300MW火電機組脫水倉析水濾網堵塞分析及改進

趙鈞

摘 要：文章針對大唐三門峽華陽發電有限責任公司2×320MW機組除渣系統脫水倉放渣不暢、濾網堵塞、倉壁結垢等問題，直接影響設備安全穩定投運而策劃。通過對TCS-10型脫水倉原生產廠家設計理念、設備結構的研究，再結合運行、檢修等方面存在問題的分析論證，最后經對渣漿泵前池增加排污泵、脫水倉增加濾網反沖洗噴嘴數量和噴嘴型號、優化脫水倉放渣運行程序等，從而解決了脫水倉濾網堵塞、析水不暢的問題，脫水效率明顯提高，既消除了機組帶水放渣，污染地面等環保超標隱患，又保證了機組安全經濟運行。

關鍵詞：脫水倉；析水板；分析；改進

中圖分類號：F407.61 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）21-0059-02

引言

脫水倉的工作原理是脫水倉由倉體、分粒器、底流擋板、濾水組件、排渣門、上部連接平臺和振動器等部件組成，渣漿經水力噴射泵送至脫水倉的中心，渣粒經頂部不銹鋼的分粒器分級，在水中粗顆粒渣進入脫水倉中心，細顆粒渣沉積在脫水倉周圍。脫水倉上部設有底流擋板，使進入的渣漿直接向下進入倉中心，使沉淀區水流平穩，有利于顆粒渣沉降，使溢流水進入溢流堰之前不致發生擾動而影響溢流水質。溢流堰上設有鋸齒形溢流板，溢流水通過鋸齒形溢流堰進入溢流水槽，進一步降低溢流水速，從而有效地降低排出水中的含灰量，溢流水流經排水管至回水系統或排放掉。倉壁四周的濾水組件配置不銹鋼篩網，倉中積水經粗渣過濾層進入濾水組件的水槽，靠重力向下流至脫水倉排渣門上部的環形集水槽，經排水管排出，排渣門的規格為Φ914mm，設有電控氣動裝置，并設有排水裝置和氣封裝置，密封性能好，起閉靈活，倉的底部排渣門的上方設有振動器，在倉內渣快排完時，可以開啟振動器（一個或兩個同時投運）以利于倉內的渣徹底排盡。集水槽上設有高壓水沖洗入口，沖洗水用來沖洗濾水組件及排渣門。

脫水倉一般由兩臺一組互相切換交替使用，當一臺靜止脫水或放灰時，另一臺進灰渣漿。

1 系統概述

一期2×320MW機組除渣系統為水力除渣運行方式，每臺爐各配兩臺撈渣機、兩臺碎渣機、三臺渣漿泵、兩臺回水沖渣泵，#1、2爐共用兩個？覫10M脫水倉（每臺脫水倉的有效存渣容積為532m3）、一個回水池和兩臺回水泵。另外，我公司一期還設置了兩臺沖洗水泵、三組灰漿泵及高、中、低壓軸封水泵各兩臺作為防止廢水、污水外排的一種輔助手段。

2 運行中存在的問題及原因分析

我廠一期脫水倉型號為青島海川節能環保設備有限公司生產的TCS-10型，有效容積為532立方米。由于系統常年運行，維護失衡，致使脫水倉析水效率極低，正常脫水至灰渣含水率低于25%所需脫水時間為6-8小時，目前就需40小時才能滿足。根據統計，渣水系統中2臺脫水倉自2012年改造大修以來，由于設備表面結垢等，有時整條析水槽被渣堵塞，造成脫水倉不能正常析水20余次，8次以上因脫水倉完全失去析水作用，用潛水泵抽水后被迫將渣水混合物全部放入渣車（即所謂帶水放渣），渣水流入雨水排放系統中，造成雨水系統堵塞，清理雨水系統地下管道1次，不僅造成環境污染和水資源浪費，還直接影響設備安全穩定運行。

究其原因分析如下：

（1）如今在電力形勢嚴峻的情況下，火電機組停運的幾率增加，尤其是長時間停機備用。為了減少爐膛內的積灰長時間不清理，在相應位置板結。如今爐膛長時間備用后，鍋爐沖洗已經成為常態。雖然在爐膛省煤器位置引入專用管道將沖洗水排到灰漿前池，經灰漿泵打至灰壩。但是爐膛水平煙道和折焰角位置偏低，經常將爐膛內沖洗的水流進渣泵前池，最終通過渣泵前池打入脫水倉內。當一臺機組運行時，沖洗的灰水和另一臺爐的渣混合板結，造成脫水倉析水困難，往往比設計的脫水時間延長數小時；而當兩臺機組均停運后，沖洗的灰水就會在脫水倉積渣的上部板結成200mm以上的灰渣板結層，一則造成脫水困難；二則造成放渣困難。最多時就是清理上部的板結的積渣花費時間5天，清理積渣400多噸。

（2）原四條周邊濾網（共計32塊濾網）、反沖洗管路、噴嘴及周邊環形管已全部堵塞。雖然每次放完渣后都進行用反沖洗水管進行沖洗。由于每塊1000×300mm的濾水器槽內噴嘴數量僅有2個且噴嘴尺寸2mm偏小，噴嘴噴出來的水呈霧狀，不能有效地對濾網上的積渣沖洗徹底。

（3）煤質、爐膛燃燒方式等等因素影響。

（4）脫水倉放渣依據有些僵化，致

使有時機組停機備用期間5-7天才放渣一次，造成渣混合物沉淀凝固。

3 具體實施措施及方案

3.1 改造必要性

（1）脫水倉現設備狀況已遠遠偏離設計要求。濾網反沖洗水和周邊濾網過濾功能均失效參半。

（2）由于濾網反沖洗功能失去，濾網結垢問題突出。脫水倉脫水效果只能靠反復的濾網拆卸除垢更換來保持。

（3）脫水倉脫水效果不良對回水泵、回水沖渣泵運行產生不良影響。脫水效果差，水中含渣量偏高導致回水泵、回水沖渣泵運行健康水平降低。管道磨損加劇，影響沖渣水回用，導致水耗升高。

（4）將脫水倉周邊濾網的析水槽安裝在脫水倉錐形體的

外壁，一方面便于周邊濾網堵塞清理更換；另一方面可以保持脫水倉錐形體的內壁光滑，從而減少由于周邊濾網集水槽在倉內壁時，集水槽間有一定夾角，容易造成板結；第三減少人員更換脫水倉周邊濾網時，進入脫水倉的次數，相應的減少了人員在有限空間內工作時發生高空墜落的幾率；最后，就是根據沖洗水壓的大小，更換噴嘴更加方便。

3.2 實施方案

（1）對脫水倉中心濾網進行全面檢查，濾網拆卸酸洗后回裝。疏通脫水管道，恢復、疏通中心濾網沖洗水管路及噴嘴。

（2）恢復2臺脫水倉下部周邊濾網四條，每條四塊。并疏通對應環形槽及脫水管道，提高脫水倉脫水效果。尤其是在每條濾網反沖洗槽內的噴嘴數量由2個增加到4個；噴嘴出口直徑有2mm提升到3.5mm。

（3）增設2臺40ZJL-B25型、Q=25m3/h、H=30mH2O、電機Y132M2-6型、P=5.5KW潛水泵，電源分別接在鍋爐房零米380V#2除灰MCC#1、3柜抽屜式備用開關上分別接1臺排污水泵，在#2除灰MCC#2柜抽屜式備用開關上分別接2臺Z941H-16C型、P=1.6MPa、DN100電動閘閥。另外新鋪設DN100無縫鋼管1200m引至灰漿前池。將排污泵做好支架固定放入渣漿泵前池內，距離渣漿泵入口位置西側300mm處，泵吸入口距離鍋爐零米地面深度1800mm。

（4）將脫水倉內壁錐形體內的4條周邊濾網（16塊）全部割除，打磨干凈，然后鋪設延展性、焊接性能都良好，抗磨性和抗疲勞強度高的厚度為40mmGB3280-84奧氏體301不銹鋼板。在其四周用等離子切割出4條4000×300mm的矩形槽與原有脫水倉外壁一致，用來固定周邊濾網。在脫水倉外壁周邊濾網外做4800×400×120mm的集水槽，上方接入DN50反沖洗水管，下方接入DN80的排水管。反沖洗管和排水管都是經過軟連接和各自的母管相連。既便于清理更換周邊濾網，也便于拆卸方便。

（5）優化水沖洗程序，增強現場操作干預能力。當運行人員發現某一個濾網沖洗效果不佳時，可以關閉其中的一個或者幾個，加大某一個濾網的沖洗水量和壓力。避免搶水現象發生，造成某一個濾網沖洗不徹底，板結堵塞。

（6）單臺爐停運備用或者檢修期間，應關閉3臺渣漿泵的進出口門，當爐膛水沖洗的細灰漿流入渣漿前池時，運行人員可以直接啟動排污泵將水排入灰漿前池，通過灰漿泵再排入灰壩即可。

4 結束語

公司#1、2機組除渣系統2臺脫水倉改造后和渣漿前池增設2臺排污泵后，脫水倉原設計功能恢復，渣水的過濾效果提高，水中含渣量降低。過濾后的回水通過回水泵、回水沖渣泵作用于一期撈渣機沖渣。既降低泵及管道磨損、水耗、備品備件消耗以及人員勞動力的投入，有提高了渣水回用率和脫水倉區域設備的文明衛生水平。同時又保證了一期兩臺機組的安全穩定運行。

參考文獻：

[1]大唐三門峽發電有限責任公司.Q/CDT-SMXHYPC-105 0601-

2016.2×630MW除灰除渣系統運行規程[S].

[2]青島海川節能環保設備有限公司生產的TCS-10型脫水倉安裝、調試說明書[Z].