陡電干除灰設(shè)備治理和改進(jìn)

張成君

(陡河發(fā)電廠，河北唐山 063028)

1 粉煤灰主要性能指標(biāo)

(1)粒度。是粉煤灰的基本物理參數(shù)之一。粒度大將引起在濃相輸送中形成灰栓、導(dǎo)致輸送困難并引起耗氣量增加。

(2)密度。在粒度相同時(shí)，密度越小、孔隙率越高，越易輸送。

(3)磨蝕性。粉煤灰顆粒的硬度是物料磨蝕性及抗破碎性程度的表征，又是物料強(qiáng)度、流動(dòng)性好壞的度量。一般情況下，多棱體比光滑表面磨蝕性大、粗灰比細(xì)灰磨蝕性大;在5～10μm的顆粒磨蝕性可以忽略;顆粒增大，磨蝕性增加，增大到極限值后，磨蝕性下降。

(4)灰氣比。灰氣比越大，輸送能力越高;但懸浮輸送，灰氣比大壓力損失大，易堵管。

(5)實(shí)際濃度。在輸送管道中，單位長度內(nèi)的物料質(zhì)量與氣體質(zhì)量之比為實(shí)際濃度。在氣流與物料速度相等的時(shí)候，實(shí)際濃度等于灰氣比。

(6)物料在管道中的狀態(tài)主要有三種：均勻流(懸浮流)、部分流和栓柱流。均勻流灰比雙低，速度快，對(duì)管道磨損大;栓柱流速度低，對(duì)管道磨損小。

2 紊流雙套管氣力除灰技術(shù)

紊流雙套管技術(shù)是由德國漢堡莫勒公司在20世紀(jì)80年代中期推出的除灰技術(shù)，具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、運(yùn)行平穩(wěn)、安全可靠、能耗低、輸送距離較長、出力大、管道磨損小、不易堵管等特點(diǎn)。

雙套管氣力除灰系統(tǒng)輸送原理：通過壓力發(fā)送器把壓縮空氣的能量傳遞給被輸送物料，克服沿程各種阻力，將物料送往貯料庫。紊流雙套管系統(tǒng)采用特殊結(jié)構(gòu)的輸送管道，沿著輸送管道的輸送空氣保持連續(xù)紊流，這種紊流是采用雙套管來實(shí)現(xiàn)的，即管道采用大管內(nèi)套小管的特殊結(jié)構(gòu)形式，小管布置在大管內(nèi)的上部，在小管的下部每隔一定距離開有扇形缺口，并在缺口處裝有圓形孔板。正常輸送時(shí)大管主要走灰，小管主要走氣，壓縮空氣在不斷進(jìn)入和流出內(nèi)套小管上特別設(shè)計(jì)的開口及孔板的過程中形成劇烈紊流效應(yīng)，不斷擾動(dòng)物料。當(dāng)因物料低速在管道中輸送而在某處發(fā)生物料沉積時(shí)，料堆前方的壓力增高，迫使輸送氣流進(jìn)入內(nèi)管，進(jìn)入內(nèi)管的氣流從下一處開口以較高的流速流出，從而對(duì)該處堵塞的物料產(chǎn)生擾動(dòng)和吹通作用，使物料能實(shí)現(xiàn)低速輸送而不堵管。

3 克萊德和紐普蘭氣力輸灰技術(shù)

技術(shù)特點(diǎn)是所有進(jìn)出料閥均使用圓頂閥，下面以克萊德公司典型的氣力除灰系統(tǒng)中PD泵為例做簡(jiǎn)單介紹。

3.1 多泵制正壓氣力輸灰技術(shù)

多泵制正壓氣力除灰系統(tǒng)是微正壓濃相氣力除灰系統(tǒng)，以若干臺(tái)倉泵作為一個(gè)輸送單元，同一輸送單元的倉泵采取同步運(yùn)行的方式，一個(gè)輸送單元的倉泵為一個(gè)運(yùn)行整體，對(duì)其控制就像對(duì)單臺(tái)倉泵的控制，一個(gè)輸送單元調(diào)協(xié)一組進(jìn)氣閥組件、一個(gè)出料閥。主要特點(diǎn)：系統(tǒng)配置簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠、安全;維護(hù)工作量及維護(hù)費(fèi)用少;適用于300MW及以上大型機(jī)組干除灰系統(tǒng)。

3.3 輸送系統(tǒng)的氣量及壓力控制方式

多泵制正壓氣力除灰系統(tǒng)采用孔板對(duì)空氣流量及壓力進(jìn)行控制，使輸送過程中任何時(shí)刻通過每一塊孔板的流量始終保持恒定。調(diào)節(jié)閥對(duì)流量進(jìn)行流量控制的系統(tǒng)，一般都配有很大的儲(chǔ)氣罐，因?yàn)檫@個(gè)系統(tǒng)在剛進(jìn)入輸送階段的瞬間，需要很大的氣量，遠(yuǎn)大于空壓機(jī)流量。多泵制正壓氣力除灰系統(tǒng)采用的節(jié)流孔板經(jīng)過嚴(yán)格計(jì)算，在系統(tǒng)輸送的過程中空氣母管壓力始終保持在0.55MPa以上，較好地實(shí)現(xiàn)了低速、恒流輸送，并有效降低了管道磨損。

4 陡河發(fā)電廠設(shè)備基本狀況

陡河發(fā)電廠總裝機(jī)容量1300MW，3、4號(hào)機(jī)組為2臺(tái)250MW，5～8號(hào)機(jī)組為4臺(tái)200MW，全部配備電除塵器。2002年至2003年期間，5～8號(hào)爐除灰系統(tǒng)全部由原水力除灰改造為干式除灰;2007年，3、4號(hào)爐除灰系統(tǒng)也進(jìn)行了改造，由水力除灰改為干除灰。。

5 干除灰系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的問題

5.1 雙套管在運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)內(nèi)管脫落現(xiàn)象

6、7號(hào)爐干除灰系統(tǒng)自2003年投運(yùn)后，雙套管在運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)內(nèi)管脫落現(xiàn)象，致使輸灰管道出料門犯卡以及灰?guī)焐⒀b機(jī)卸料閥犯卡嚴(yán)重，影響了干灰系統(tǒng)的正常運(yùn)行。通過檢查發(fā)現(xiàn)內(nèi)管脫落的原因主要是由原安裝的內(nèi)管吊點(diǎn)跨距太大引起的且內(nèi)管壁與外管壁存有一定的縫隙，在灰氣輸送過程中，吊點(diǎn)磨損后引起內(nèi)管脫落。

5.2 排氣閥磨損

5～8號(hào)爐干除灰系統(tǒng)倉泵排氣閥為氣動(dòng)球閥，運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，導(dǎo)致排氣管泄漏，造成周圍環(huán)境污染;由于排氣閥使用壽命太短，被迫將二至四單元排氣閥加上堵板、退出運(yùn)行。分析發(fā)現(xiàn)，氣動(dòng)球閥不能滿足干除灰系統(tǒng)工況要求，應(yīng)予以更換。

5.3 逆止閥密封不嚴(yán)

5～8號(hào)爐干除灰系統(tǒng)倉泵逆止閥原為翻板式逆止閥，由于壓縮空氣中帶水，致使閥體和閥芯沾灰導(dǎo)致逆止閥密封不嚴(yán)、壓縮空氣管路進(jìn)灰，影響整個(gè)輸灰管路的運(yùn)行，更改為膜片式法蘭連接逆止閥，由于橡膠膜片老化太快、變形嚴(yán)重，未能夠解決逆止閥密封不嚴(yán)的問題。

5.4 輸灰管道磨損

3～8號(hào)爐干除灰系統(tǒng)輸灰管線共17條管線，輸灰距離大約為200～750m，沿線使用彎頭大約7～12個(gè)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2009年7月1日至2010年6月30日，3～8號(hào)爐干除灰共發(fā)生設(shè)備問題1533次，其中284條為輸灰管道漏，占總量的18.5%，主要磨損部位為耐磨彎頭出口后1m范圍內(nèi)。輸灰管道磨損嚴(yán)重影響了干除灰系統(tǒng)的正常運(yùn)行，給廠區(qū)工作環(huán)境帶來較大污染。

6 治理和改進(jìn)措施

(1)針對(duì)雙套管在運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)內(nèi)管脫落的問題，利用機(jī)組大修的機(jī)會(huì)，進(jìn)行了整體更換，同時(shí)對(duì)雙套管內(nèi)管的制作、焊接提出特定要求：吊點(diǎn)相隔200mm均布，吊點(diǎn)要求焊實(shí)、焊透;距管道兩端端口100mm處各有一個(gè)吊點(diǎn)，其余吊點(diǎn)均布;另外，在距管道兩端端口50mm處的外管內(nèi)壁各焊接一個(gè)50mm扁鐵制作的U型卡用于固定內(nèi)管。

(2)采用DN65雙閘單密封氣動(dòng)閘閥和圓盤閥作為排氣閥進(jìn)行使用，從而解決了閥門磨損的問題。利用機(jī)組檢修的機(jī)會(huì)，將原逆止閥全部更換克萊德逆止閥，從而徹底解決了逆止閥密封不嚴(yán)的問題。

(3)針對(duì)輸灰管道磨損，在輸灰管道彎頭后磨損的部位更換耐磨短節(jié)，并用測(cè)厚儀定期檢測(cè)管道壁厚，根據(jù)壁厚變化情況有針對(duì)性地在管道上加裝背板，初步解決了輸灰管道磨損的問題。

［1］原永濤.火力發(fā)電廠氣力除灰技術(shù)及其應(yīng)用［M］.北京：中國電力出版社，2002.

［2］李培榮.發(fā)電廠除灰控制技術(shù)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

［3］王勇.火力發(fā)電廠氣力除灰系統(tǒng)中的幾個(gè)問題［J］.河南電力，2008，(4)：37－39.