電廠除灰系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題及解決對(duì)策

唐克非

摘 要： 在發(fā)電廠中，除灰系統(tǒng)是重要的配套設(shè)施之一，它的主要功能是及時(shí)清除電廠在發(fā)電過(guò)程中所產(chǎn)生的各種廢棄物。隨著電廠發(fā)電系統(tǒng)的改造升級(jí)，除灰系統(tǒng)也有了新的改善和優(yōu)化，它的除灰自動(dòng)化、快速化以及精確性等都得到顯著改善，現(xiàn)階段除灰系統(tǒng)采用的主要是氣力輸送方式并以此方式來(lái)完成密封環(huán)境下的除灰流程，但是，隨著發(fā)電廠發(fā)電量的增加，它的除灰系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中也出現(xiàn)了一系列問(wèn)題，這些問(wèn)題如果不及時(shí)解決處理，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行受到不利影響，從而影響到發(fā)電效率。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠 除灰系統(tǒng) 問(wèn)題 對(duì)策

中圖分類號(hào)：TM621.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2016）09-0272-02

現(xiàn)階段，我國(guó)的火力發(fā)電廠中除灰系統(tǒng)大都采用的是氣力除灰方式。這種除灰方式的系統(tǒng)構(gòu)成主要包括有除塵器的飛灰處理系統(tǒng)、庫(kù)頂卸料和排氣系統(tǒng)、灰?guī)鞖饣L(fēng)系統(tǒng)、控制用氣以及布袋脈沖清洗用氣系統(tǒng)、除送用空壓機(jī)系統(tǒng)以及空氣凈化系統(tǒng)等構(gòu)成。在除灰效果上還是比較好的，但是，隨著社會(huì)用電量的激增和發(fā)電系統(tǒng)的升級(jí)，除灰系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中所暴露的問(wèn)題也逐漸增多，對(duì)于這些問(wèn)題的解決關(guān)系到整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的效率和質(zhì)量。下文以某電廠330MW機(jī)組除灰系統(tǒng)為例進(jìn)行分析。

一、除灰設(shè)備的概述

電廠的除灰系統(tǒng)屬于是雙室五電場(chǎng)，灰斗數(shù)量有20個(gè)，每一個(gè)灰斗的下部斗設(shè)置有一個(gè)倉(cāng)泵，其中一電場(chǎng)倉(cāng)泵容積大小是5m3，二電場(chǎng)倉(cāng)泵容積大小是3.5m3，三電場(chǎng)倉(cāng)泵容積是1m3，四、五電場(chǎng)的倉(cāng)泵容積是0.5m3。依據(jù)煤種性質(zhì)，除灰管道的直徑為DN159，前三個(gè)電場(chǎng)除灰管道是單獨(dú)設(shè)置的，后兩個(gè)電場(chǎng)的輸灰管道是設(shè)置在出口位置合成為一根。

二、出現(xiàn)堵灰的原因分析

1.煙氣的分配不均勻

發(fā)電過(guò)程中所產(chǎn)生的煙氣會(huì)先從鍋爐預(yù)熱器中出來(lái)，之后再通過(guò)煙道分兩側(cè)進(jìn)入到兩個(gè)電除塵，每一個(gè)煙道又可以分為兩個(gè)出口進(jìn)入電除塵煙箱（如下圖）。

在經(jīng)過(guò)一周時(shí)間運(yùn)行后，在電除塵入口處設(shè)置的三層主流導(dǎo)流型分布板磨損較大，致使電除塵進(jìn)入的煙氣都呈現(xiàn)出明顯的不均勻特點(diǎn)，而且兩側(cè)的電除塵落灰分布也不穩(wěn)定，但是在同一個(gè)電除塵中，兩個(gè)室的煙氣分布也不均勻，煙氣在煙道中所流經(jīng)的距離就會(huì)越短，相應(yīng)的進(jìn)入電除塵的煙氣就會(huì)越多，兩個(gè)電除塵中間的兩個(gè)室（2室和3室）所進(jìn)入的煙氣就會(huì)明顯大于剩下的兩個(gè)室（1室和4室）。因?yàn)闊煔獾牟顒e有大小之分，那么相應(yīng)的煙氣所含有的灰量就會(huì)有所差異，經(jīng)常出現(xiàn)的狀況是在2、3室中的灰斗每次都會(huì)充滿灰量，灰斗會(huì)出現(xiàn)高料位顯示，但是1、4室的灰斗積灰量就非常少，甚至于沒(méi)有落灰。這樣的話，在同一個(gè)管道中，4個(gè)灰斗的落灰明顯不均勻，進(jìn)而在輸灰時(shí)就會(huì)出現(xiàn)堵灰問(wèn)題。

2.燃燒不充分，煙氣顆粒較大

在對(duì)飛灰進(jìn)行取樣時(shí)，所得到的樣品中有一部分是灰粒較大的顆粒，而且顆粒粒度是在2mm——3mm之內(nèi)，設(shè)計(jì)的值最大為130μm，實(shí)際和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之間有230倍左右的差距，灰粒越大，那么在同體積的灰份中密度就會(huì)較大，在管道中同等壓力的壓縮空氣中就很難被清除，要想徹底清除就要停止落灰手動(dòng)至少清掃五次才可以徹底將灰粒清除。在管道管路中灰粒的爬升高度25m，氣壓就會(huì)明顯不足，導(dǎo)致顆粒難以及時(shí)輸送到預(yù)定高度，這樣在垂直管路的下部就會(huì)有煙灰存在，在進(jìn)行下一次的輸灰時(shí)，就會(huì)直接導(dǎo)致堵灰現(xiàn)象發(fā)生，并且在每一次的正常煙灰輸送中，都會(huì)一些灰粒難以吹走，按照這樣的方式在經(jīng)過(guò)幾次的輸灰中，一旦管道管路中的灰粒增多就會(huì)出現(xiàn)管路堵灰現(xiàn)象，這就需要停止落灰，以手動(dòng)方式進(jìn)行清除。在具體的清堵時(shí)，一次至少需要花費(fèi)5分鐘時(shí)間，在這五分鐘之內(nèi)，電除塵一電場(chǎng)的灰斗中就會(huì)收集到大約2.4的積灰量，而這些灰量就需要增加1次手動(dòng)輸才可以順利清除完，并且在正常的輸灰狀態(tài)下，一電場(chǎng)的輸灰頻次就在一小時(shí)十次左右，如果在這個(gè)時(shí)候停止落灰，灰斗里的積灰就難以及時(shí)落下，料位高度就隨之增高，落灰更不容易實(shí)現(xiàn)。料位的集聚，使得電場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，造成惡性循環(huán)。

3.實(shí)際煤質(zhì)和設(shè)計(jì)煤質(zhì)的差異，煙灰成分較多

根據(jù)電場(chǎng)實(shí)際發(fā)電情況來(lái)看，在氣力除灰系統(tǒng)的技術(shù)協(xié)議中，煤和灰的成分比例如下表所示：

通過(guò)近期觀察結(jié)合計(jì)算數(shù)據(jù)可初步得出結(jié)論為單機(jī)燃煤量達(dá)到190t/h，且發(fā)電原煤耗超過(guò)1000g/kwh時(shí)，灰量達(dá)到輸灰系統(tǒng)最大出力，所產(chǎn)生的灰份也不能及時(shí)排除，這樣灰斗就會(huì)堆積從而形成堵塞現(xiàn)象。煙灰成分較多的原因如下：

首先，煤質(zhì)不純。在從一、二電場(chǎng)所排除的煤灰中可以看出，其中會(huì)有很多的煤矸石顆粒，這些煤矸石很難充分燃燒，而且煤灰中所摻雜的煤矸顆粒，加大了堵灰的幾率。

其次，管道的長(zhǎng)度。和#3爐電除塵相比較來(lái)看，#4爐電除塵管道會(huì)在長(zhǎng)度上多出80m左右，并且在彎頭部位增加2處，這樣就會(huì)增加輸送距離，一旦彎度增加，就會(huì)導(dǎo)致管道管路在除灰時(shí)出現(xiàn)堵塞。

第三，電除塵的除灰效率較高。把#4爐除塵器和#3爐除塵器的電壓和電流參數(shù)進(jìn)行對(duì)比可知，#4爐電除塵器在二、三、四、五電場(chǎng)二次電流都是在1200mA，一電場(chǎng)電流是在800mA左右，而#3爐電除塵在二、三、四、五電場(chǎng)電流是在1000mA左右，一電場(chǎng)電流則是在700mA左右，基于這種狀況，電流的差異就會(huì)導(dǎo)致除塵效率有很大差別，使得#4爐電除塵器的吸塵量明顯增加，導(dǎo)致#4爐除灰比#3爐除灰更會(huì)容易導(dǎo)致堵灰。

三、對(duì)于除灰系統(tǒng)的改造分析

通過(guò)實(shí)際電場(chǎng)的除灰系統(tǒng)介紹，可以對(duì)除灰系統(tǒng)中出現(xiàn)的堵灰問(wèn)題原因進(jìn)行分析，之后借鑒技術(shù)人員的指導(dǎo)意見(jiàn)，可以對(duì)其輸灰系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)改造，解決堵灰問(wèn)題。

1.在煙道部位增加耐磨材質(zhì)的導(dǎo)流板

在進(jìn)入除塵器之前的煙道中增加導(dǎo)流板，這樣做的目的是可以解決煙氣氣流的不均衡所導(dǎo)致的灰室落灰不均勻問(wèn)題，鋼板的材質(zhì)屬于是Q345，并對(duì)煙道的支撐系統(tǒng)進(jìn)行重新核算后再進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。

2.擴(kuò)大倉(cāng)泵和管道采用變徑技術(shù)

對(duì)于一、二電場(chǎng)的倉(cāng)泵進(jìn)行擴(kuò)容，把之前5m3容積的倉(cāng)泵變換為6.18m3的倉(cāng)泵，把之前3.5m3容積的倉(cāng)泵變換為3.85m3的倉(cāng)泵。灰管的設(shè)計(jì)采用變徑技術(shù)，一、二電場(chǎng)灰管一、二為DN175/DN219，采用管道變徑的方法，通過(guò)增加管道截面積來(lái)降低速度，達(dá)到穩(wěn)壓運(yùn)行的效果。提高原有平衡管接入灰斗的高度，平衡管采用料打料的設(shè)置方式，降低磨損。

3.將一、二電場(chǎng)的原有下引式倉(cāng)泵全部更換成中引式

一、二電場(chǎng)倉(cāng)泵改為流態(tài)化式倉(cāng)泵并采用可控的多點(diǎn)進(jìn)氣方式，倉(cāng)泵中安裝流化裝置和倉(cāng)泵出料管總成裝置。一電場(chǎng)位置的每個(gè)倉(cāng)泵單配出料閥，可單倉(cāng)泵運(yùn)行，也可雙倉(cāng)泵組合運(yùn)行。通過(guò)一、三次氣的比例調(diào)節(jié)系統(tǒng)的給料量和倉(cāng)泵出力。

四、改造升級(jí)后的除灰效果分析

在對(duì)輸灰系統(tǒng)進(jìn)行改造升級(jí)后，整個(gè)除灰系統(tǒng)的機(jī)組運(yùn)行是十分穩(wěn)定的，除灰系統(tǒng)并沒(méi)有出現(xiàn)堵灰現(xiàn)象。而且在電除塵停止運(yùn)行的情況下，鍋爐的燃油和燃煤同時(shí)進(jìn)行時(shí)，該系統(tǒng)會(huì)正常運(yùn)行15小時(shí)左右，運(yùn)行一直到磨煤機(jī)恢復(fù)正常為止，鍋爐除去油槍，電除塵正常運(yùn)行。

五、結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各行各領(lǐng)域?qū)﹄娏δ茉葱枨罅坎粩嗉哟螅瑸榱藵M足日益增長(zhǎng)的電煤供應(yīng)需求，提高除灰系統(tǒng)的除灰效率，就需要從煤種、灰質(zhì)特性、灰量、管道以及管道等等多個(gè)方面入手，對(duì)現(xiàn)有的除灰系統(tǒng)進(jìn)行改造升級(jí)。本文通過(guò)對(duì)330MW機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行分析，可知在當(dāng)前形勢(shì)下需要為機(jī)組的安全可靠運(yùn)行創(chuàng)造良好條件，減少堵灰現(xiàn)象的發(fā)生，從而使電廠除灰系統(tǒng)正常運(yùn)行。

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