大型循環流化床機組飛灰輸送系統設備維護治理

蘇晉朔州煤矸石發電有限公司 馮志強

1 引言

循環流化床鍋爐是一種高效、低污染的燃燒技術。但在實際運行中，由于其特殊的燃料特性和高溫、高壓等條件影響，會導致一些問題出現，其中比較常見的就是輸灰不暢，灰斗高料位現象。而且隨著循環流化床鍋爐容量不斷增大以及負荷增加，這個問題越來越突出。因此，對于循環流化床鍋爐來說，如何有效地解決飛灰輸送系統的輸灰問題成了一個重要課題。本文將結合具體案例分析，探討循環流化床鍋爐飛灰輸送系統存在的問題及相應的處理方法。同時也希望通過本次研究能夠為相關領域提供參考意見，促進該行業更好發展。

2 某660MW 超臨界循環流化床機組飛灰輸送系統簡介

2.1 系統簡介

系統結構如圖1所示，該系統設兩套正壓氣力除灰系統，用于輸送鍋爐省煤器、電除塵器和布袋除塵器灰斗中收集的飛灰。每臺爐按6根灰管設計，其中省煤器灰斗單獨設置一根灰管進入兩座底渣倉；一電場和二電場各取兩個倉泵出一根灰管，兩個電場共出4根灰管；布袋除塵器灰斗出一根灰管。每根灰管均可在兩個不同的灰庫之間切換。該系統采用程控運行，系統的運行周期和每次運行時間安全、合理，設備控制、報警以及聯鎖保護均納入DCS 控制。且每套飛灰處理系統各自獨立，互不影響。

圖1 系統結構

飛灰輸送系統關鍵部件包含進料閥、出料閥、排氣閥、排堵閥、庫頂切換閥、吹堵組件、旁路調節閥組、料位計、壓力變送器、壓力開關、倉泵罐體、灰管、普通閥門等。

除塵器下每組管道均應設置排堵管，省煤器出口也同樣設置排堵管，排堵閥為氣動耐磨閥門，出口排至灰斗高料位以上。氣動排堵閥控制納入飛灰程控系統，一旦堵管，該排除塵器對應的排堵閥自動開啟進行排堵。

2.2 系統參數

一是飛灰量：

在BMCR（最大連續出力）工況下，設計煤質時一臺爐的飛灰量：197.15t/h。

二是除塵器除灰系統：

除塵器排灰溫度：120℃；

除塵器各電場（各排灰斗）飛灰量:

除塵器一電場:（8個灰斗） ；設計煤質時正?；伊?57.72t/h；

除塵器二電場:（8個灰斗） ；設計煤質時正?；伊?1.54t/h；

布袋除塵器第一排:（8個灰斗） ；設計煤質時正?；伊?.63t/h；

布袋除塵器第二排:（8個灰斗） ；設計煤質時正?；伊?.63t/h；

布袋除塵器第三排:（8個灰斗）；設計煤質時正常灰量2.63 t/h；

灰斗下凈高：-5m。

三是省煤器除灰系統：

排灰溫度：≤ 400℃；

設計煤質灰量：16.49t/h ；

灰斗個數：24個。

四是儲存：

共設置3座灰庫，灰庫頂部高約為33m；每臺爐設置2座鋼制底渣倉，倉頂高約為33.5m。

灰庫距除塵器灰斗最遠水平長度為：約480m，單根灰管彎頭數量約10個；渣倉距省煤器灰斗最遠水平長度為：約60m，單根灰管彎頭數量約6個。

3 循環流化床機組飛灰輸送系統設備定檢管理

在循環流化床鍋爐運行過程中，為了保證其安全、穩定的工作狀態，需要對相關的輔助設備進行定期檢查和校準[1]。其中，飛灰輸送系統作為整個鍋爐系統的重要組成部分之一，也是必不可少的一項內容。因此，本文將重點探討循環流化床機組飛灰輸送系統設備的日常檢修與維護問題。

首先，應該明確長周期運行系統及設備都存在著磨損現象。而這種磨損并不僅僅局限于正常使用情況下產生的損耗，還包括一些非正常因素所造成的損壞或者故障等。針對這一點，可以通過制定相應的維護保養計劃來減緩設備的磨損程度，從而延長設備的使用壽命。同時，還要加強對設備的日常巡檢力度，及時發現并處理各類異常情況，避免因小失大導致事故發生。

其次，需要注意到不同類型的機械設備具有各自特定的檢測方法以及標準。因此，在開展設備檢測時，必須嚴格按照相關規定要求進行操作，確保數據準確可靠。此外，在實際應用過程中，還需結合具體情況不斷優化調整檢測方案，以達到最佳效果。

最后，還需建立健全完善的設備檔案管理制度，詳細記錄各項參數指標及維修保養信息，方便后續查閱和追溯。同時，還可借助現代科技手段，如二維碼技術等，實現設備信息數字化管理，提高設備管理效率。

4 循環流化床機組飛灰輸送系統設備維護治理實施

一是建立完善的管理體系。在日常工作中，應加強對各項規章制度、操作規程和應急預案等文件資料的學習與培訓，并通過定期召開專題會議或組織員工進行考試等方式來檢驗其執行情況；同時還要將相關責任人納入考核范圍，以確保各項措施能夠得到有效落實。

二是優化運行工況控制。針對不同類型的故障問題采取相應的處理方法，如發現異常及時匯報并安排專業人員進行檢查維修，避免因小失大造成事故擴大化。

三是強化現場安全管控。嚴格按照相關規定要求開展施工作業，做好各類防護用品的佩戴及使用前的檢測校驗，杜絕“三違”現象發生。此外，還需加大對重點部位、重要環節的巡檢力度，及時排查消除隱患，確保生產環境始終處于受控狀態。

5 循環流化床機組飛灰輸送系統設備維護治理效果分析

5.1 循環流化床機組飛灰輸送系統設備維修方式的選擇

在對該電廠進行了詳細的調研后，發現目前該電廠采用的是預防性檢修與定期檢修相結合的方法。具體來說，就是通過日常巡檢和定期檢測來及時發現并處理潛在問題，避免事故發生或擴大影響范圍；而當出現嚴重故障時則需要立即采取緊急措施予以修復或者更換設備部件，以確保生產安全運行。這種方式能夠有效地降低停機時間、減少備件庫存量以及提高設備可靠性，但同時也存在一些缺點，例如無法提前發現隱患、難以確定最佳檢修時機等。因此，為進一步提升飛灰輸送系統設備的穩定性及可靠性，建議將兩種檢修方式有機結合起來，即“定期檢修為主+動態監測”模式[2]。

5.2 循環流化床機組飛灰輸送系統設備維修周期的確定

在確定了合理的預防性檢修周期后，需要對具體的飛灰輸送系統進行定期檢查和故障處理。本研究選取了某660MW 超臨界循環流化床機組作為研究對象，通過對其飛灰輸送系統運行情況的統計與分析，得出該系統主要存在以下問題:一是磨損嚴重；二是跑、冒、滴、漏現象較為普遍；三是部分管道及彎頭堵塞嚴重；四是煤質及工況變化，輸灰程控調整不及時，造成灰斗高料位等。針對以上問題，結合實際生產經驗并參考相關標準規范，制訂檢修運行措施。

5.3 設備維修費用的計算

本次統計了2020—2022年該電廠投運后三年內所發生的各類故障及缺陷情況，并對其進行分類匯總。其中包括但不限于管道堵塞、閥門泄漏等。通過對這些問題進行詳細記錄和整理，得出相應的維修費用數據。該電廠飛灰輸送系統中，由于磨損造成的故障占比最高，達到了總數的70%以上；而管道堵塞、閥門泄漏等原因導致的故障則分別占據了總數的約20%、10%左右。因此，針對這三種主要故障類型，將采取不同的措施來降低其維修成本。

5.4 循環流化床機組飛灰輸送系統設備維修質量的控制

在對循環流化床機組飛灰輸送系統進行設備維護時，應該加強對其維修質量的控制。具體來說，可以從以下幾個方面入手。

首先，要嚴格按照操作規程和安全技術規范要求開展工作。在日常巡檢中發現問題后，及時采取措施予以處理；其次，做好檢修記錄及驗收工作，確保各項指標達到標準要求；再次，采用先進的檢測手段，如紅外線測溫儀、超聲波檢測儀等，提高設備故障診斷準確率；最后，注重經驗總結與傳承，不斷提升專業技能水平。通過以上措施的落實，可有效地保證循環流化床機組飛灰輸送系統設備運行正常，減少因設備原因造成的停爐事故發生，為電廠的穩定生產提供有力保障。

5.5 循環流化床機組飛灰輸送系統設備維修成本的控制

在本次研究中，通過對此系統進行了深入的探究和分析。同時也針對其飛灰輸送系統設備的運行情況以及相關問題展開了詳細的討論與解決措施的提出。最終得出結論表明，通過采取一系列有效的措施來實現對于該系統設備的維修成本的控制是非常重要的一項工作內容。

6 循環流化床機組飛灰輸送系統設備維護治理效益分析

6.1 循環流化床機組飛灰輸送系統設備維護治理成本分析

通過對該電廠的實際情況進行了詳細的調查和研究，并且結合相關數據資料的統計與分析，可以得出以下結論。在對循環流化床機組飛灰輸送系統設備進行維護治理時所需要花費的成本主要包括人工費用、材料費用以及其他直接或間接支出等。此外，還有一些其他方面的直接或者間接支出也會影響到整個維護治理工作的開展效果，例如積灰清運、衛生治理等[3]。

6.2 循環流化床機組飛灰輸送系統設備維護治理收益分析

一是減少了備件費用。通過對該電廠的飛灰輸送系統進行定期檢查和維修保養，及時發現并排除故障隱患，避免因小問題引起大停機造成的經濟損失。同時，在日常運行中加強對相關部件的監測與控制，能夠有效降低備品配件消耗量，提高備件利用率，為企業節約成本。二是延長了設備使用壽命。經過長期實踐經驗總結得出，合理制定檢修計劃、嚴格執行檢修標準是保證設備正常運轉的重要手段之一。通過科學合理地安排設備檢修工作，可以盡可能地減少設備停運時間，從而降低設備磨損程度，延長設備使用壽命[4]。

6.3 設備維護治理風險分析

通過對該電廠的飛灰輸送系統進行設備維護治理后，可以有效地降低了設備故障率和維修費用。但是在實際操作過程中也存在一定的安全隱患和風險。主要表現為以下幾個方面。

一是部分部件老化嚴重，容易發生機械損傷或斷裂事故； 二是由于輸送距離較長、彎頭較多，可能會出現磨損、堵塞等問題； 三是部分區域處于高溫狀態下，易造成燙傷事故； 四是施工人員未按照要求佩戴防護用品，導致高空墜落傷害。因此，必須加強現場管理與監督，嚴格執行相關規定，確保作業人員人身安全。

7 結語

通過對該660MW 超臨界循環流化床機組的飛灰輸送系統進行了深入研究和分析，并結合實際情況提出了相應的解決方案。在日常運行中，加大了對于各個部位的巡檢力度，及時發現問題、處理隱患；同時也要注意做好各項預防工作，從根本上避免事故發生的可能性。另外，還需要進一步完善相關管理制度及操作規程，提高員工整體素質水平，確保生產安全穩定運行。