飛灰含碳在線檢測裝置在潮州電廠的應用及維護

摘 要：文章通過對飛灰含碳量幾種測量方法的比較，得出在線測量的優勢，并對裝置的日常維護提供了方法。

關鍵詞：燃煤鍋爐效率；飛灰在線監測裝置；故障診斷及處理方法

潮州電廠地處南方沿海，受煤炭市場及企業控制發電成本原因的影響，煤種多變，鍋爐先后燃用過印尼煤、越南煤、印尼褐煤（熱值低于3800卡）、美國動力煤、山西晉北塔山煙煤，內蒙古神華等煤種，目前燃用的煤種已遠遠偏離設計煤種。如何保證鍋爐始終處于最佳效率下運行，是火電廠技術人員的重要任務之一。機械不完全燃燒損失q4作為燃煤鍋爐運行中除排煙熱損失q2之外最大的一項熱損失，對機組供電煤耗、經濟環保運行都有較大影響（如圖1所示）。

1 在線取樣器安裝的必要性

（1）在所有機械不完全燃燒損失中，約90%灰通過除塵器進入灰庫，所以準確檢測煙道中的飛灰含碳量意義更大。由于各種煤成份含量不同（可磨系數、水份灰份，熱值，揮發份等），煤粉細度、煤種特性、及鍋爐燃燒器的結構特性、熱風溫度、爐內空氣動力場和鍋爐負荷等均是在動態變化的過程，導致飛灰含碳量變化很大。如果沒有及時測量，實時調整，將對鍋爐效率影響明顯。當飛灰含碳量高時，反映出鍋爐風煤比不合理，燃燒不完全，增加了固體顆粒的排放導致發電成本升高，使得煤粉的可利用價值降低，也給環保帶來一定壓力，同時增加了鍋爐尾部煙道二次燃燒發生的可能性，目前主要分為在線和離線取樣分析。

（2）電廠手工取樣裝置位于水平煙道底部（如圖2所示），灰粒靠重力原理落入煙道下方的取樣燒杯中，每8小時收集一次，第二天將前一天三次收集的灰樣統一制樣后手工化驗。由于安裝位置的原因，落入采樣器的灰顆粒比較大，有時因為高溫煙氣中的水分凝結堵塞管道根本取不到樣。由于省煤器倉泵及一電場輸灰進入原灰庫粗灰庫，三四五電廠輸灰進入原灰庫及細灰庫但灰量較少，而從灰庫的取樣器更是抽樣調查，不具有代表性。在線檢測裝置位于空預器出口至電除塵之間的水平煙道處，此處煙氣溫度小于200℃，在水平煙道的直管段外側壁，同時距煙道底部1/3煙道高度處裝設取樣孔，此處煙氣可近似為紊流狀態，樣品比較有代表性。但手工測量對于校核在線取樣器的準確性有一定作用。

2 常見故障處理

飛灰含碳量的大小是技術人員了解爐內燃燒工況的重要途徑，飛灰在線表一旦故障，對機組經濟運行影響較大。下面就我廠飛灰在線監測裝置投運五年來的常見故障及處理方法做一總結，供技術人員處理故障提供參考，從而保證裝置可靠運行。

2.1 系統能檢測到的故障及診斷排除流程

提示內容：“移動到稱重位置超時錯誤”、“移動到工位切換位置超時錯誤”、“移動到反吹位置超時錯誤”、“移動到稱重位置超時錯誤”、“移動到留灰、灼燒位置超時錯誤”處理方法：觀察升降過程中是否有東西卡住，如果有東西卡住，則進行對應的清除或調整；檢查在進行升降操作時，電機能否動作，如果不能動作，再重新啟動1次升降操作，同時測量電機供電是否正常，如果正常，則需要更換電機，如果不正常，則需要更換控制電路板；檢查升降板是否能升降到設定的位置，如不能升降到位，則需要更換對應的電阻（20Ω0.5W）和電容（1.5μF）。檢查升降板上的光電開關工作是否正常，如果不正常（定位擋片處于光電開關槽內時，光電開關指示燈不亮），則需要更換光電開關；檢查排灰管是否堵灰，造成坩堝內始終有燒硬的灰樣使坩堝無法上升到排灰位置，如有堵灰，則要將堵灰清除。檢查安裝在驅動爐門的氣缸上的磁感應開關，當爐門打開時磁感應開關上的指示燈應點亮；如果不亮，則需要調整位置或更換。

2.2 系統本身不能檢測到的故障及診斷排除流程

現象：軟件界面上的含碳量實時趨勢曲線為一條直線或沒有趨勢曲線。處理方法：首先看有沒有報警提示，如果有報警提示就按有報警提示的診斷排除方法。檢查溫控器和電爐是否工作正常，如果不正常，則需要更換溫控器或電爐。如果沒有報警提示，溫控器和電爐工作也都正常，則需要檢查坩堝中是否能收到灰樣，如果不能收到灰樣，再檢查坩堝口邊是否有缺口，如果有缺口，則需要更換坩堝，如果沒有缺口，則說明取樣器發生了堵灰故障，造成收不到灰樣。在此情況下首先要檢查取樣器上的加熱套是否有熱量，如果沒有熱量，則說明加熱套壞了，需要更換加熱套，再按照取樣器的維護流程對取樣器進行清灰處理。如果有熱量，則只要按照取樣器的維護流程對取樣器進行清灰處理即可。如果以上檢查都沒有發現問題，則需要更換天平的RS232/485通訊模塊。

3 結束語

2008年，潮州電廠通過技改為每臺鍋爐增加了兩套（A、B側）飛灰在線監測裝置，在線取樣裝置運行中的故障都能及時處理，保證數據適時準確，大大方便了生產人員。使用近五年來，獲得了較好的效果，為生產人員優化運行降本增效提供了參考數據。

參考文獻

[1]岑可法.鍋爐燃燒試驗研究方法及測量技術[M].北京：水利電力出版社，1987：35-36.

[2]華東六省一市電機工程學會.鍋爐設備及系統[M].中國電力出版社，2000：40-44.

[3]大唐國際發電股份有限公司.大型火電機組經濟運行及節能優化[M].中國電力出版社，2011：15.

[4]山西電力工業局.發電廠集控運行[M].中國電力出版社，1998：193-194.

[5]章德.單元機組集控運行[M].水利電力出版社，1991：54-55.

[6]陳庚.單元機組集控運行[M].中國電力出版社，2001：42-44.

[7]樊泉桂，魏鐵錚，王軍.火電廠鍋爐設備及運行[M].中國電力出版社，2001：46-47.

[8]北京富沃機電公司，富沃飛灰取樣器使用手冊[P].北京富沃機電公司出版，2007：10-17.

[9]哈爾濱鍋爐廠有限公司.廣東大唐潮州三百門電廠2*1000MW超超臨界鍋爐運行說明書[P].2008，55.

[10]廣東大唐國際潮州發電有限責任公司.潮州電廠《機組設備規范》[S].2013：75.

作者簡介：楊國軍（1979-），男，2002年參加工作，長期從事電廠運行工作。