(中国能源建设集团东北电力第一工程有限公司辽宁沈阳110179)
摘要:近年来,随着我国燃煤火力发电厂建设规模开始扩大以及灰渣综合利用、减少贮灰场资源浪费的提倡,绝大部分的燃煤火力发电厂都使用了正压浓相气力除灰装置。正压浓相气力除灰系统因为输送灰的距离较远,流速低,能耗低,磨损小,管材投资小,易于干灰综合利用等特点,被越来越多的燃煤火力发电厂所使用。近几年,尤其是东南沿海地区燃煤火力发电厂由于电煤的紧缺,燃用偏离设计及校核煤种的情况增多,有时由于灰量的增大,造成正压浓相气力除灰系统设计出力无法满足燃煤产生灰的输送,致使系统堵灰,严重的威胁到了电气除尘器甚至是电网的安全使用。
关键词:火电厂;气力除灰;不畅原因;解决措施
引言
火力发电厂在当今经济社会的发展中发挥着十分重要的作用,为经济社会的发展和人们的正常生活提供实用的电力资源。其在发电过程中必须按照国家规定选配、设计符合要求的除灰系统,这不仅施工便利、节约资源,还能够帮助火电企业降低生产成本,实现经营效益的最大化。
1、气力除灰系统设计
情况A炉气力除灰系统采用下引式浓相栓流式技术,电袋除尘器分一个电场和两个袋区共3个单元,每个单元共设8只仓泵。一单元仓泵按除尘器分为A、B两侧,分别单独使用1根出料管,各输送至A、B炉两个灰库运行;二、三单元仓泵并联为1根出料管输送至A炉灰库交替运行,即二单元输送循环周期完毕后,三单元开始运行,反之三单元输送循环周期结束后,二单元开始运行。
2、工作过程
2.1、进料过程
先将排气阀打开然后进料阀打开,仓泵内无压力,干灰进入仓泵。当进料时间达到设定值时,进料阀和排气阀依次关闭,进料结束。或当仓泵内的灰位高至仓泵料位计探头时,料位计发出料满信号,通过控制系统自动关闭进料阀,排气阀,进料结束。
2.2、充气过程
当进料过程结束后,进料圆顶阀的密封气源打开,对圆顶阀的气囊进行充压(一般密封压力为0.55MPa以上),防止输送过程发生漏气、漏灰,增加输送的压力。
2.3、输送过程
当气囊的充压结束后,输送气阀门打开,补气阀打开,压缩空气(达到0.55MPa系统启动)通过补气管、节流孔板均匀的进入仓泵和管道,同时输送压力逐渐升高(上限为0.3MPa),干灰颗粒被压缩空气推动输送至灰库。当仓泵内的干灰输送渐渐减少后,出料管内的压力逐步降低,直到压力降低至下限值0.03MPa时,输送阶段结束,系统重新开启进料阀,进行进料过程,循环往复。2.4、吹扫过程进气阀仍然保持在开启状态,吹扫仓泵及出料管内的残余灰,以便于下次输送更顺畅,即吹扫过程就是对输送过程的补充。吹扫过程按时间设定,吹扫结束后,关闭进气阀,然后进料圆顶阀卸掉气囊的密封压力,仓泵恢复到进料的状态。(A机组气力除灰系统一般设定为手动吹扫,根据现场运行状态进行吹扫,因吹扫次数太多也会加剧管道的磨损)
3、除灰不畅的具体原因
3.1、气力除灰能力不足。多数火力发电厂气力除灰具有较差的输送能力,因而造成除灰不畅。其大致有以下两点原因:一是电厂在设计选型的过程中,其裕量过小。二是煤种的改变。在煤炭资源紧缺的某些特殊时段,电厂迫于实际情况选用其他煤种,煤种改变造成实际燃煤含灰量很多,导致气力除灰能力不足。
3.2、煤质不合适。煤本身的发热值无法达到锅炉的需要。满负荷工况设计下供给的煤的发热量不够,无法达到负荷要求,所以只能增加煤的供给量,这将导致煤燃烧产生灰分增加。同时煤燃烧产生杂质会导致灰、气浓度比失调,进而给输送造成困难,最终可能出现堵塞现象。
3.3、输灰管阀门故障或输灰管道泄漏堵灰。仓泵的进料阀、压力变送器等部件损坏,导致除灰系统堵塞。除此之外,气力除灰故障也可能是出料阀、平衡阀存在故障造成的。
3.4、气力除灰系统运行参数调整不当。当煤炭种类或机组的负载能力巨变时,未对气力除灰系统运行参数做出及时调整,使得气力除灰的运行偏离实际情况,也可能引发输灰不畅。
3.5、运行人员经验不够。在实际运行中,灰量会在除尘器中不断增大,运行人员由于怕出现堵管问题而人为调整系统参数。通常是缩短系统的进料时间,增加输送次数,这些降低了气灰比,加速了设备磨损,同时造成系统出力减少。
4、影响气力除灰不畅的因素及解决对策
4.1、粉煤灰的物性变化因素及对策
4.1.1、锅炉点火运行初级阶段,燃煤燃烧不充分、灰颗粒过大,而且灰的粘性也很大、灰的温度过低、流动性不佳,所以要加大气力除灰系统输灰的开始速度。为了不让输灰管道造成阻塞,在仓泵进料的时候还要将时间缩短、提高气量的配比,从而增强干灰输送的速度,确保干灰的稳定输送。
4.1.2、由于很多的不确定性,进入锅炉的煤质产生了巨大的变化,造成燃煤灰量增多。想要气力除灰系统顺畅的运行,就要增大总的输送气量、将进气比例调整到最佳的状态。根据了解发现,由于煤质变化导致的堵灰状况特别多,因为除灰系统的裕量设计只有燃用设计煤质的50%,所以当燃煤改变产生过多的灰份超出了气力除灰系统最大输送能力时,大多情况下电厂的气力除灰设备只能进行增加容量的改进。
4.1.3、很多的时候当电除尘器一电场故障时,颗粒度较大的粗灰就会由于自身的重量沉降在一电场的灰斗中,电除尘器二电场会承担原一电场的除灰负荷,后部电场以此类推。为了避免电除尘器一电场退出工作后,供电不足造成阻塞现象,要对整个气力除灰输送系统进行调整。
4.2、气源部分因素及对策
4.2.1、输送用气气源压力不足
正常的气力输送气气源压力在0.6MPa,若是输送气气源压力过低就会造成进气量的相应减少,气力输灰管道因为速度的降低导致管道的阻塞。控制压力时可采取多设置一个气源压力变送器来保护系统,因为气压在小于0.4MPa时,气力除灰系统就不能进行正常的工作。还有一点要注意的是,当压力过小时还应查看空压机及其附属设备有没有处于正常的运行状态,如有问题出现应及时解决。
4.2.2、空气干燥及过滤装置工作异常
由于空气中多少含有水分,空压机在进行工作时压缩了空气当中的水分,导致气态水变为液态水、并且压缩空气当中还有一些油及粉尘,当干燥过滤设备不能正常工作时,这些液态水、油及粉尘就会进入气力输灰管道,与干灰融合到一起,粘结在输灰管道内壁上,不及时处理就会增加输灰的阻力,输灰速度下降,从而造成气力除灰系统运行不畅,所以定期对空气干燥及过滤装置的检查也是气力除灰系统正常运行的保障措施。
总之,通过对火电厂气力除灰系统输灰不畅现象的原因分析,我们清楚地了解到火电厂气力除灰系统中普遍存在的问题。对此我们应该采取合理有效的解决措施来针对各种因素造成的输灰不畅。这不仅保证了机组的正常运行,也对提升火力发电厂的生产效益和稳定运营起到了至关重要的作用。
参考文献:
[1]章勇,朱天柱.火电厂运煤除灰系统中变频调节的应用与节能分析[J].能源与环境,2016(03):98-100.
[2]邓飞.电厂机组除灰系统的升级改造探究[J].科技与企业,2016(07):223+225.
[3]张俊琦.火电厂气流输送除灰系统设计探讨[J].科技创新与应用,2016(05):145.
[4]李媛.火电厂气力除灰控制系统的设计[J].科技视界,2016(01):242-245.