630MW火力發電機組省煤器輸灰系統改造探索

王磊

摘 要：省煤器輸灰系統是鍋爐的重要組成部分，如果不能正常運行，將造成空預器磨損與堵塞，影響換熱元件的換熱效果。大唐三門峽發電有限責任公司2×630MW機組#3、4爐省煤器使用壓縮空氣濃相輸送形式，由落料圓頂閥、倉泵、輸送管路、補氣閥等組成。從省煤器灰斗下方，收集飛灰中的大顆粒，在輸灰程控系統的控制下，各倉泵一起落灰后，統一輸送至省煤器小灰庫。由于目前系統運行可靠性差，輸灰管線的多處補氣點濃度穩定器與逆止閥膠管老化、脫開，止回閥芯積灰、漏灰造成嚴重環境污染，使省煤器輸灰系統無法正常運行，必須進行改造。

關鍵詞：省煤器；干除灰；改造；優化；探索

引言

新型栓塞式輸送系統的工作原理：根據輸灰管管徑、輸送介質、輸送距離及輸灰管現場彎頭布置等不同，設計每隔一定距離加裝氣力輸送器，倉泵進氣采用底部靜壓進氣，倉泵進氣口采用減壓閥，輸送時倉泵內保持一定的低于氣源壓力的恒壓，壓力的高低設計取決于總氣源壓力和要求的輸送量，壓力高則出灰速度快，輸送效率就高。栓塞式輸送最大的優點就是運行穩定、用氣量少、管道磨損低、輸送效率高。

1 系統概述

新型栓塞式輸送系統類似柱塞式輸送系統，實現了點進氣，哪里堵管哪里進氣，且堵管消除后自動停止進氣，進氣時堵管壓力根據實際輸送距離和輸送介質現場調節。

栓塞輸送設備規范

優點：

（1）保證系統長期穩定運行，絕無堵管現象。

（2）系統用氣量大大小于常規輸送，包括紊流雙套管系統。

（3）系統輸送濃度高，為滿管輸送，輸送流速低，管道及彎頭磨損極小。

（4）系統對物料適應性廣，可以對大比重，大顆粒的物料進行輸送。

（5）系統無需吹掃過程，大大提高了系統的輸灰效率。

（6）系統關出料閥的壓力可設置為0.08-0.12Mpa，節省氣源。

栓塞輸送的節能特點均源自栓塞輸送不會產生堵管的前提，基于栓塞輸送的特點實現的管道不間斷工作，倉泵滿泵工作，可以實現最大輸送效率。

（1）成栓前：成栓前管道內的灰近似滿管，管道輸送狀態近似堵塞或完全堵塞（可通過調節成栓設備的開啟壓力進行調節），管道壓力增加，本系統設計為0.20-0.25Mpa開啟。

（2）栓塞的形成：當輸送管道內的壓力達到成栓設備的開啟壓力時，成栓設備開始工作，把管道內的灰進行成栓，分成若干個成栓單元。此時每個成栓閥門的作用就是把本單元的灰向灰庫方向推進。

（3）栓塞的退化：隨著成栓設備的進氣和栓柱在管道中的運動，栓塞會逐漸退化，同時管道內的壓力也會隨之下降。當壓力下降到一定值時（本系統設計為0.21Mpa），氣力輸送器會自動關閉，管道內的灰自由流動。當管道內的灰在失去成栓設備的作用后，又會恢復到堵管或近似堵管的狀態，又達到成栓前的條件。

（4）成栓前——栓塞形成——栓塞退化——成栓前，循環進行。

2 運行中存在的問題及原因分析

大唐三門峽發電有限責任公司2×630MW機組#3、4爐省煤器輸灰系統于2008年建成投產，由北京克萊德貝爾格曼物料輸送有限公司設計、生產、安裝。#3、4爐省煤器灰斗分別設置1套除灰系統，設計出力為5.0t/h，灰溫400℃，省煤器至灰庫水平距離：#3爐約270m，#4爐約350m。一期干灰庫卸灰系統包括1臺汽車散裝機、1臺雙軸加濕攪拌機和庫頂安裝1臺布袋除塵器。

（1）#3、4爐省煤器除灰輸送系統運行可靠性差。由于省煤器灰斗的沉降灰較粗，除灰系統投運后，經常發生輸灰管道堵塞，輸灰困難，管道振動嚴重，引起#3電除塵南側及東側多處支架變形、管卡脫開、管道移位。

（2）輸灰管線的多處補氣點濃度穩定器與逆止閥膠管老化、脫開，止回閥芯積灰，漏灰造成嚴重污染。

（3）#3、4省煤器倉泵發生不同程度的泵體傾斜，主要原因是灰斗落料管膨脹節的補償量設計不足。省煤器灰斗熱態時會產生較大的熱位移，徑向、軸向可達150mm和280mm，因此下料管上的伸縮節，目前采用普通形式的膨脹節，不能有效補充省煤器灰斗的膨脹量。

其中部分落灰管道金屬膨脹節已經變形和磨穿，失去補償作用，影響省煤器輸灰系統正常輸灰。

（4）輸灰壓縮空氣用量大，飛灰流速高造成管道磨損，管壁由8mm磨損至2-3mm，耐磨彎頭已大部分損壞。

3 具體實施措施及方案

（1）原省煤器輸灰壓縮空氣進氣總管廢除，φ57*3.5更換為φ108*4.5管道，并在省煤器輸灰壓縮空氣罐出口母管處各設置DN100手動門，分別為：#3、4爐省煤器輸灰壓縮空氣罐至#3爐省煤器輸灰壓縮空氣總門，#3、4爐省煤器輸灰壓縮空氣罐至#4爐省煤器輸灰壓縮空氣總門。

（2）原省煤器輸灰系統壓縮空氣補氣管道φ45*2.5更換為φ89*4.5管道，輸灰系統的原進氣、補氣系統升級改造為栓塞閥輸送系統，原主進氣閥及補氣進氣閥利舊，原主進氣閥后節流孔板拆除，原補氣閥全部更換為新栓塞氣動補氣器，并在小灰庫處補氣壓縮空氣管道尾部設置排污門DN40。

（3）更換小灰庫處部分輸灰管道及耐磨彎頭（各50米，彎頭3個），并修復輸灰管線沿途管排架支架。

（4）省煤器輸灰出料閥后安裝一臺壓力變送器，壓力信號傳送至控制室，監測輸灰管道壓力。

4 結束語

大唐三門峽發電有限責任公司2×630MW機組#3、4爐省煤器輸灰系統自從2016年初改造使用鄒平創星環保設備有限公司的第三代新型栓塞式輸送系統以后，不僅最大程度上節省了不必要的壓縮空氣消耗，節氣效果比普通單管輸送或雙套管輸送方式越明顯，而且運行穩定，輸送效率高，維護方便。尤其是最大程度上解決了輸送效率低，堵管，磨損，用氣量大及閥門的磨損等一系列的難題。減少了環境污染，確保了機組安全穩定運行。

參考文獻

[1]鄒平創星環保設備有限公司.新型栓塞式輸送系統安裝、調試、維護使用說明書[Z].

[2]大唐三門峽發電有限責任公司.2×630MW除灰系統運行規程[Z].

[3]北京克萊德貝爾格曼物料輸送有限公司.雙套管氣力輸灰系統安裝、調試、維護使用說明書[Z].