燃煤電廠氣力輸灰系統(tǒng)下引式倉(cāng)泵改造

李定忠

（貴州鴨溪發(fā)電有限公司，貴州遵義 563108）

0 引言

氣力輸灰系統(tǒng)作為鍋爐系統(tǒng)的組成部分，其運(yùn)行是否可靠直接關(guān)系到機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。倉(cāng)泵作為氣力輸灰系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，它的可靠運(yùn)行直接關(guān)系輸灰系統(tǒng)的正常運(yùn)行。如果倉(cāng)泵輸灰不暢，不僅檢修安全風(fēng)險(xiǎn)高，工作量大，而且環(huán)境污染嚴(yán)重，常常導(dǎo)致灰斗積灰嚴(yán)重，造成堵塞空預(yù)器、灰斗變形、垮塌。所以，倉(cāng)泵輸灰不正常對(duì)鍋爐系統(tǒng)乃至整個(gè)機(jī)組系統(tǒng)的安全運(yùn)行都存在安全隱患。

1 氣力輸灰系統(tǒng)倉(cāng)泵輸送原理

氣力輸送倉(cāng)泵在該系統(tǒng)中主要用于飛灰的輸送，它自動(dòng)化程度高，利用PLC（Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器）控制整個(gè)輸送過(guò)程實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制。主要由進(jìn)料裝置、氣動(dòng)出料閥、倉(cāng)泵泵體、氣化裝置、管路系統(tǒng)及閥門組成。倉(cāng)泵輸送過(guò)程分為4個(gè)階段。

（1）進(jìn)料階段。倉(cāng)泵投入運(yùn)行后進(jìn)料閥打開，飛灰自由落入泵體內(nèi)，當(dāng)料位計(jì)發(fā)出料滿信號(hào)或設(shè)定時(shí)間時(shí)，進(jìn)料閥自動(dòng)關(guān)閉。在這一過(guò)程中，料位計(jì)為主控元件，進(jìn)料時(shí)間控制為備用措施。只要料位到或進(jìn)料時(shí)間到，都自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)料閥。

（2）流化加壓階段。倉(cāng)泵進(jìn)氣閥打開，壓縮空氣從泵體底部的氣化室進(jìn)入，擴(kuò)散后穿過(guò)流化盤（板），將飛灰充分流化的同時(shí)，泵內(nèi)的氣壓也逐漸上升。

（3）輸送階段。當(dāng)泵內(nèi)壓力達(dá)到一定值時(shí)，壓力傳感器發(fā)出信號(hào)，吹堵閥打開，延時(shí)幾秒后，出料閥自動(dòng)開啟，流化板上的飛灰流化加強(qiáng)，輸送開始，泵內(nèi)飛灰逐漸減少。此過(guò)程中流化板上的飛灰始終處于邊流化邊輸送的狀態(tài)。

（4）吹掃階段。當(dāng)泵內(nèi)飛灰輸送完畢，壓力下降到等于或接近管道阻力時(shí)，進(jìn)氣閥和吹堵閥在延時(shí)一定時(shí)間后關(guān)閉，從而完成一次工作循環(huán)。

從以上工作流程看，倉(cāng)泵流化盤（板）是否正常是關(guān)系氣力輸灰系統(tǒng)是否正常運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備，但在實(shí)際的運(yùn)行中存在2個(gè)問(wèn)題。

（1）流化盤（板）對(duì)輸送壓縮空氣品質(zhì)要求高，必須達(dá)到含塵＜5 mg/m3、壓力露點(diǎn)溫度＜+20 ℃、含油＜5 mg/m3，而在實(shí)際運(yùn)作中，輸送壓縮空氣因?yàn)槠渌颍茈y保證品質(zhì)達(dá)標(biāo)，所以，流化盤（板）常常堵塞。

（2）流化盤（板）硬度高、易碎，容易被灰斗內(nèi)落入的異物砸碎。因此，流化盤（板）堵塞、破碎的問(wèn)題是常常導(dǎo)致輸灰系統(tǒng)輸灰不暢、堵管頻繁、故障率高的主要原因。

流化盤（板）在倉(cāng)泵中的作用是讓壓縮空氣不斷通過(guò)它的微孔，將它上面附近的粉煤灰流化，呈“懸浮”狀態(tài)，使之在倉(cāng)泵進(jìn)出口管道之間，硫化盤（板）上形成一段呈“懸浮”態(tài)的疏松段，從而達(dá)到倉(cāng)泵內(nèi)粉煤灰始終不是全部重力都?jí)涸诹蚧P上，克服了整個(gè)倉(cāng)泵內(nèi)所有粉煤灰向下的壓力，減輕輸送阻力。

2 改造技術(shù)方案

（1）停用氣化裝置（流化室及流化盤（板））。對(duì)于新建的氣力輸送系統(tǒng)用下引式倉(cāng)泵直接取消流化盤裝置，加裝新型緩沖板。對(duì)于原氣力輸送系統(tǒng)用下引式倉(cāng)泵，將原有流化盤（板）保留或拆除，關(guān)閉流化風(fēng)一次閥門，加裝新型緩沖板。

（2）在倉(cāng)泵內(nèi)部流化裝置正上方設(shè)計(jì)新型緩沖板，技術(shù)要點(diǎn)：①緩沖板呈圓弧狀，弧板寬度尺寸一般與輸灰母管尺寸相同，弧度宜為母管管徑1/4。②弧板長(zhǎng)度與倉(cāng)泵連接處筒體內(nèi)徑相同，并與倉(cāng)泵壁焊接，焊縫高度為最薄件厚度。③弧板材料可選用20#，Q235B，304不銹鋼板或1Cr18Ni9等。④弧板厚度宜為（6～8）mm。

（3）在倉(cāng)泵中上部加裝人孔門，便于日常檢修緩沖板情況。

3 改造方案的技術(shù)特點(diǎn)

（1）倉(cāng)泵不需要配置底部流化盤、流化風(fēng)進(jìn)氣端蓋以及相關(guān)閥門組件，結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單。

（2）緩沖板替換流化盤（板），直接取消了復(fù)雜的倉(cāng)泵流化裝置。

4 改造效果

2010年3月對(duì)1#爐省煤器、電除塵一二電場(chǎng)倉(cāng)泵改造以后，經(jīng)過(guò)一年多的持續(xù)運(yùn)行，輸灰效果較改造前顯著改善，沒有發(fā)生過(guò)除進(jìn)料閥壞、倉(cāng)泵進(jìn)大塊以外造成的堵管發(fā)生，達(dá)到了改造的目的。2011年6月，該發(fā)電廠總結(jié)1#爐倉(cāng)泵的改造經(jīng)驗(yàn)，對(duì)剩下的3臺(tái)爐省煤器、電除塵一二電場(chǎng)倉(cāng)泵進(jìn)行了全面改造。相比與傳統(tǒng)帶有流化裝置的倉(cāng)泵而言，在相同輸灰出力的前提下，輸灰系統(tǒng)改造后具有6個(gè)特點(diǎn)。

（1）投資低，相比與現(xiàn)有帶流化裝置的倉(cāng)泵，生產(chǎn)成本（含加工制作和材料2部分）降低95%。

（2）系統(tǒng)簡(jiǎn)單，取消原倉(cāng)泵的底部流化盤、流化風(fēng)進(jìn)氣端蓋以及相關(guān)閥門組件，沒有安裝調(diào)試工作量。

（3）運(yùn)行穩(wěn)定，檢修維護(hù)工作量小。相比與現(xiàn)有帶流化裝置的倉(cāng)泵，改造成緩沖板的倉(cāng)泵系統(tǒng)維護(hù)工作量基本為零，其使用壽命與倉(cāng)泵本體相當(dāng)。

（4）運(yùn)行成本低，該系統(tǒng)不用壓縮空氣作為流化風(fēng)，不需要頻繁控制閥門，基本不產(chǎn)生費(fèi)用，一勞永逸解決問(wèn)題。

（5）輸送效率高，能耗低。相比與現(xiàn)有帶流化盤倉(cāng)泵輸送系統(tǒng)，在同樣倉(cāng)泵尺寸和系統(tǒng)配置條件下，輸送出力相當(dāng)，當(dāng)可靠性更高，能耗更低。

（6）取消了倉(cāng)泵硫化裝置，減少了用氣量，在加上輸灰順暢，在保證輸灰壓力的前提下，輸灰空壓機(jī)運(yùn)行由原2臺(tái)爐需啟4臺(tái)空壓機(jī)減為3臺(tái)運(yùn)行。

2臺(tái)爐年可節(jié)電1 900 800 kW·h。4臺(tái)爐年可節(jié)電3 801 600 kW·h。