jìn)出人孔門。所以電除塵能順利維護(hù)的環(huán)境條件是室內(nèi)溫度＜50℃、壓力＞-500 Pa。B引風(fēng)機(jī)及B一次風(fēng)機(jī)停運(yùn)后,通過順次關(guān)閉B空氣預(yù)熱器進(jìn)口煙氣擋板、調(diào)節(jié)B送風(fēng)機(jī)出力來逐步降低B電除塵內(nèi)部溫度。全部關(guān)閉煙氣擋板后就地確認(rèn)擋板各轉(zhuǎn)軸上的刻度線(不是擋板的刻度盤)指示關(guān)到位,并進(jìn)一步手緊,確保降低煙溫。依次關(guān)閉2臺(tái)引風(fēng)機(jī)進(jìn)口的兩塊聯(lián)絡(luò)擋板,再手緊,控制腔內(nèi)壓力＞-450 Pa。為了以防萬一,在離電除塵較近的遠(yuǎn)方立柱上固定多個(gè)葫蘆備用。

4 隔離過程及評(píng)價(jià)

4.1 B電除塵隔離過程

2014年10月5日,隔離6號(hào)B電除塵并在線維護(hù)。參數(shù)變化見圖2。

圖2 電除塵隔離過程中主要參數(shù)趨勢圖

06：00：00,機(jī)組負(fù)荷936 MW,開始降負(fù)荷,目標(biāo)值500 MW。6B空氣預(yù)熱器各扇形板提升至最高位置。聯(lián)系熱控封B側(cè)風(fēng)機(jī)聯(lián)跳邏輯、空氣預(yù)熱器熱一次風(fēng)出口擋板及煙氣進(jìn)口擋板禁關(guān)邏輯。

06：55：00,負(fù)荷降至516 MW,解除6B引風(fēng)機(jī)靜葉自動(dòng),6A引風(fēng)機(jī)靜葉保持自動(dòng)調(diào)節(jié)。

06：57：00,關(guān)小6B引風(fēng)機(jī)進(jìn)口靜葉至0,停引風(fēng)機(jī),聯(lián)鎖關(guān)閉引風(fēng)機(jī)出口擋板。

07：06：00,就地關(guān)閉6B空氣預(yù)熱器下組兩塊進(jìn)口煙氣擋板。期間爐膛負(fù)壓稍有擾動(dòng)。

07：07：00,關(guān)小6B一次風(fēng)機(jī)動(dòng)葉至10%,手動(dòng)關(guān)閉6B空氣預(yù)熱器熱一次風(fēng)出口擋板并手緊。

07：09：00,投B層3支油槍,關(guān)閉6B空氣預(yù)熱器進(jìn)口一次風(fēng)擋板及冷一次風(fēng)擋板,關(guān)小6B一次風(fēng)機(jī)動(dòng)葉至0。停6B一次風(fēng)機(jī),關(guān)其出口擋板并就地手緊。撤油。

07：11：00,6B送風(fēng)機(jī)進(jìn)口動(dòng)葉切除自動(dòng),手動(dòng)關(guān)小至9.8%。

07：19：00,就地關(guān)閉6A、6B引風(fēng)機(jī)進(jìn)口煙氣聯(lián)絡(luò)擋板時(shí)發(fā)現(xiàn)一塊擋板卡澀,聯(lián)系維修處理。

07：24：00,B電除塵內(nèi)煙溫不降反升,6B送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開至14%。煙溫開始緩慢下降。

07：30：00,依次停運(yùn)6號(hào)鍋爐電除塵B側(cè)各高壓柜、各瓷軸、瓷套、灰斗加熱器,陰、陽極振打置連續(xù)振打方式。B側(cè)一、二、三、四電場飛灰輸送連續(xù)運(yùn)行。

07：45：00,B側(cè)各高壓柜電源斷開,高壓整流變電場側(cè)、電源側(cè)高壓隔離開關(guān)均打接地,斷開各陰陽極振打、瓷套、灰斗加熱器電源。

10：10：00,處理好引風(fēng)機(jī)進(jìn)口聯(lián)絡(luò)擋板,關(guān)閉后,B電除塵內(nèi)部壓力從-1.9 k Pa降到-0.43 kPa。

10：15：00,停運(yùn)B側(cè)氣力除灰系統(tǒng),切斷各灰斗其他壓縮空氣進(jìn)氣。

10：29：00,電除塵內(nèi)煙溫降至69℃,調(diào)整6B送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉至12%,降低降煙溫速度。

12：05：00,電除塵內(nèi)煙溫降至50℃,壓力-0.43 kPa,隔離后主要參數(shù)見表1。

表1 電除塵B隔離后主要參數(shù)

參數(shù)穩(wěn)定后觀察約10 min,開啟人孔門進(jìn)人維護(hù)。

17：50：00,電除塵內(nèi)部維護(hù)工作結(jié)束,封人孔門后恢復(fù)系統(tǒng)。

4.2 隔離過程不足及改進(jìn)

停6B一次風(fēng)機(jī)后,很快就關(guān)小6B送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開度,使得B空氣預(yù)熱器出口煙溫因冷卻風(fēng)量大幅度降低而升高。故在以后隔離時(shí),要在空氣預(yù)熱器出口煙溫下降后方可緩慢降低對(duì)應(yīng)的送風(fēng)機(jī)出力,并據(jù)煙溫下降速率及時(shí)調(diào)節(jié)該側(cè)送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開度。

引風(fēng)機(jī)進(jìn)口聯(lián)絡(luò)擋板關(guān)閉不嚴(yán)導(dǎo)致電除塵內(nèi)負(fù)壓值長時(shí)間偏大。因該聯(lián)絡(luò)擋板長期不活動(dòng),故要加強(qiáng)維護(hù),做到有備無患。

在6B一次風(fēng)動(dòng)葉開度關(guān)小到11%左右時(shí),一次風(fēng)母管壓力波動(dòng)1.3 k Pa。一是因?yàn)椴僮魉俣容^快,3 min內(nèi)動(dòng)葉開度關(guān)小了23%；二是因?yàn)榇藭r(shí)風(fēng)機(jī)出力下降多,已有輕微倒風(fēng)。以后在調(diào)整動(dòng)葉速度時(shí)放緩至5%/min,動(dòng)葉關(guān)小到14%左右時(shí)關(guān)閉風(fēng)門、停風(fēng)機(jī),減少對(duì)一次風(fēng)壓的影響,確保燃燒穩(wěn)定。

5 結(jié)語

從對(duì)6B電除塵隔離及在線內(nèi)部維護(hù)的過程來看,事前做好充分危險(xiǎn)點(diǎn)分析,隔離時(shí)嚴(yán)格按照既定的技術(shù)措施進(jìn)行,可以將電除塵有效隔離,耗油不足1 t。維護(hù)期間電除塵內(nèi)部溫度最低只有32.6℃,人在內(nèi)部感覺不到煙風(fēng)的流動(dòng)。對(duì)鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)的特性深入掌握后,可以無擾隔離,鍋爐運(yùn)行平穩(wěn),維護(hù)環(huán)境舒適。該隔離技術(shù)為大機(jī)組不停爐隔離單側(cè)電除塵提供了很好的范例。

［1］楊國亮.電除塵設(shè)備常見故障與排除［J］.工業(yè)安全與環(huán)保, 2009,35(6)：15-16.

［2］史忠秋.火電廠電除塵輸送過程故障分析［J］.科技風(fēng),2014 (7)：42,44.

［3］王兆南.電除塵在本鋼燃?xì)鈴S的應(yīng)用及其故障判斷［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014(23)：123.

Single-side Isolation for Internal Maintenance of an Electrostatic Precipitator in 1 000 MW Boiler

Dong Wuming,Wang Guohong,Zhang Shuli
(Xuzhou China Resources Power Co.,Ltd.,Xuzhou 221006,Jiangsu Province,China)

To examine and repair the failed electrostatic precipitator in a 1 000 MW boiler,an available technology was proposed and applied by isolating single side of the precipitator.Dangerous points that had occurred and been treated under high load conditions during trouble shooting process were introduced,while reasonable arrangement of the isolation sequence was presented.Above method was proved to be reliable, which had ensured the constructed conditions and guaranteed the safe and stable operation of the unit.

electrostatic precipitator；single-side isolation；internal maintenance

TK223.27

A

1671-086X(2015)03-0205-04

2014-11-18

董務(wù)明(1969-),男,工程師,長期從事∏形鍋爐和塔式鍋爐的運(yùn)行及技術(shù)管理工作。

E-mail：dwmxz@163.com