320MW燃煤機(jī)組除渣系統(tǒng)渣管線結(jié)垢后的化學(xué)酸洗應(yīng)用

張武賓

【摘? 要】近年來，國內(nèi)煤價(jià)持續(xù)高漲，發(fā)電企業(yè)成本加重，面臨虧損邊緣，為節(jié)約企業(yè)成本，提高整體效益，三門峽華陽電廠在確保機(jī)組安全運(yùn)行情況下，進(jìn)行入爐煤摻配方案。三門峽華陽電廠2×320MW燃煤機(jī)組自1996年投產(chǎn)以來，相繼經(jīng)過擴(kuò)容、超凈排放及供熱改造，而除渣系統(tǒng)卻未進(jìn)行相應(yīng)增容，且渣管線道因運(yùn)行年限久遠(yuǎn)，管道內(nèi)壁嚴(yán)重，機(jī)組摻配煤后渣量急劇變大，管道結(jié)垢速率增加，導(dǎo)致管線孔徑變細(xì)，渣漿泵出力變小，運(yùn)行期間，一旦控制不好，若有異物或大渣塊進(jìn)入系統(tǒng)，將會造成渣漿泵或渣管線頻繁堵塞現(xiàn)象，甚至影響機(jī)組負(fù)荷。原設(shè)計(jì)的渣水比例已不符合目前運(yùn)行工況，若更換渣管線成本較高，為此，在節(jié)約成本的前提下，該公司發(fā)電部采用合適PH的化學(xué)酸洗廢液對結(jié)垢渣管線進(jìn)行酸洗，以提高渣漿泵出力。

【關(guān)鍵詞】渣管線;結(jié)垢;堵塞;酸洗廢液;PH

一、引言

三門峽華陽電廠2×320MW燃煤機(jī)組除渣系統(tǒng)采用水力除渣方式，自投產(chǎn)以來經(jīng)擴(kuò)容及超凈排放改造后，易造成空預(yù)器堵塞，爐膛燃燒火焰偏斜，燃燒不完全結(jié)焦嚴(yán)重，尤其是機(jī)組入爐煤摻配后，煤質(zhì)變差，渣量變大，出現(xiàn)渣漿泵入口堵塞、出口管線堵塞、渣溝堵塞現(xiàn)象;目前，通過運(yùn)行中不斷調(diào)整摸索及各種應(yīng)對措施，系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的問題已基本得到解決;為此，本文針對渣管線結(jié)垢前后及酸洗后的除渣系統(tǒng)運(yùn)行工況對比，進(jìn)行詳細(xì)分析和討論。

二、系統(tǒng)簡介

三門峽電廠一期2×320MW機(jī)組，設(shè)計(jì)煤種為義馬礦區(qū)低硫煤和三門峽地方煤的混合煤種。

設(shè)計(jì)煤種：義馬低硫煤：英豪：支建=6：3：1

校核煤種：義馬低硫煤：英豪=8：2

三門峽電廠一期2×320MW機(jī)組除渣系統(tǒng)為水力除渣運(yùn)行方式，每臺爐各配兩臺撈渣機(jī)、兩臺碎渣機(jī)、三臺渣漿泵、兩臺回水沖渣泵，#1、2 爐共用兩個(gè)?10M 脫水倉（每臺脫水倉的有效存渣容積為 380m3）、一個(gè)回水池和兩臺回水泵。另外，我公司一期還設(shè)置了兩臺沖洗水泵、三組灰漿泵及高、中、低壓軸封水泵各兩臺作為防止廢水、污水外排的一種輔助手段。

每臺爐設(shè)置3臺渣漿泵，機(jī)組正常運(yùn)行期間，一臺渣漿泵運(yùn)行，兩臺備用，爐膛燃燒后的爐渣經(jīng)過撈渣機(jī)底部水封槽冷卻、裂化后，通過A、B側(cè)刮板撈渣機(jī)將渣分別帶至A、B側(cè)碎渣機(jī)碾碎，后經(jīng)A、B側(cè)碎渣機(jī)下方高壓激流噴嘴沖渣水將渣沖至渣漿池，經(jīng)過渣漿泵通過渣管線將渣水打至一期脫水倉進(jìn)行脫水，進(jìn)行渣水分離，脫水后的干渣經(jīng)過運(yùn)渣車運(yùn)走，分離出的水回收至回水池，一部分通過回水泵將水打至撈渣機(jī)水封槽內(nèi)，另一部分打至渣溝激流噴嘴沖渣用，形成閉式水循環(huán)使用。

三、方案實(shí)施背景及目的。

酸洗背景：1號爐渣漿泵系統(tǒng)設(shè)置3臺渣漿泵，每臺泵單獨(dú)設(shè)置一條渣管線，2號渣管線采用Φ168的陶瓷內(nèi)襯管。由于渣水成堿性，長期運(yùn)行后渣管線內(nèi)壁結(jié)垢嚴(yán)重，通流面積減小，渣漿泵出力降低。目前2號渣漿泵運(yùn)行時(shí)電流53A左右，已不能滿足除渣系統(tǒng)運(yùn)行需求，急需酸洗處理。

目的：消除設(shè)備隱患，保證除渣系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，需要對1號爐2號渣管線進(jìn)行酸洗處理。

1、方案內(nèi)容。本次酸洗采用的水源是二期弱酸曝氣塔的酸性廢水。目前曝氣塔酸性廢水（排放之前加堿中和）排至一期灰漿池，由灰漿泵打至灰場。可以通過PVC鋼絲軟管（約150米），將酸性廢水引致1號爐渣漿前池，在渣漿前池處制作安裝不銹鋼管道及隔膜閥，通過閥門控制水量，調(diào)節(jié)渣水PH值。

2、建立酸洗領(lǐng)導(dǎo)小組及酸洗工作小組。洗領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)定期檢查酸洗現(xiàn)場工作將展情況是否和方案預(yù)期一致，檢查現(xiàn)場嚴(yán)格遵守安全規(guī)程，確保酸洗各項(xiàng)工作、水質(zhì)測試等安全進(jìn)行;協(xié)調(diào)處理酸洗過程中的異常。酸洗工作小組按照酸洗方案的要求安裝臨時(shí)系統(tǒng);熟悉酸洗方案的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)，負(fù)責(zé)酸洗現(xiàn)場各項(xiàng)工作安全有序開展，現(xiàn)場工作嚴(yán)格遵守安全規(guī)程和技術(shù)方案，按照方案要求進(jìn)行酸洗、水質(zhì)測試等各項(xiàng)工作;負(fù)責(zé)酸洗過程中和運(yùn)行人員的聯(lián)系協(xié)調(diào)。

加酸開始后，領(lǐng)導(dǎo)小組和工作小組共同監(jiān)護(hù)調(diào)整加酸水量，在渣漿泵出口放水口處取樣，用PH試紙進(jìn)行測試，保證渣水PH值在5.0—6.0左右，并在脫水倉頂部渣管線出口處取樣測試，兩處PH值進(jìn)行對比。待調(diào)整穩(wěn)定后，由工作班成員1小時(shí)取樣測試一次，進(jìn)行記錄待查。

3、酸洗注意事項(xiàng)。

3.1由于目前2號渣漿泵出力較小，酸洗過程應(yīng)選擇的低負(fù)荷期間進(jìn)行，如果負(fù)荷增加，渣漿前池液位無法維持時(shí)，應(yīng)啟動1號或者3號渣漿泵并聯(lián)運(yùn)行。

3.2酸洗對渣漿泵的軸套影響較大，應(yīng)重點(diǎn)觀察盤根漏水量，水量增大時(shí)及時(shí)通知點(diǎn)檢人員更換盤根，必要時(shí)更換軸套。

3.3嚴(yán)格按要求控制渣水PH值，定期測量PH值。酸洗時(shí)渣漿泵出口和脫水倉頂部渣管線出口處PH值最低不得低于5.0。

3.4酸洗期間加強(qiáng)渣管線的巡檢，發(fā)現(xiàn)管道泄漏應(yīng)立即切泵運(yùn)行，并停止酸洗。

3.5酸洗過程中，管道中的積垢可能會脫落，導(dǎo)致管道堵塞，一旦發(fā)現(xiàn)渣漿泵電流大幅度降低，應(yīng)立即切泵運(yùn)行，再聯(lián)系檢修處理，防止管道堵死。

四、除渣系統(tǒng)渣管線酸洗前后對比。

統(tǒng)計(jì)2018年5月份1號爐除渣系統(tǒng)運(yùn)行情況，1號爐負(fù)荷192MW時(shí)，#2渣漿泵電流50.85A，出力較小，高負(fù)荷時(shí)單臺泵不足以滿足機(jī)組排漿需求。

鑒于此情況，2018年6月份該公司發(fā)電部開始策劃酸洗方案，7月份正式開始利用化學(xué)廢酸液對#1爐#2渣管線進(jìn)行酸洗。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)2018年12月份#1爐#2渣漿泵運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過4個(gè)月酸洗，#2渣漿泵電流由最初的51A左右增大至57A，出力明顯增大，經(jīng)運(yùn)行期間調(diào)整后，單臺泵可滿足機(jī)組排漿需求，表明酸洗效果較為明顯。

經(jīng)過運(yùn)行中的不斷摸索調(diào)整，發(fā)現(xiàn)酸水PH控制在5.0左右效果最好，PH過低會造成渣管線腐蝕泄漏，PH過高渣垢與酸水反應(yīng)不徹底，酸洗效果不佳。最終經(jīng)過4個(gè)月酸洗，2號渣漿泵出力大幅增加，經(jīng)調(diào)整后，達(dá)到單臺泵運(yùn)行可滿足排渣要求，頗有成效。

五、水力除渣系統(tǒng)管線結(jié)垢前后的對比

我廠一期2×320MW機(jī)組設(shè)計(jì)煤種灰分為21.30%，校核煤種為19.05%，而摻配煤后機(jī)組燃用煤種較雜，經(jīng)化驗(yàn)入爐煤灰分為28.0%—37.0%。煤種偏差大，對除渣系統(tǒng)影響較大。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年4月份1號爐渣漿泵運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)#1爐負(fù)荷256MW，#1渣漿泵運(yùn)行時(shí)電流67A，單泵可維持排漿需求。#1爐負(fù)荷164MW，#3渣漿泵運(yùn)行情況，電流55A，單泵可維持排漿需求，表明渣管線結(jié)垢不嚴(yán)重時(shí)。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)2018年11、12月份1號爐除渣系統(tǒng)運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)11月份#1爐負(fù)荷213MW，#1、3渣漿泵并聯(lián)運(yùn)行，12月份#1爐負(fù)荷187MW，#1、2渣漿泵并聯(lián)運(yùn)行，#1渣漿泵電流由4月份的67A降至11月份的62A，12月份已經(jīng)降到51A;#3渣漿泵電流由4月份的55A降至11月份的51A，12月份降到47A，且兩臺渣漿泵并聯(lián)運(yùn)行也頻繁堵塞。表明摻配煤之后#1、3渣管線也已經(jīng)嚴(yán)重結(jié)垢，出力大幅下降。渣泵出力大幅下降，雙泵并聯(lián)運(yùn)行才可滿足機(jī)組排漿需求。

由上可看出，機(jī)組在摻配煤之后，渣管線內(nèi)徑逐漸結(jié)垢，導(dǎo)致渣漿泵出力逐漸下降。

尤其是機(jī)組漲負(fù)荷后，渣量增大渣漿泵出力小不能及時(shí)排出，大量渣堆積在泵出口及入口內(nèi)造成堵塞。后經(jīng)過其他水沖洗稀釋渣濃度等方法，機(jī)組在低負(fù)荷階段暫時(shí)能夠滿足排漿需求，但在機(jī)組高負(fù)荷渣量增大情況下，系統(tǒng)極易堵死，后續(xù)只能拆開管道清渣搶修，組織人員特巡等，治標(biāo)不治本，不僅浪費(fèi)大量的水資源以及廠用電，而且與目前公司提倡的的節(jié)能理念背道而馳。并且加大了維護(hù)經(jīng)費(fèi)和人力投入，浪費(fèi)大量的人力精力;特別是近期環(huán)境溫度突降，供熱機(jī)組作為一項(xiàng)當(dāng)?shù)鼐用穸救∨拿裆こ?，機(jī)組帶高負(fù)荷時(shí)段，除渣系統(tǒng)故障頻發(fā)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2018年全年，三門峽電廠共組織人力搶修除渣系統(tǒng)190余人次。

目前#2渣管線經(jīng)過酸洗后，出力明顯增大。經(jīng)過對比，此方法較為安全環(huán)保，不僅避免了渣管線更換，而且為公司節(jié)省費(fèi)用近80余萬元。下一步，在此基礎(chǔ)上及時(shí)總結(jié)推廣經(jīng)驗(yàn)，準(zhǔn)備對其余兩條渣管線進(jìn)行酸洗。

參考文獻(xiàn)：

[1]大唐三門峽發(fā)電有限責(zé)任公司除灰除渣運(yùn)行規(guī)程Q/CDT—DTSMXPC 105 1201—2016

[2]三門峽華陽發(fā)電有限責(zé)任公司集控主機(jī)運(yùn)行規(guī)程Q/CDT—SMHYPC 105 0101—2018

（作者單位：大唐三門峽發(fā)電有限責(zé)任公司）