火力發(fā)電廠氣力除灰不暢的原因分析及對(duì)策研究

樓正濤

浙江菲達(dá)環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?浙江諸暨 311800

1 火電廠氣力除灰工作原理及系統(tǒng)組成

氣力除灰系統(tǒng)工作原理：在一定條件下，流動(dòng)的氣體能輸送重度很大的固體，并且能輸送相當(dāng)長(zhǎng)的一段距離，利用壓縮空氣的動(dòng)壓能和靜壓能或兩者聯(lián)合進(jìn)行物料輸送。

（1）進(jìn)料階段。開(kāi)啟進(jìn)料閥，關(guān)進(jìn)氣及出料閥，粉煤灰由電除塵器落入倉(cāng)泵內(nèi)。當(dāng)倉(cāng)泵灰位到達(dá)高料位置時(shí)，觸發(fā)高料位信號(hào)，此時(shí)進(jìn)料閥自動(dòng)關(guān)閉，結(jié)束進(jìn)料過(guò)程。

（2）加壓階段。進(jìn)料階段結(jié)束后，關(guān)閉進(jìn)料閥，開(kāi)啟進(jìn)氣閥、助吹閥，把壓縮空氣送入到倉(cāng)泵中，使倉(cāng)泵內(nèi)的飛灰呈流態(tài)。

（3）輸送階段。開(kāi)啟出料閥，灰氣的混合物經(jīng)過(guò)輸灰管道被輸送到灰?guī)?。粉煤灰在倉(cāng)泵內(nèi)結(jié)束輸送后，倉(cāng)泵中的壓力逐漸下降，當(dāng)倉(cāng)泵內(nèi)壓力到達(dá)下限值時(shí)，結(jié)束輸送過(guò)程。

（4）吹掃階段。此過(guò)程保持進(jìn)氣閥、出料閥開(kāi)啟狀態(tài)，用壓縮空氣來(lái)吹掃管道和倉(cāng)泵，使得倉(cāng)泵壓力降到一個(gè)穩(wěn)定值后，吹掃完畢。將進(jìn)氣閥、出料閥關(guān)閉的同時(shí)將排氣與進(jìn)料閥開(kāi)啟，倉(cāng)泵將開(kāi)始下一周期的進(jìn)料。

2 火力發(fā)電廠氣力除灰不暢的原因分析

2.1 氣力除灰運(yùn)行參數(shù)設(shè)置不合理

火力發(fā)電廠運(yùn)行過(guò)程中機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)并不是恒定的，當(dāng)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)就需要根據(jù)實(shí)時(shí)情況對(duì)氣力除灰設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。當(dāng)飛灰較多時(shí)，要及時(shí)將除灰系統(tǒng)的輸灰參數(shù)調(diào)到最大，以免輸灰不暢造成堵管或是其他運(yùn)行故障。

2.2 氣力除灰能力欠缺

氣力除灰系統(tǒng)性能問(wèn)題的原因主要來(lái)自于兩方面：一是系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，為了控制成本將除灰系統(tǒng)的容量設(shè)計(jì)的比較小，后續(xù)運(yùn)行過(guò)程中當(dāng)灰量過(guò)大時(shí)就會(huì)出現(xiàn)除灰能力不足的問(wèn)題。二是實(shí)際使用燃煤與設(shè)計(jì)煤種之間差距較大，鍋爐實(shí)際所用煤種的品質(zhì)較差，灰分含量較高且容易產(chǎn)生顆粒較大的飛灰，對(duì)氣力除灰系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生了負(fù)面的影響，除灰設(shè)備的干灰輸送能力無(wú)法滿足實(shí)際需求。

2.3 人為因素導(dǎo)致的堵管

操作人員專業(yè)水平不足也會(huì)導(dǎo)致除塵設(shè)備的運(yùn)行故障，例如，運(yùn)行參數(shù)調(diào)整不恰當(dāng)致使的堵管問(wèn)題。如果進(jìn)料時(shí)間設(shè)置過(guò)短會(huì)造成輸灰次數(shù)的增加，導(dǎo)致氣灰比的降低與設(shè)計(jì)的氣固兩相流形態(tài)不符，加劇設(shè)備的磨損。使用氣力除灰系統(tǒng)的人員在上崗前如果沒(méi)有接受系統(tǒng)的培訓(xùn)，對(duì)于設(shè)備的性能、使用規(guī)律、操作方式等不夠熟悉，容易在操作中出現(xiàn)問(wèn)題[1]。

3 對(duì)策

3.1 除灰設(shè)備改造

為了增強(qiáng)氣力除灰系統(tǒng)的除灰能力，可以采取加增空壓機(jī)的改造措施，從而滿足電廠的正常除灰需求，通過(guò)供氣量的增加避免煤灰在輸灰管道內(nèi)的堆積，提高氣力除灰系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。一般來(lái)說(shuō)，兩臺(tái)鍋爐配備四臺(tái)空壓機(jī)為宜，三臺(tái)運(yùn)行狀態(tài)下一臺(tái)作為補(bǔ)充，除灰系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下三臺(tái)空壓機(jī)的總供氣量可達(dá)到Q=120m3/min，可以充分滿足電廠的除灰需求，空壓機(jī)壓力維持在0.7MPa的額定工況下。此外，還可以通過(guò)電加熱管的設(shè)置對(duì)煤灰的溫度進(jìn)行提升，實(shí)現(xiàn)緩解堵塞的目標(biāo)。

3.2 控制設(shè)備改造

根據(jù)氣力除灰系統(tǒng)的控制需求和工況要求，要安裝設(shè)置全開(kāi)/全關(guān)位置的控制電磁閥，提高系統(tǒng)的控制性能?，F(xiàn)有氣力除灰系統(tǒng)難以進(jìn)行設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)控制操作，單純遠(yuǎn)程操作檢修的難度較大，因此，可以在除灰系統(tǒng)的灰斗下方增設(shè)控制裝置，從而實(shí)現(xiàn)單個(gè)設(shè)備及子系統(tǒng)的就地操作。為了避免控制權(quán)限問(wèn)題，可以在控制室的CRT操作站內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的控制操作權(quán)限切換關(guān)閉功能，非檢修狀態(tài)下可以直接關(guān)閉灰斗下控制盤(pán)的控制性能。改造后的控制系統(tǒng)和電磁閥可以充分滿足氣力除灰系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可操作性和適用性要求。

3.3 粉煤灰的物性變化因素及對(duì)策

首先，在鍋爐點(diǎn)火運(yùn)行的起始階段，燃煤的不完全燃燒導(dǎo)致灰的顆粒較大，不容易流動(dòng)，因此要增加氣力除灰系統(tǒng)輸送灰的起始速度。為了更好的讓灰在輸灰管中流動(dòng)，倉(cāng)泵進(jìn)料時(shí)要能夠縮短時(shí)間，增加氣量的配比，增加灰的干燥程度，更好的輸送；其次，燃煤進(jìn)入鍋爐后受到多種因素的影響，增加了灰量。為了保證氣力除灰的正常穩(wěn)定運(yùn)行，要增加輸送氣的總量，調(diào)整進(jìn)氣比例。另外，煤質(zhì)變化會(huì)產(chǎn)生大量的灰，為了更好的輸送灰塵，要適當(dāng)?shù)脑黾尤萘吭O(shè)計(jì)；最后，由于電除塵器的電場(chǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，受到沉降作用，較大顆粒的灰塵灰落在灰斗中，引起超負(fù)荷運(yùn)載，最終影響氣力除灰的正常運(yùn)作。

3.4 氣源部分因素及對(duì)策

首先，由于輸送用氣氣源的壓力不足，可能引起氣力除灰系統(tǒng)的不暢。穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，氣力輸送氣氣源的壓力應(yīng)該為0.6兆帕，如果氣源壓力低于正常值，則會(huì)引起進(jìn)氣量的減少，引起速度的減慢，最終引起輸送管道的堵塞。因此，發(fā)電廠要能夠設(shè)置氣源壓力保護(hù)系統(tǒng)控制氣源壓力在0.4兆帕以上，當(dāng)氣源壓力低于該值時(shí)，不能進(jìn)行工作。另外，當(dāng)氣源壓力過(guò)低時(shí)，應(yīng)該安排專人對(duì)空壓機(jī)以及其他設(shè)備進(jìn)行檢修。第二，如果空氣潮濕或者過(guò)濾裝置異常也會(huì)引起除灰不暢，因此要定期對(duì)空氣干燥以及過(guò)濾裝置進(jìn)行檢查，保障氣力除灰系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

總之，氣力除灰系統(tǒng)的建設(shè)占地面積更小，且可以節(jié)省大量的沖灰水，有利于對(duì)粉煤灰進(jìn)行綜合利用，因而氣力除灰系統(tǒng)在火電廠中的應(yīng)用日漸廣泛，但是氣力除灰系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，使用中容易出現(xiàn)堵管的問(wèn)題，造成輸灰困難的情況，影響火電廠的正常運(yùn)行，因而必須要采取科學(xué)的氣力除灰系統(tǒng)使用方法，加強(qiáng)系統(tǒng)的日常監(jiān)測(cè)維護(hù)，以便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并對(duì)其進(jìn)行解決。