630MW火電機(jī)組省煤器輸灰系統(tǒng)綜合治理探索

摘 要：火力發(fā)電廠中省煤器排灰由于具有溫度高、自身顆粒粗、比重大等特點(diǎn)，運(yùn)行期間頻繁出現(xiàn)堵管和輸灰超時(shí)等現(xiàn)象，一直是氣力輸送系統(tǒng)比較難以解決的問題。如果機(jī)組運(yùn)行期間不能正常投運(yùn)，大顆粒灰塵不僅對(duì)空預(yù)器、脫硝設(shè)備、低溫省煤器造成堵塞，更嚴(yán)重的還將造成低溫省煤器的磨損泄漏，從而影響蓄熱元器件的換熱效果和電除塵器輸灰困難。大唐三門峽發(fā)電有限責(zé)任公司2×630MW機(jī)組#3、4爐省煤器利用大修機(jī)會(huì)，通過改變灰斗至倉(cāng)泵的落灰管布局、增加金屬膨脹節(jié)、修正排灰管的參數(shù)、優(yōu)化運(yùn)行程序、增加雜物清理箱、倉(cāng)泵扶正及出口管防磨處理，另外將部分新型栓塞閥更換為先導(dǎo)式栓塞閥等一系列措施后，一次投運(yùn)成功，達(dá)到了預(yù)期的效果。

關(guān)鍵詞：省煤器；治理；改造；探索

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.10.180

0 引言

先導(dǎo)式栓塞閥輸送系統(tǒng)的工作原理：

根據(jù)輸灰管管徑、輸送介質(zhì)、輸送距離及輸灰管現(xiàn)場(chǎng)彎頭布置等不同，設(shè)計(jì)每隔一定距離加裝氣力輸送器，倉(cāng)泵進(jìn)氣采用底部靜壓進(jìn)氣，倉(cāng)泵進(jìn)氣口采用減壓閥，輸送時(shí)倉(cāng)泵內(nèi)保持一定的低于氣源壓力的恒壓，壓力的高低設(shè)計(jì)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。在倉(cāng)泵出口處是滿管輸送，當(dāng)介質(zhì)輸送到一定距離會(huì)產(chǎn)生堵管情況時(shí)，此時(shí)安裝在管道上的氣力輸送器會(huì)自動(dòng)檢測(cè)輸灰管內(nèi)的壓力，當(dāng)管道內(nèi)的壓力達(dá)到設(shè)備開啟的壓力時(shí)，閥門會(huì)自動(dòng)打開向管道內(nèi)進(jìn)氣，管道內(nèi)的介質(zhì)受到進(jìn)氣的擾動(dòng)，會(huì)自動(dòng)疏松，此點(diǎn)的堵管現(xiàn)象消除，此時(shí)閥門自動(dòng)關(guān)閉，管道內(nèi)的介質(zhì)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)。

1 系統(tǒng)概述

先導(dǎo)式低壓節(jié)能栓塞輸送系統(tǒng)是在新型栓塞輸送系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了技術(shù)突破性革新，在完全具備新型栓塞輸送系統(tǒng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，又增加了獨(dú)特的先導(dǎo)功能。在具備了先導(dǎo)功能的技術(shù)上，低壓輸送、節(jié)能方面得到了突破性進(jìn)展。

先導(dǎo)式栓塞閥是低壓節(jié)能栓塞輸送系統(tǒng)的主要設(shè)備，它是智能型的全機(jī)械產(chǎn)品，無電控元件，動(dòng)作準(zhǔn)確使用壽命長(zhǎng)（5～8年），無易損件，每隔一定距離安裝在輸灰管道上，可以智能感知輸灰管道內(nèi)的壓力，當(dāng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)可以智能開啟、關(guān)閉，無須程序控制，每個(gè)先導(dǎo)式栓塞閥都可以自主工作，主要參數(shù)如下：

先導(dǎo)式低壓節(jié)能栓塞輸送系統(tǒng)的工作流程、特點(diǎn)：

1.1 工作流程

（1）裝料時(shí)間：裝料時(shí)間一般有二種控制方式，一種是時(shí)間、一種是料位信號(hào)，但先導(dǎo)式系統(tǒng)最好要達(dá)到料位信號(hào)最佳，讓倉(cāng)泵盡可能的多裝料，一次的輸送量越多越好。

（2）只保留一個(gè)主進(jìn)氣，因?yàn)閭}(cāng)泵內(nèi)滿料，讓倉(cāng)泵迅速升壓，以啟動(dòng)栓塞系統(tǒng)工作

（3）栓塞系統(tǒng)被啟動(dòng)后，先導(dǎo)式系統(tǒng)觸發(fā)，永遠(yuǎn)啟動(dòng)介質(zhì)流動(dòng)方向的一個(gè)栓塞閥自動(dòng)啟動(dòng)。

（4）布置在輸灰管道上的栓塞閥開啟壓力各不相同，根據(jù)輸送現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)進(jìn)氣，哪里堵管哪里進(jìn)氣，不堵管的地方不進(jìn)氣，以達(dá)到最佳輸送效率。

（5）本系統(tǒng)的工作原理容易明晰，栓塞系統(tǒng)是主動(dòng)力，先導(dǎo)式是預(yù)動(dòng)力，是一個(gè)完美的組合。

1.2 先導(dǎo)式系統(tǒng)的特點(diǎn)

（1）先導(dǎo)式低壓節(jié)能栓塞輸送系統(tǒng)在先導(dǎo)功能主動(dòng)力與預(yù)動(dòng)力的作用下就避免了新型栓塞輸送系統(tǒng)存在輸送時(shí)間不穩(wěn)定，壓力不穩(wěn)定，輸送時(shí)間長(zhǎng)的這一現(xiàn)象，使輸送時(shí)間更加穩(wěn)定、壓力更加穩(wěn)定、輸送時(shí)間相應(yīng)的減少等特點(diǎn)。

（2）先導(dǎo)式栓塞閥是在原有的自動(dòng)成栓閥基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新，在保留了原來新型栓塞技術(shù)所有功能的同時(shí)，還具備了先導(dǎo)功能。真正實(shí)現(xiàn)了低壓（輸送氣源壓力只要求在0.3Mpa以下）、低磨損（低流速、高濃度輸送）、超低耗能（節(jié)能率在50%-70%），同時(shí)實(shí)現(xiàn)永不堵管。

2 運(yùn)行中存在問題及原因分析

大唐三門峽發(fā)電有限責(zé)任公司2×630MW機(jī)組#3、4爐省煤器輸灰系統(tǒng)于2008年建成投產(chǎn)，由北京克萊德貝爾格曼物料輸送有限公司設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝。#3、4爐省煤器灰斗分別設(shè)置1套除灰系統(tǒng)，七個(gè)灰斗對(duì)應(yīng)七臺(tái)倉(cāng)泵串聯(lián)運(yùn)行。設(shè)計(jì)出力為5.0t/h，灰溫400℃，省煤器至灰?guī)焖骄嚯x：#3爐約270m，#4爐約350m。一期干灰?guī)煨痘蚁到y(tǒng)包括1臺(tái)汽車散裝機(jī)、1臺(tái)雙軸加濕攪拌機(jī)和庫(kù)頂安裝1臺(tái)布袋除塵器。

2.1 目前存在的主要問題

（1）省煤器輸灰系統(tǒng)倉(cāng)泵嚴(yán)重傾斜，下料管、伸縮節(jié)變形扭曲嚴(yán)重，造成下料不暢；

（2）輸灰壓縮空氣用量大，飛灰流速高造成管道尤其是耐磨彎頭、倉(cāng)泵出口下部磨損嚴(yán)重；

（3）運(yùn)行期間頻繁出現(xiàn)堵管和輸灰超時(shí)等現(xiàn)象，致使省煤器的投入率不足40%。

2.2 原因分析

（1）#3、4爐省煤器輸灰系統(tǒng)運(yùn)行可靠性差。由于省煤器灰斗的沉降灰較粗，系統(tǒng)投運(yùn)后，經(jīng)常發(fā)生輸灰管道堵塞，輸灰困難，管道振動(dòng)嚴(yán)重，并引起輸灰管排架多處支架變形、管卡脫開、管道移位；

（2）2015年在輸灰管線上更換的部分新型柱塞閥構(gòu)件老化，彈簧緊力不足，致使輸灰返送至輸氣膠皮管，引起輸灰困難；

（3）#3、4爐省煤器倉(cāng)泵發(fā)生不同程度的泵體傾斜，主要原因是灰斗落料管膨脹節(jié)的補(bǔ)償量設(shè)計(jì)不足。省煤器灰斗熱態(tài)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的熱位移，徑向、軸向可達(dá)150mm和280mm，因此下料管上的伸縮節(jié)，目前采用普通形式的膨脹節(jié)，不能有效補(bǔ)充省煤器灰斗的膨脹量。其中部分落灰管道金屬膨脹節(jié)已經(jīng)變形和磨穿，失去補(bǔ)償作用；

（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，致使跑冒滴漏現(xiàn)象嚴(yán)重。

3 可行性論證及施工要求

3.1 可行性論證

從灰斗北側(cè)下方開一個(gè)下料口，朝向倉(cāng)泵側(cè)，將省煤器的灰斗南側(cè)壁板拆除，以北側(cè)下料口為低點(diǎn)重新焊接北側(cè)壁板，內(nèi)部加裝弧形隔板（東西側(cè)和南側(cè)高于弧形板最低中心線，如果有灰落下，第一

（下轉(zhuǎn)第191頁(yè)）

（上接第194頁(yè)）

時(shí)間落到下料口，避免飛灰板結(jié)），弧形口下沿和下料管的下沿完好對(duì)正，并且有合理的安息角，便于下灰通暢。本次改造數(shù)據(jù)，灰倉(cāng)原容積：20.2m?，改造后的容積13.98m?，約減少了6m?。灰倉(cāng)的原重量（滿灰情況，飛灰比重按0.85m?/t）18419.9Kg，改造后的現(xiàn)重量13343.3Kg，約減少了重量5076.6Kg。故此不改變運(yùn)行設(shè)備的情況下，本次改造滿足設(shè)計(jì)、運(yùn)行要求，也滿足設(shè)備論證條件。

3.2 技術(shù)要求

（1）下料口與省煤器灰斗接口處使用DN300的管道至垂直距離下方，再變徑至DN200的管道，至省煤器倉(cāng)泵的進(jìn)料閥的上口。

（2）設(shè)備安裝順序：省煤器灰斗（北側(cè)）落灰口—手動(dòng)插板閥—130°彎頭—DN200落灰管—2個(gè)伸縮節(jié)—雜物清理箱—?dú)鈩?dòng)進(jìn)料閥—倉(cāng)泵。

（3）使用兩個(gè)伸縮節(jié)完全克服上下、左右、橫向、縱向的熱脹冷縮余量。施工時(shí)必須把倉(cāng)泵、進(jìn)氣組件、輔助進(jìn)氣、輸灰管道等全部調(diào)正，然后對(duì)正上部設(shè)備改造。本項(xiàng)目伸縮節(jié)選用不銹管伸縮節(jié)，膨脹量設(shè)計(jì)±400mm。

（4）泵底三通耐磨處理。1）除銹、粗化處理：為了確保除銹和粗化質(zhì)量，采用噴砂或者人工打磨對(duì)金屬表面進(jìn)行徹底除銹和毛化處理，完全除去金屬表面的氧化皮等雜物，呈現(xiàn)均勻一致的金屬本色。2）清潔與防護(hù)：打磨之后，要用干燥、清潔的壓縮空氣對(duì)打磨面進(jìn)行掃塵，吹凈粘附表面的粉塵，并用吸塵器進(jìn)行吸塵。同時(shí)用BY55油污清洗劑進(jìn)行清洗。同時(shí)要求盡量縮短打磨后到完成涂膠施工的間隔時(shí)間，在金屬表面沒有被二次氧化之前開始涂膠。3）對(duì)磨損處進(jìn)行修復(fù)。抹BY924耐磨修補(bǔ)劑（應(yīng)涂在干燥、干凈、粗糙的表面。使高分子材料進(jìn)一步交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。能顯著提高涂層的綜合性能），一次涂抹的厚度最多在4-5公分，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況嚴(yán)重可進(jìn)行多次的修復(fù)，但每次都需待上次初固后方可做下次，直至到倉(cāng)泵內(nèi)壁修復(fù)平整即可。否則，壓縮空氣流動(dòng)不均勻會(huì)導(dǎo)致管道局部磨損加劇。

（5）博亞BY924耐磨修補(bǔ)劑打底修復(fù)平整有兩種方法：1）當(dāng)BY924膏狀快速修補(bǔ)劑在泵底三通內(nèi)部用毛刷涂抹后，為方便均勻涂抹，防止沾手可以在修補(bǔ)劑上撒一層灰；等到修補(bǔ)劑氧化后再用99.9%的丙酮去掉粘在修補(bǔ)劑上的灰，最后再涂上一層修補(bǔ)劑進(jìn)行抹平即可。缺點(diǎn)是：BY924膏狀快速修補(bǔ)劑氧化太慢，天氣好至少需要2天方可干透；2）當(dāng)BY924膏狀快速修補(bǔ)劑在泵底三通內(nèi)部用毛刷涂抹后，用99.9%無水乙醇粘到乳膠手套上，就可直接用手將修補(bǔ)劑涂抹平整。優(yōu)點(diǎn)：這樣處理BY924膏狀快速修補(bǔ)劑既不會(huì)粘手又可以快速干透不影響工期。

4 結(jié)束語

通過對(duì)省煤器輸灰系統(tǒng)的優(yōu)化改造，不僅消除了省煤器輸灰管道振動(dòng)、倉(cāng)泵傾斜的隱患；更是解決了省煤器輸灰系統(tǒng)頻繁堵塞及磨損速度快的問題，既有效地提高了設(shè)備投入率，又延長(zhǎng)了輸灰系統(tǒng)的使用壽命。同時(shí)減少了設(shè)備維護(hù)工作量及跑冒滴漏現(xiàn)象對(duì)環(huán)境造成的嚴(yán)重污染。

參考文獻(xiàn)：

[1]山東創(chuàng)星電力輔機(jī)設(shè)備有限公司.先導(dǎo)式栓塞閥輸送系統(tǒng)安裝、調(diào)試、維護(hù)使用說明書[S].

[2]大唐三門峽發(fā)電有限責(zé)任公司.2×630MW省煤器輸灰系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)程[S].2×630MW省煤器輸灰系統(tǒng)檢修規(guī)程[S].

[3]江西博亞高新技術(shù)有限公司.博亞BY924膏狀快速修補(bǔ)劑、博亞BY55油污清洗劑使用說明書[S].

作者簡(jiǎn)介：劉武魁（1967-），男，河南靈寶人，本科，工程師，研究方向：火力發(fā)電廠電除塵器、除渣系統(tǒng)。