楊杰，李洪泉

(中國(guó)華電集團(tuán)山東分公司，山東 萊州 261400)

降低1 000 MW機(jī)組干除渣系統(tǒng)故障率的措施

楊杰，李洪泉

(中國(guó)華電集團(tuán)山東分公司，山東 萊州 261400)

燃煤電站鍋爐干除渣系統(tǒng)出現(xiàn)故障，會(huì)對(duì)鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生影響。分析了某1 000 MW超超臨界參數(shù)變壓直流Π型鍋爐干除渣系統(tǒng)故障停運(yùn)的原因，提出了加強(qiáng)鍋爐燃燒管控、調(diào)整鍋爐吹灰方式、合理調(diào)整干除渣系統(tǒng)運(yùn)行方式、加強(qiáng)干除渣系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整等措施，有效降低了干除渣系統(tǒng)的故障率。

燃煤電站；Π型鍋爐；干除渣系統(tǒng)；燃燒管控；吹灰

0 引言

燃煤電站鍋爐會(huì)因煤種變化、燃燒不穩(wěn)定、配風(fēng)方式不當(dāng)?shù)仍虍a(chǎn)生積灰、結(jié)焦，在自重、爐內(nèi)氣流擾動(dòng)、負(fù)荷變化、吹灰等因素的影響下，焦塊會(huì)掉落。大面積或較大焦塊掉落會(huì)造成鋼帶過(guò)電流、碎渣機(jī)卡阻等，最終導(dǎo)致干除渣系統(tǒng)跳閘。干除渣渣井有效容積僅能滿(mǎn)足鍋爐燃用校核煤種時(shí)在鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量(BMCR)工況下6 h的最大排渣量，干除渣系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)鍋爐的安全運(yùn)行至關(guān)重要。本文以國(guó)內(nèi)某1 000 MW超超臨界參數(shù)變壓直流Π型鍋爐為對(duì)象，研究降低干除渣系統(tǒng)故障率的方法。

1 設(shè)備概況

本文研究對(duì)象為東方鍋爐(集團(tuán))股份有限公司生產(chǎn)的高效超超臨界參數(shù)變壓直流鍋爐，為單爐膛、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、運(yùn)轉(zhuǎn)層以上露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)Π型鍋爐。設(shè)計(jì)煤種灰熔點(diǎn)為1 200 ℃，校核煤種灰熔點(diǎn)為1 360 ℃。

干除渣系統(tǒng)由渣井、干式排渣機(jī)、爐底排渣裝置、碎渣機(jī)、二級(jí)輸渣機(jī)、斗式提升機(jī)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)斗提機(jī))、布袋過(guò)濾器、渣倉(cāng)、干式卸料機(jī)和雙軸攪拌機(jī)等設(shè)備組成[1]，如圖1所示。正常設(shè)計(jì)出力為10 t/h，最大設(shè)計(jì)出力為25 t/h。干除渣系統(tǒng)設(shè)計(jì)4個(gè)渣井，每個(gè)渣井設(shè)計(jì)有3對(duì)擠壓頭，可對(duì)大塊爐渣進(jìn)行破碎，也可在干除渣系統(tǒng)故障時(shí)隔離爐渣下落。

圖1 干除渣系統(tǒng)

高溫?zé)釥t渣經(jīng)過(guò)爐底排渣裝置落到一級(jí)鋼帶上并再次燃燒，隨一級(jí)鋼帶低速移動(dòng)。在鍋爐負(fù)壓作用下，通過(guò)一級(jí)鋼帶冷卻風(fēng)門(mén)進(jìn)入一定量的冷空氣，使熱爐渣在輸送鋼帶上逐漸被冷空氣冷卻，冷空氣吸收爐渣余熱與可燃物再次燃燒釋放的熱量，升溫到400～500 ℃后返送入爐膛。低溫爐渣進(jìn)入碎渣機(jī)，經(jīng)碎渣機(jī)破碎后落入二級(jí)鋼帶，隨后通過(guò)斗提機(jī)將爐渣送至渣倉(cāng)。干除渣系統(tǒng)工作流程如圖2所示[2]。

圖2 干除渣系統(tǒng)工作流程

2 故障原因分析及優(yōu)化措施

此前，該鍋爐干除渣系統(tǒng)出現(xiàn)過(guò)多次故障停運(yùn)，其原因?yàn)榇祷一蜇?fù)荷快升快降導(dǎo)致大量掉焦、水平煙道風(fēng)帽吹灰?guī)陆箟K崩裂掉落、干除渣信號(hào)誤發(fā)或故障、鋼帶打滑及碎渣機(jī)卡阻等。本文對(duì)故障原因進(jìn)行研究，總結(jié)出降低干除渣系統(tǒng)故障率的方法[3]。

2.1加強(qiáng)鍋爐燃燒管控

鍋爐掉焦、大面積塌灰是干除渣系統(tǒng)故障跳閘的一個(gè)重要原因[4]，保障干除渣系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要手段是加強(qiáng)對(duì)鍋爐燃燒的管控。煤質(zhì)對(duì)整個(gè)爐膛的燃燒至關(guān)重要，必須嚴(yán)格控制灰熔點(diǎn)低于設(shè)計(jì)煤種、高硫分、高灰分煤的摻燒比例，控制煤粉細(xì)度、煤粉濃度，防止因煤質(zhì)、煤粉原因造成大面積結(jié)焦、積灰。組織合理而良好的爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)，根據(jù)負(fù)荷合理調(diào)整爐膛出口氧量，防止因局部缺氧、燃燒不充分而造成爐膛結(jié)焦?？刂茽t膛的溫度場(chǎng)，防止因局部溫度過(guò)高而造成爐膛結(jié)焦。

2.2調(diào)整鍋爐吹灰方式

渣量過(guò)大時(shí)，部分吹灰器應(yīng)進(jìn)行單吹，根據(jù)鋼帶運(yùn)行方向確定吹灰投入次序，即先投入碎渣機(jī)側(cè)長(zhǎng)吹，再投入另一側(cè)長(zhǎng)吹，防止鋼帶某一處出現(xiàn)大量落渣，造成鋼帶跳閘。投入爐膛頂部長(zhǎng)吹時(shí)，應(yīng)根據(jù)落渣量單支投入吹灰器或適當(dāng)延長(zhǎng)吹灰時(shí)間間隔，避免大量爐渣短時(shí)間內(nèi)集中落入鋼帶，造成鋼帶跳閘。吹灰時(shí)應(yīng)充分疏水，防止吹灰器帶水而造成焦塊大面積崩塌。

2.3合理調(diào)整干除渣系統(tǒng)的運(yùn)行方式

合理調(diào)整干除渣系統(tǒng)運(yùn)行方式也是防止干除渣系統(tǒng)故障跳閘的重要手段。干除渣系統(tǒng)中鋼帶工作頻率要根據(jù)落渣量進(jìn)行調(diào)整，正常范圍為30～50 Hz，調(diào)整原則為：一級(jí)鋼帶工作頻率≤二級(jí)鋼帶工作頻率≤斗提機(jī)工作頻率。渣量較大且運(yùn)行斗提機(jī)滿(mǎn)頻運(yùn)行時(shí)可開(kāi)啟備用斗提機(jī)，防止斗提機(jī)過(guò)電流。發(fā)現(xiàn)過(guò)渡段清掃鏈積灰有增大趨勢(shì)(觀察窗處超過(guò)1/3)時(shí)，應(yīng)增大清掃鏈的運(yùn)行頻率，適當(dāng)降低爐膛負(fù)壓(可降至-80 Pa左右)并檢查確認(rèn)一、二級(jí)鋼帶間鎖氣器動(dòng)作正常，保證無(wú)卡澀倒灰現(xiàn)象。

2.4加強(qiáng)干除渣系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整

渣倉(cāng)料位達(dá)7 m時(shí)應(yīng)及時(shí)聯(lián)系放渣值班員放渣。調(diào)整鋼帶最大冷卻空氣量不超過(guò)鍋爐燃燒空氣量的1%?？刂埔患?jí)鋼帶頭部出口溫度在100 ℃左右，夏季環(huán)境溫度較高時(shí)，為減少爐底漏風(fēng)量，可控制一級(jí)鋼帶頭部出口溫度在120 ℃左右，但應(yīng)保證低于150 ℃。干式排渣機(jī)在設(shè)計(jì)出力下運(yùn)行時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)干除渣系統(tǒng)的監(jiān)控，及時(shí)清除渣井內(nèi)的渣塊，保證爐渣及時(shí)落入鋼帶內(nèi)排出，防止擠壓頭處大量積渣，出現(xiàn)蓬渣或短時(shí)大量爐渣落入鋼帶，進(jìn)而造成鋼帶跳閘[5]。

2.5重視干除渣系統(tǒng)各信號(hào)、傳感器的管控、消缺

干除渣系統(tǒng)工作環(huán)境惡劣，溫度高、粉塵多，極易造成各傳感器、信號(hào)控制器失效或誤發(fā)信號(hào)，引起干除渣系統(tǒng)監(jiān)控失效或誤跳，必須加強(qiáng)干除渣系統(tǒng)熱控元件的管控、消缺。

2.6合理調(diào)整干除渣系統(tǒng)各鋼帶、清掃鏈的張緊壓力

監(jiān)視好一、二級(jí)鋼帶及清掃鏈的張緊壓力，當(dāng)壓力低于設(shè)定值時(shí)，在張緊裝置自動(dòng)的情況下，張緊裝置應(yīng)自動(dòng)打壓。當(dāng)進(jìn)行分散控制系統(tǒng)(DCS)手動(dòng)打壓、就地打壓或自動(dòng)打壓不正常時(shí)，應(yīng)在DCS上進(jìn)行復(fù)位(激活相應(yīng)低壓力的窗口，再按下“R”鍵)，復(fù)位后仍不能起壓時(shí)應(yīng)聯(lián)系相關(guān)人員進(jìn)行維護(hù)處理，鋼帶打滑或壓力過(guò)低時(shí)，應(yīng)立即手動(dòng)進(jìn)行升壓。

3 結(jié)束語(yǔ)

調(diào)整該干除渣系統(tǒng)運(yùn)行方式后，系統(tǒng)故障率大為降低，可保持長(zhǎng)期安全、穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)保障鍋爐及機(jī)組安全、高效運(yùn)行具有重要意義。

[1]韓榮利，楊錚.干除渣系統(tǒng)的優(yōu)化改造[J].中國(guó)設(shè)備工程，2012(5):7-9.

[2]劉彥飛，王學(xué)文，海霞.電站鍋爐干除渣系統(tǒng)的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古石油化工，2013(3)：31-33.

[3]閆曙光.淺談優(yōu)化干除渣系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用[C]//中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集，2009：1-4.

[4]海霞.干除渣技術(shù)及其應(yīng)用[J].科技潮,2004(9)：30.

[5]丁巖峰，夏春華，劉勝利.干除渣技術(shù)在伊敏發(fā)電廠的設(shè)計(jì)改造[J].電力設(shè)備，2006，7(11)：70-72.

(本文責(zé)編：劉芳)

2016-12-20；

：2017-05-23

TM 621.7+3

：B

：1674-1951(2017)06-0075-02

楊杰(1989—),男,四川鄰水人,助理工程師,從事電力設(shè)備運(yùn)行方面的工作(E-mail:jayoung701@163.com)。

李洪泉(1986—),男,山東棗莊人,工程師,從事電力設(shè)備運(yùn)行方面的工作。