[摘 要]河北華電石家莊鹿華熱電有限公司輸灰技術(shù)采用正壓濃相雙套管氣力輸灰技術(shù)，隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，出現(xiàn)耗氣量增加、輸灰出力不足、管道和設(shè)備磨損嚴(yán)重等問題。文章對(duì)原輸灰系統(tǒng)應(yīng)用先導(dǎo)低壓輸送技術(shù)進(jìn)行改造，并對(duì)其進(jìn)行性能試驗(yàn)，從耗氣量、輸送壓力、輸送速度、出力及輸送頻次等方面與原輸灰系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比。

[關(guān)鍵詞]先導(dǎo)低壓輸送技術(shù)；節(jié)氣率；輸送頻次

[中圖分類號(hào)]TM621 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2024）06–0053–03

Energy-saving Analysis of Pilot Low-pressure Ash Conveying Technology

WANG Zheng，ZHAO Hang，XIE Chenchen，CHENG Liang，GUO Shunqiang

[Abstract]Hebei Huadian Shijiazhuang Luhua Thermal Power Co.， Ltd. adopts a positive pressure dense phase double casing pneumatic ash conveying technology. With the increase of operating time， problems such as increased gas consumption， insufficient ash conveying output， and severe wear and tear of pipelines and equipment occur. The article renovates the original ash conveying system by applying pilot low-pressure conveying technology and conducts performance tests on it， comparing it with the original ash conveying system in terms of gas consumption， conveying pressure， conveying speed， output， and conveying frequency.

[Keywords]pilot low-voltage transmission technology； solar term rate； transmission frequency

1 原輸灰系統(tǒng)概況和存在問題

河北華電石家莊鹿華熱電有限公司2號(hào)機(jī)組容量 330 MW，采用1 170 t/h 亞臨界壓力、自然循環(huán)、一次中間再熱、單爐膛、平衡通風(fēng)、干式排渣、半露天布置、全鋼構(gòu)架的Ⅱ型汽包鍋爐。2號(hào)機(jī)組電除塵為雙室四電場(chǎng)，電除塵下共設(shè)12個(gè)灰斗，每個(gè)灰斗下設(shè)置1臺(tái)輸灰器。每爐省煤器有4個(gè)灰斗，下設(shè)4臺(tái)輸灰器。輸灰系統(tǒng)為常規(guī)正壓濃相輸送方式，由克萊德華通物料提供。輸灰系統(tǒng)共布置4根輸灰管道，除灰系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)程序控制系統(tǒng)。

2號(hào)機(jī)組氣力輸灰系統(tǒng)自投運(yùn)以來，運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，管道彎頭等已磨損較嚴(yán)重，在實(shí)際運(yùn)行中，需運(yùn)行4臺(tái)輸灰空壓機(jī)，才能滿足2臺(tái)機(jī)組氣力輸灰系統(tǒng)的用氣量。用氣量增加，意味著灰在管道內(nèi)流速高，對(duì)管閥系統(tǒng)磨損嚴(yán)重，尤其是近灰?guī)炷┒说膹濐^，經(jīng)常出現(xiàn)漏灰現(xiàn)象，造成環(huán)境污染，另外輸灰空壓機(jī)開啟數(shù)量多，用電量和維護(hù)費(fèi)用增加，造成能源的浪費(fèi)。為解決以上問題，決定對(duì)原輸灰技術(shù)進(jìn)行先導(dǎo)式低壓節(jié)能技術(shù)改造。

2 先導(dǎo)式低壓節(jié)能技術(shù)改造

2.1 先導(dǎo)式低壓節(jié)能輸灰技術(shù)

先導(dǎo)式低壓節(jié)能輸灰技術(shù)是一種高效、節(jié)能、遠(yuǎn)距離且不易堵管的輸灰技術(shù)。沿每條輸灰管路每隔一段距離安裝1個(gè)先導(dǎo)閥，利用氣力成栓技術(shù)，使管道內(nèi)灰形成多個(gè)灰栓。管道內(nèi)灰可以通過純機(jī)械自動(dòng)感應(yīng)設(shè)計(jì)作為動(dòng)作信號(hào)源，形成動(dòng)作信號(hào)后會(huì)發(fā)送至后一級(jí)先導(dǎo)閥，利用信號(hào)傳遞距離實(shí)現(xiàn)下一級(jí)先導(dǎo)閥先動(dòng)作，自身再動(dòng)作的輸送過程，可實(shí)現(xiàn)低壓力滿倉(cāng)泵慢管道連續(xù)輸送。

2.2 先導(dǎo)式低壓節(jié)能技術(shù)改造內(nèi)容

（1）一電場(chǎng)4臺(tái)倉(cāng)泵1條輸灰管道至灰?guī)?，氣化室更換為接口DN200，輸灰管道更換為DN200；省煤器4臺(tái)倉(cāng)泵1條輸灰管道，從最后一個(gè)倉(cāng)泵出口輸灰管道更換為DN150，并入一電場(chǎng)輸灰管道，雙套管部分從輸灰主管中抽出。

（2）輸灰管道每隔一段距離安裝一個(gè)先導(dǎo)閥，倉(cāng)泵間一般為1～2 m/個(gè)，水平段或垂直段一般3～5 m/個(gè)，先導(dǎo)閥之間用軟管連接。

（3）沿輸灰管道布置1條伴氣管道為先導(dǎo)閥提供氣源。

（4）原雙套管系統(tǒng)的所有流化閥、補(bǔ)氣閥、防堵閥全部取消，簡(jiǎn)化設(shè)備構(gòu)件。

（5）灰?guī)旆诌x系統(tǒng)所有管道更換為耐磨管道，彎頭更換為耐磨彎頭。

（6）控制系統(tǒng)程序修改，以適應(yīng)系統(tǒng)要求，需要時(shí)更換控制柜。

（7）組態(tài)畫面修改，根據(jù)運(yùn)行要求對(duì)輸灰步序和優(yōu)先級(jí)等進(jìn)行了優(yōu)化。

3 輸灰系統(tǒng)性能試驗(yàn)

輸灰系統(tǒng)性能試驗(yàn)內(nèi)容包括：輸灰系統(tǒng)改造前后全天平均耗氣量及改造后的節(jié)氣率；先導(dǎo)低壓輸灰系統(tǒng)的最大出力及輸送流速和改造前后輸灰頻次對(duì)比。

性能試驗(yàn)前準(zhǔn)備工作包括：先導(dǎo)輸灰裝置及輔助系統(tǒng)處于完好狀態(tài)，已正常穩(wěn)定運(yùn)行； 試驗(yàn)期間燃煤儲(chǔ)量充足，煤質(zhì)穩(wěn)定，燃煤煤質(zhì)接近設(shè)計(jì)煤質(zhì)；試驗(yàn)期間鍋爐負(fù)荷符合試驗(yàn)最低要求；控制系統(tǒng)和主要儀表運(yùn)行正常，指示正確。

3.1 性能試驗(yàn)方法

3.1.1 耗氣量確定

3.2 性能試驗(yàn)及數(shù)據(jù)整理

3.2.1 改造前、后全天耗氣量及改造后節(jié)氣率

（1）2號(hào)爐未改造前全天耗氣量。測(cè)試時(shí)間：2023年8月19日16：00—2023年8月25日16：00。測(cè)試方法：每隔24 h讀取渦街流量計(jì)累計(jì)流量數(shù)值，記錄該時(shí)段內(nèi)2號(hào)機(jī)組入爐煤總量、入爐煤灰分，計(jì)算耗氣量。改造前2號(hào)爐原輸灰系統(tǒng)壓縮空氣耗量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表1。

（2）2號(hào)爐改造后全天耗氣量。測(cè)試時(shí)間：2023年10月5日9：00—2023年10月11日9：00。測(cè)試方法：每隔24 h讀取渦街流量計(jì)累計(jì)流量數(shù)值，記錄該時(shí)段內(nèi)2號(hào)機(jī)組入爐煤總量、入爐煤灰分，計(jì)算耗氣量。改造后2號(hào)爐輸灰系統(tǒng)壓縮空氣耗量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表2。

由表1、表2可知，2號(hào)爐輸灰系統(tǒng)未改造前雙套管輸灰系統(tǒng)平均耗氣量為40.88 Nm3/t，先導(dǎo)輸灰改造后平均耗氣量為14.35 Nm3/t。

根據(jù)式（2）計(jì)算先導(dǎo)低壓技術(shù)改造后平均節(jié)氣率為：（40.88–14.35）/40.88×100%=64.9%。

3.2.2 輸送流速

測(cè)試時(shí)間：2023年10月8日10：00。

測(cè)試方法：在進(jìn)行最大輸灰出力試驗(yàn)期間，記錄 1 h內(nèi)的用氣量，計(jì)算得到單位時(shí)間壓縮空氣體積流量，根據(jù)式（3）計(jì)算先導(dǎo)輸灰系統(tǒng)輸送流速。

根據(jù)試驗(yàn)過程記錄數(shù)據(jù)，計(jì)算得到2號(hào)爐先導(dǎo)輸灰系統(tǒng)平均輸送流速為8.03 m/s。

3.2.3 單試驗(yàn)管出力

測(cè)試時(shí)間：2023年10月08日10：00。

測(cè)試方法：2號(hào)爐一電場(chǎng)輸灰系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行，就地敲擊倉(cāng)泵裝料為滿泵，記錄輸送時(shí)間。根據(jù)式（4）計(jì)算輸灰系統(tǒng)出力。

根據(jù)試驗(yàn)過程記錄數(shù)據(jù)，計(jì)算得到2號(hào)爐一電場(chǎng)先導(dǎo)輸灰系統(tǒng)正常出力為96.9 t/h，省煤器先導(dǎo)輸灰正常出力為5.76 t/h。

3.3 性能試驗(yàn)結(jié)果

（1）2號(hào)爐一電場(chǎng)及省煤器輸灰系統(tǒng)改造前噸灰耗氣量為40.88 Nm3/t，2號(hào)爐一電場(chǎng)及省煤器輸灰系統(tǒng)進(jìn)行先導(dǎo)式低壓技術(shù)改造后，噸灰耗氣量為14.35 Nm3/t，耗氣量減小，空壓機(jī)投運(yùn)數(shù)量少。

（2）2號(hào)爐一電場(chǎng)及省煤器輸灰系統(tǒng)改造后，平均節(jié)氣率為64.90%，節(jié)氣率大幅提高，能耗大幅降低。

（3）改造后2號(hào)爐先導(dǎo)輸灰系統(tǒng)一電場(chǎng)正常出力為96.9 t/h≥65 t/h，省煤器輸灰系統(tǒng)正常出力為6.12 t/ h≥5 t/h裕量10%（共計(jì)5.5 t）。2號(hào)爐輸灰系統(tǒng)總出力為：96.9+6.12=103.02 t，滿足總體改造后總管輸灰量不低于77 t/h的要求，滿足負(fù)荷改變和摻燒引起的灰量變化情況。

（4）先導(dǎo)技術(shù)改造后2號(hào)爐一電場(chǎng)輸送壓力為0.28 MPa，省煤器輸灰壓力為0.26 MPa，比原雙管系統(tǒng)的輸灰壓力（0.5 MPa以上）大幅減小。

（5）先導(dǎo)技術(shù)改造后輸送頻次明顯少。2號(hào)爐一電場(chǎng)改造前后輸灰頻率由輸送20次/h減少為輸送5次/h；省煤器輸灰由改造前的輸送28次/h，減小為改造后的輸送3次/h。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，先導(dǎo)式低壓氣力輸送系統(tǒng)較傳統(tǒng)的雙套管輸灰技術(shù)系統(tǒng)配置更簡(jiǎn)單、輸送壓力更低、輸送流速更小，耗氣量更小，這一系列優(yōu)點(diǎn)證明先導(dǎo)式低壓輸灰技術(shù)更有利于輸灰系統(tǒng)安全穩(wěn)定持續(xù)運(yùn)行，是長(zhǎng)距離低壓輸送技術(shù)的一項(xiàng)有效改革。

參考文獻(xiàn)

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[2] 正壓濃相飛灰氣力輸送系統(tǒng)：JB/T 8470—2010[S].