300MW機(jī)組氣力除灰系統(tǒng)改造

孫世國(guó)

(吉林電力股份有限公司渾江發(fā)電公司,吉林 白山 134300)

氣力輸灰系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定與否直接影響機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及排污指標(biāo)的完成。吉林電力股份有限公司渾江發(fā)電公司(以下簡(jiǎn)稱渾江發(fā)電公司)1、2號(hào)機(jī)組采用正壓濃相氣力輸送灰系統(tǒng),設(shè)計(jì)煤種灰分為 43.83%,低位發(fā)熱量為 16 000 kJ/Kg,輸灰能力110 t/h。機(jī)組投產(chǎn)以來(lái),由于入爐煤質(zhì)嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)值,灰分高達(dá) 50～57%,低位發(fā)熱量 12 000 kJ/Kg,鍋爐滿負(fù)荷時(shí)的蒸發(fā)量為 1 025 t/h,燃煤量為269 t/h,產(chǎn)灰量約為 150 t/h,嚴(yán)重超過輸灰系統(tǒng)的設(shè)計(jì)輸灰能力,造成輸灰管路經(jīng)常堵塞,進(jìn)一步造成電除塵被迫退出進(jìn)行輸灰管路吹通,加劇了輸灰管路的磨損、漏泄。

1 輸灰系統(tǒng)概況

渾江發(fā)電公司 1、2機(jī)組輸灰系統(tǒng)采用正壓濃相氣力輸灰,除塵器灰斗灰經(jīng)氣力輸送系統(tǒng)輸送至灰?guī)?經(jīng)雙軸攪拌機(jī)加濕后由自卸汽車運(yùn)往灰場(chǎng)。1臺(tái)鍋爐為 1個(gè)單元,配 2臺(tái)雙室五電場(chǎng)靜電除塵器,每個(gè)電場(chǎng)設(shè)4個(gè)灰斗。每臺(tái)鍋爐省煤器下部設(shè)有4個(gè)灰斗,2臺(tái)鍋爐輸灰系統(tǒng)共設(shè)3座灰?guī)?2個(gè)粗灰?guī)?個(gè)細(xì)灰?guī)臁Ｃ恐换叶废略O(shè)置1臺(tái)發(fā)送器,每個(gè)電場(chǎng)4個(gè)灰斗為1組,省煤器、一電場(chǎng)、二電場(chǎng)各設(shè)1條輸送管道,三、四、五電場(chǎng)合用一條輸送管道。每套濃相氣力輸灰系統(tǒng)的設(shè)計(jì)出力 116.2 t/h,灰的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于30 g/kg。

氣力除灰過程由進(jìn)料、氣化、輸送、吹掃 4個(gè)過程組成。系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)進(jìn)料閥打開,上游設(shè)備下來(lái)的物料進(jìn)入發(fā)送器,待物料進(jìn)入量達(dá)到設(shè)定值時(shí),料位計(jì)發(fā)出信號(hào),進(jìn)料閥自動(dòng)關(guān)閉并充壓密封。控制系統(tǒng)檢測(cè)密封壓力到位后,開啟出料閥,系統(tǒng)確認(rèn)出料閥開啟后,開啟輸送進(jìn)氣閥組,壓縮空氣向發(fā)送器充壓,將物料送進(jìn)管道進(jìn)行輸送,空氣壓力 0.3～0.5 M Pa,平均輸送速度 5 m/min。

2 輸灰系統(tǒng)存在的問題

2.1 輸灰管路堵塞、漏泄

由于系統(tǒng)多種因素導(dǎo)致管路堵塞,如正壓氣力不足;閥門不嚴(yán)導(dǎo)致壓縮空氣泄漏;空壓機(jī)突然斷電;大塊異物進(jìn)入系統(tǒng);輸灰管線進(jìn)水導(dǎo)致下灰口灰結(jié)垢或管線內(nèi)灰結(jié)塊;誤操作;輸送管尾部灰?guī)焐系拇匠龎m器運(yùn)行不良;濾袋上積灰過多等使輸灰管路堵塞。

輸灰管路為壁厚 100 mm管徑不等的碳鋼管,機(jī)組投入運(yùn)行后,由于煤質(zhì)灰分大于設(shè)計(jì)值,造成輸灰管路堵塞,被迫減少進(jìn)料量,少量的輸灰在高壓空氣的吹動(dòng)下,對(duì)輸灰管路及膨脹節(jié)造成嚴(yán)重磨損,導(dǎo)致輸灰管路漏泄。

2.2 圓頂閥、密封圈損壞

輸灰系統(tǒng)進(jìn)料圓頂閥球面圓頂為耐磨材料,由于入爐煤質(zhì)灰分大,煤灰顆粒在圓頂閥球面磨出溝痕產(chǎn)生漏氣;輸灰系統(tǒng)壓力不能正常建立,系統(tǒng)不能正常運(yùn)行?；覝囟雀呃鋮s水壓力小,密封圈沒有充壓間隔,灰中顆粒沉積在球體工作面上,密封膠圈充壓后密封不嚴(yán),濃相灰氣混合物漏入磨損膠圈;機(jī)械卡澀導(dǎo)致?lián)p壞;密封膠圈與半球體無(wú)密封或密封不嚴(yán)等嚴(yán)損壞密封膠圈,影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。

2.3 事故排灰

輸灰系統(tǒng)進(jìn)料圓頂閥及控制系統(tǒng)存在問題較多,當(dāng)需要處理其中 1個(gè)圓頂閥時(shí),對(duì)應(yīng)電場(chǎng)的 4臺(tái)除塵器及輸灰系統(tǒng)必須停止運(yùn)行,當(dāng)一電場(chǎng)的輸灰系統(tǒng)中某個(gè)進(jìn)料閥損壞時(shí),需停止一電場(chǎng)及輸灰系統(tǒng)運(yùn)行,在此狀態(tài)下大顆粒、重度大的灰塵自然降落使一電場(chǎng)灰斗處于高料位運(yùn)行,時(shí)間到達(dá)極限時(shí)被迫進(jìn)行的事故放灰,不但對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境造成嚴(yán)重污染且脫硫系統(tǒng)入口含塵量增加,導(dǎo)致脫硫系統(tǒng)停運(yùn)。

3 輸灰系統(tǒng)改造

3.1 增設(shè)陶瓷內(nèi)襯、檢查孔

在保證輸灰管路通流面積的情況下,在碳鋼管、膨脹節(jié)內(nèi)加裝 12.7 mm厚陶瓷內(nèi)襯,增加了輸灰管路的耐磨性,泄露點(diǎn)明顯減少,漏泄得到了遏制。

為避免輸灰管路堵塞,沿架空輸灰管路增設(shè)便于工作的走臺(tái),在輸灰管路彎頭等容易堵塞部位,開設(shè)檢查孔以便于檢修、吹通。同時(shí),應(yīng)加強(qiáng)鍋爐運(yùn)行燃燒調(diào)整,確保燃油二次風(fēng)溫及風(fēng)量,避免燃油不完全;保證電除塵灰斗加熱的及時(shí)投入,保證輸灰系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3.2 更換圓頂閥

采用金屬陶瓷插板閥代替圓頂閥,金屬表面涂有一層氣密性好、熔點(diǎn)高、導(dǎo)熱率低的陶瓷涂層,防止金屬或合金在高溫下氧化或腐蝕。更換后試運(yùn)行6個(gè)月未因進(jìn)料閥損壞。

3.3 改進(jìn)輸灰系統(tǒng)控制方式

將電除塵一電場(chǎng)4臺(tái)發(fā)送裝置進(jìn)料圓頂閥與手動(dòng)檢修門間的伸縮節(jié)更換為波紋膨脹節(jié),每臺(tái)爐電除塵器一電場(chǎng)下的 4臺(tái)發(fā)送器與混相三通之間各增加 1只 DN450手動(dòng)薄型閘閥,當(dāng)任一圓頂閥出現(xiàn)故障可將其隔離,不影響其他發(fā)送裝置的運(yùn)行;取消輸灰系統(tǒng)一、二電場(chǎng)不輸灰時(shí)關(guān)閉的 2個(gè)出料閥,以減少故障點(diǎn)。將助吹管改在輸灰管路的外部,以增加通流面積,提高輸灰能力,及減輕助吹管的磨損。

3.4 輸灰管路改造

在每臺(tái)爐電除塵器一、二電場(chǎng) 4臺(tái)發(fā)送器與混相三通之間各增加1只DN450手動(dòng)薄型閘閥,在一、二電場(chǎng)2臺(tái)發(fā)送裝置間增加1套發(fā)送裝置及輸灰管路至灰?guī)?。在一、二電?chǎng)灰斗開孔,增設(shè)管路至發(fā)送器。當(dāng)一、二電場(chǎng)的 1個(gè)圓頂閥故障或因煤質(zhì)灰分大,不能正常輸灰時(shí)開啟旁路系統(tǒng),保證一、二電場(chǎng)灰斗不出現(xiàn)高料位。在一電場(chǎng)每個(gè)灰斗側(cè)壁上增加1臺(tái)倉(cāng)壁振動(dòng)器,采用就地控制方式。

3.5 改進(jìn)電除塵器控制方式

改進(jìn)電除塵工作電流的控制方式,當(dāng) 1臺(tái)電除塵器故障停運(yùn)時(shí),聯(lián)動(dòng)并控制調(diào)整其他電場(chǎng)的工作電流,以增加其出力,避免故障后的電場(chǎng)灰斗料位高。

4 灰?guī)鞊P(yáng)塵抑制

灰?guī)鞌嚢铏C(jī)放灰時(shí)由于噴濕水未充分與灰流混合,運(yùn)灰車裝車時(shí)放灰點(diǎn)位高,下灰口被車內(nèi)的灰封堵,攪拌機(jī)停運(yùn),造成攪拌機(jī)至下灰口之間積灰量過大而外漏,揚(yáng)塵現(xiàn)象嚴(yán)重;初始進(jìn)入攪拌機(jī)的下灰量無(wú)調(diào)整手段,僅靠灰?guī)煜虏渴謩?dòng)門控制,此門運(yùn)行中處于常開狀態(tài),由于積灰及溫度影響經(jīng)常無(wú)法調(diào)整。

通過對(duì)攪拌機(jī)箱體進(jìn)行改造,將原 SZ100C攪拌機(jī)換為SZ200C型,長(zhǎng)度增加約800 mm,進(jìn)料口和落料口的中心距離增加 700 mm,出力增大 1倍,增加2路加濕水,在每 1支路上增加 1個(gè)噴孔,增加了灰與加濕水流的混合時(shí)間;改造下灰鎖氣器,以控制攪拌機(jī)入灰量。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過對(duì)渾江發(fā)電公司 2×300 MW機(jī)組輸灰系統(tǒng)的改造,輸灰管路耐磨損性能明顯提高,漏泄點(diǎn)大幅度減少,事故排灰得到有效控制,有效提高了輸灰系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性,同時(shí),灰?guī)鞊P(yáng)塵得到有效抑制,經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益顯著。