米娜瓦·艾比布拉
摘要:作為電力系統(tǒng)的重要組成部分,電廠企業(yè)在我國的經(jīng)濟發(fā)展過程中發(fā)揮著不可替代的重要作用。由于火電廠的特殊工作原理,使得其在運行過程中不僅產生電能,同時也在排放出煤灰等污染物質,造成了環(huán)境的污染,破壞了我國的生態(tài)環(huán)境,給人們的健康帶來不利影響。因此,火電廠應積極采取除灰措施,嚴格控制煤灰的排放污染量。目前電廠企業(yè)除灰系統(tǒng)應用較廣的是在穩(wěn)定性上有一定問題的氣力除灰。一些不利因素的存在,使得除灰系統(tǒng)穩(wěn)定性較差,會導致除灰工作效率的降低,加重環(huán)境污染。
關鍵詞:電廠;氣力除灰;故障;改造對策
作為火力發(fā)電廠的重要輔助系統(tǒng),除灰系統(tǒng)從最初的發(fā)展演變至今,已經(jīng)經(jīng)歷了50多年的艱難歷程。如水力除灰、正負氣壓氣力除灰、正一負壓聯(lián)合氣力除灰、氣力濃相、稀相除灰等試驗、探討及運行的過程[1]。目前電廠企業(yè)使用的是以濃相輸送方式為主的正壓氣力除灰系統(tǒng),此種技術趨于成熟與穩(wěn)定。如果氣力除灰系統(tǒng)不能正常運行,那么一方面影響引風機、電除塵器等重要輔機設備的穩(wěn)定、安全運行。另一方面會引起鍋爐排放煙氣飛灰不合標準,甚至嚴重超標,會影響當?shù)氐目諝赓|量及居住環(huán)境,與環(huán)保要求相悖。更有甚者,會因此導致機組被關停。[1]
1 火電廠氣力除灰系統(tǒng)堵灰導致的后果
火電廠氣力系統(tǒng)堵灰會導致除灰不暢。如果出現(xiàn)氣力除灰不順暢的現(xiàn)象,首先要考慮到的就是灰斗出現(xiàn)積灰,導致堵灰現(xiàn)象發(fā)生。在火電廠生產運行過程中,長久的積灰現(xiàn)象會導致灰短路故障,給火電廠的正常運行造成極壞的負面影響。
1.1 引風機運行不暢。因堵灰導致的灰短路現(xiàn)象出現(xiàn)之后,發(fā)電過程中產生的煙氣含塵濃度會大幅提升,引風機在旋轉過程中葉輪磨損也會增大。如果影響十分嚴重,還可能導致引風機出現(xiàn)飛車[2]。
1.2 除塵器運行效率降低。當堵灰對電場造成積壓,電場的陰陽兩極、極線和極板會出現(xiàn)位移、變形等現(xiàn)象。也就使得除塵器的運行效率大大降低,且該種故障在短時間內無法修復完成。
2 電廠氣力除灰系統(tǒng)堵灰現(xiàn)象原因分析
2.1 氣力除灰能力不足。原因主要為以下兩點:(1)煤炭資源選擇不當。作為基礎燃料資源,煤炭資源的種類選擇很重要,煤灰的大小受其直接影響。因經(jīng)費限制,電廠企業(yè)在選擇煤炭資源種類時有時與設計煤種有一定偏差,會影響煤灰的除灰效果。我國煤炭資源豐富,種類較多,不利于煤種的選取。且在實際應用過程中,各階段應使用的煤種不同,產生的煤灰量大小也不同,不利于除灰欲量的掌握。(2)設計階段的除灰欲量小于實際投入運行中產生的除灰量,導致實際投運之后因除灰欲量較小而變得除灰能力不足[3]。
2.2 氣力除灰運行參數(shù)調整不及時。運行參數(shù)應隨工況變化而及時變化,以使除灰系統(tǒng)的輸送能力處于最佳狀態(tài),避免堵灰。如果運行人員未根據(jù)實時工況、煤種特性、設備質量等因素來實時調整運行參數(shù),則無法對運行操作、設備運行過程等進行優(yōu)化,還會增加設備的磨損。
2.3 系統(tǒng)部件故障。因降低成本導致的系統(tǒng)部件質量不佳,運行人員操作不當?shù)榷紩е孪到y(tǒng)部件故障,最終導致除灰系統(tǒng)運行不正常產生堵灰。
2.4 運行管理經(jīng)驗欠缺。
2.4.1 檢修人員整體素質不高。檢修人員知識水平有限,業(yè)務能力不強,接受新設備管理方法不快,且在檢修工作中懈怠,責任心不強。
2.4.2 運行管理不力。為保證除灰空壓機參數(shù)在規(guī)定范圍內運行,要對除灰空壓機進行定期巡檢制度。如果不進行定期巡檢,不隨時記錄空壓機排氣壓力、油溫、排氣溫度等參數(shù),就無法保證機器的正常運行。
2.4.3 設備管理不規(guī)范。冷卻器、干燥器的除水效率下降會導致成空氣中含水量大增,最終使得空氣露點溫度升高。
2.5 粉煤灰物理特性。(1)鍋爐用煤的煤質發(fā)發(fā)生較大變化會導致灰量變粗、變多。如果不增大輸送氣量、或調節(jié)各進氣的比例,就不能提供系統(tǒng)的出力,從而導致堵灰。(2)在鍋爐的點爐初期,因鍋爐內燃料燃燒不完全,會使得飛灰含碳量大、顆粒也較大。且初期的飛灰因鍋爐的投油使用也變得粘性較大、流動性差、灰溫低,這時的輸送所需的速度應較大才可。如果輸送氣量小,則會造成堵灰現(xiàn)象。
3 電廠氣力除灰系統(tǒng)堵灰現(xiàn)象改造對策
3.1 增設氣源壓力變送器。為防止輸送氣氣源壓力過低(0.40MPa以下)導致的進氣量大幅減小,在控制方面增設氣源壓力變送器。在氣源壓力低于0.40MPa及以下時,保證系統(tǒng)還可以正常啟動。
3.2 倉泵排氣管盡量安排在高位。為防止倉泵平衡排氣管位置不當造成下灰不暢,灰位過高導致管口堵塞,排氣管不能正常工作的惡性循環(huán),應將倉泵排氣管安裝在高位,保證高灰位以上。
3.3 改造控制系統(tǒng)設備。為更好的實現(xiàn)目標,滿足功能要求,應對控制系統(tǒng)設備進行改造,且所有系統(tǒng)、電磁閥都應具有最高的可操性、可用性、可維護性和穩(wěn)定性。
(1)根據(jù)控制要求,在除灰系統(tǒng)的控制電磁閥裝設位置撥碼開關(全開、全關);(2)將就地控制盤設置在灰斗的下方,對單個設備或相應子系統(tǒng)進行就地操作;(3)將切換閉鎖功能應用在控制室內的CRT操作站上,其應具有遠方或就地操作功能;(4)為滿足電磁閥動作時的用氣量,應單獨對電磁閥提供可靠氣源。
3.4 改造機務設備
為滿足除灰系統(tǒng)不堵灰要求,應增加一臺空壓機。假設增加一臺空壓機,那么兩臺爐共有4臺空壓機,其運行方式可采用三臺運行一臺備用。此運行方式下,空壓機總供氣量可達Q=120m3/min,數(shù)據(jù)顯示其具備一定的富裕度。且每臺空壓機的壓力,可維持在壓力P=0.7Mpa的額定工況下運行;
為提高灰溫,可采取增加電加熱管的方案。電加熱管功能完整且技術先進,可在規(guī)定的條件下長期運行,又能保持安全可靠及平穩(wěn),滿足各種性能要求。
3.5 加強除灰檢修人員管理。(1)加強檢修工藝培訓。針對檢修工藝薄弱環(huán)節(jié),就提升檢修質量與檢修水平開展培訓;(2)提升檢修人員素質。加強檢修人員的業(yè)務知識與技能培訓。根據(jù)個人實際,制定合適的學習計劃與目標;(3)加強設備的運行監(jiān)視。實時確保干燥器、自動排水裝置等的正常運行,在最大限度上,減少壓縮空氣中的含水量,以改善倉泵氣室工作狀況;(4)加強定期巡檢制度管理。管理人員增加夜間值班巡視力度,提升值班人員工作責任心,保證設備的安全穩(wěn)定運行。
4 結束語
綜上所述,電廠氣力除灰系統(tǒng)堵灰現(xiàn)象會嚴重影響電廠的安全穩(wěn)定運行。設計上、安裝方面及控制系統(tǒng)缺陷等方面原因會嚴重制約除灰系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
參考文獻:
[1] 陳勇.關于發(fā)耳發(fā)電廠氣力除灰系統(tǒng)的技術探討[A].貴州省科學技術協(xié)會.“建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會——節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展”研討會論文集[C].貴州省科學技術協(xié)會:,2006:3.
[2] 于威.火電廠氣力除灰系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2014,(09):118.
(作者單位:華電新疆發(fā)電有限公司紅雁池分公司發(fā)電運行部五值)