降低1 000 MW機組干除渣系統故障率的措施

楊杰，李洪泉

(中國華電集團山東分公司，山東 萊州 261400)

降低1 000 MW機組干除渣系統故障率的措施

楊杰，李洪泉

(中國華電集團山東分公司，山東 萊州 261400)

燃煤電站鍋爐干除渣系統出現故障，會對鍋爐的安全穩定運行產生影響。分析了某1 000 MW超超臨界參數變壓直流Π型鍋爐干除渣系統故障停運的原因，提出了加強鍋爐燃燒管控、調整鍋爐吹灰方式、合理調整干除渣系統運行方式、加強干除渣系統參數調整等措施，有效降低了干除渣系統的故障率。

燃煤電站；Π型鍋爐；干除渣系統；燃燒管控；吹灰

0 引言

燃煤電站鍋爐會因煤種變化、燃燒不穩定、配風方式不當等原因產生積灰、結焦，在自重、爐內氣流擾動、負荷變化、吹灰等因素的影響下，焦塊會掉落。大面積或較大焦塊掉落會造成鋼帶過電流、碎渣機卡阻等，最終導致干除渣系統跳閘。干除渣渣井有效容積僅能滿足鍋爐燃用校核煤種時在鍋爐最大連續蒸發量(BMCR)工況下6 h的最大排渣量，干除渣系統的穩定運行對鍋爐的安全運行至關重要。本文以國內某1 000 MW超超臨界參數變壓直流Π型鍋爐為對象，研究降低干除渣系統故障率的方法。

1 設備概況

本文研究對象為東方鍋爐(集團)股份有限公司生產的高效超超臨界參數變壓直流鍋爐，為單爐膛、一次中間再熱、平衡通風、運轉層以上露天布置、固態排渣、全鋼構架、全懸吊結構Π型鍋爐。設計煤種灰熔點為1 200 ℃，校核煤種灰熔點為1 360 ℃。

干除渣系統由渣井、干式排渣機、爐底排渣裝置、碎渣機、二級輸渣機、斗式提升機(以下簡稱斗提機)、布袋過濾器、渣倉、干式卸料機和雙軸攪拌機等設備組成[1]，如圖1所示。正常設計出力為10 t/h，最大設計出力為25 t/h。干除渣系統設計4個渣井，每個渣井設計有3對擠壓頭，可對大塊爐渣進行破碎，也可在干除渣系統故障時隔離爐渣下落。

圖1 干除渣系統

高溫熱爐渣經過爐底排渣裝置落到一級鋼帶上并再次燃燒，隨一級鋼帶低速移動。在鍋爐負壓作用下，通過一級鋼帶冷卻風門進入一定量的冷空氣，使熱爐渣在輸送鋼帶上逐漸被冷空氣冷卻，冷空氣吸收爐渣余熱與可燃物再次燃燒釋放的熱量，升溫到400～500 ℃后返送入爐膛。低溫爐渣進入碎渣機，經碎渣機破碎后落入二級鋼帶，隨后通過斗提機將爐渣送至渣倉。干除渣系統工作流程如圖2所示[2]。

圖2 干除渣系統工作流程

2 故障原因分析及優化措施

此前，該鍋爐干除渣系統出現過多次故障停運，其原因為吹灰或負荷快升快降導致大量掉焦、水平煙道風帽吹灰帶水致焦塊崩裂掉落、干除渣信號誤發或故障、鋼帶打滑及碎渣機卡阻等。本文對故障原因進行研究，總結出降低干除渣系統故障率的方法[3]。

2.1加強鍋爐燃燒管控

鍋爐掉焦、大面積塌灰是干除渣系統故障跳閘的一個重要原因[4]，保障干除渣系統安全運行的重要手段是加強對鍋爐燃燒的管控。煤質對整個爐膛的燃燒至關重要，必須嚴格控制灰熔點低于設計煤種、高硫分、高灰分煤的摻燒比例，控制煤粉細度、煤粉濃度，防止因煤質、煤粉原因造成大面積結焦、積灰。組織合理而良好的爐內空氣動力場，根據負荷合理調整爐膛出口氧量，防止因局部缺氧、燃燒不充分而造成爐膛結焦。控制爐膛的溫度場，防止因局部溫度過高而造成爐膛結焦。

2.2調整鍋爐吹灰方式

渣量過大時，部分吹灰器應進行單吹，根據鋼帶運行方向確定吹灰投入次序，即先投入碎渣機側長吹，再投入另一側長吹，防止鋼帶某一處出現大量落渣，造成鋼帶跳閘。投入爐膛頂部長吹時，應根據落渣量單支投入吹灰器或適當延長吹灰時間間隔，避免大量爐渣短時間內集中落入鋼帶，造成鋼帶跳閘。吹灰時應充分疏水，防止吹灰器帶水而造成焦塊大面積崩塌。

2.3合理調整干除渣系統的運行方式

合理調整干除渣系統運行方式也是防止干除渣系統故障跳閘的重要手段。干除渣系統中鋼帶工作頻率要根據落渣量進行調整，正常范圍為30～50 Hz，調整原則為：一級鋼帶工作頻率≤二級鋼帶工作頻率≤斗提機工作頻率。渣量較大且運行斗提機滿頻運行時可開啟備用斗提機，防止斗提機過電流。發現過渡段清掃鏈積灰有增大趨勢(觀察窗處超過1/3)時，應增大清掃鏈的運行頻率，適當降低爐膛負壓(可降至-80 Pa左右)并檢查確認一、二級鋼帶間鎖氣器動作正常，保證無卡澀倒灰現象。

2.4加強干除渣系統參數調整

渣倉料位達7 m時應及時聯系放渣值班員放渣。調整鋼帶最大冷卻空氣量不超過鍋爐燃燒空氣量的1%。控制一級鋼帶頭部出口溫度在100 ℃左右，夏季環境溫度較高時，為減少爐底漏風量，可控制一級鋼帶頭部出口溫度在120 ℃左右，但應保證低于150 ℃。干式排渣機在設計出力下運行時，應加強干除渣系統的監控，及時清除渣井內的渣塊，保證爐渣及時落入鋼帶內排出，防止擠壓頭處大量積渣，出現蓬渣或短時大量爐渣落入鋼帶，進而造成鋼帶跳閘[5]。

2.5重視干除渣系統各信號、傳感器的管控、消缺

干除渣系統工作環境惡劣，溫度高、粉塵多，極易造成各傳感器、信號控制器失效或誤發信號，引起干除渣系統監控失效或誤跳，必須加強干除渣系統熱控元件的管控、消缺。

2.6合理調整干除渣系統各鋼帶、清掃鏈的張緊壓力

監視好一、二級鋼帶及清掃鏈的張緊壓力，當壓力低于設定值時，在張緊裝置自動的情況下，張緊裝置應自動打壓。當進行分散控制系統(DCS)手動打壓、就地打壓或自動打壓不正常時，應在DCS上進行復位(激活相應低壓力的窗口，再按下“R”鍵)，復位后仍不能起壓時應聯系相關人員進行維護處理，鋼帶打滑或壓力過低時，應立即手動進行升壓。

3 結束語

調整該干除渣系統運行方式后，系統故障率大為降低，可保持長期安全、穩定運行，對保障鍋爐及機組安全、高效運行具有重要意義。

[1]韓榮利，楊錚.干除渣系統的優化改造[J].中國設備工程，2012(5):7-9.

[2]劉彥飛，王學文，海霞.電站鍋爐干除渣系統的應用[J].內蒙古石油化工，2013(3)：31-33.

[3]閆曙光.淺談優化干除渣系統現場應用[C]//中國電機工程學會年會論文集，2009：1-4.

[4]海霞.干除渣技術及其應用[J].科技潮,2004(9)：30.

[5]丁巖峰，夏春華，劉勝利.干除渣技術在伊敏發電廠的設計改造[J].電力設備，2006，7(11)：70-72.

(本文責編：劉芳)

2016-12-20；

：2017-05-23

TM 621.7+3

：B

：1674-1951(2017)06-0075-02

楊杰(1989—),男,四川鄰水人,助理工程師,從事電力設備運行方面的工作(E-mail:jayoung701@163.com)。

李洪泉(1986—),男,山東棗莊人,工程師,從事電力設備運行方面的工作。