淺析電廠氣力除灰設(shè)計與裝置應(yīng)用

摘 要：當前火力發(fā)電廠煤質(zhì)含灰質(zhì)量分數(shù)大幅度增加，并且給火力發(fā)電廠除灰系統(tǒng)帶來了諸多弊端和影響，所以就正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)存在的問題，本文介紹了一種監(jiān)測流量型逆止門裝置，這種新型裝置可較大幅度地提高正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)的輸送能力，降低輸送能耗以及解決燃用高灰分煤時除塵器儲灰斗出現(xiàn)緊急就地放灰造成的嚴重污染問題。

關(guān)鍵詞：氣力除灰系統(tǒng)；設(shè)備改造；連續(xù)式輸送

火力發(fā)電廠的除灰系統(tǒng)一般都是使用正壓濃相氣力除灰系統(tǒng)。在鍋爐燃煤的含灰質(zhì)量開始以分數(shù)成倍劇增并且達到滿負荷運行的情況時，為了避免惡性事故地發(fā)生，必須及時從儲灰斗中直接放灰。因此利用監(jiān)測流量型逆止門裝置，它是屬于應(yīng)用力學中力矩平衡和彈簧在彈性范圍以內(nèi)，彈簧的變形量與其作用力成正比的關(guān)系，能夠起到簡化氣力輸灰系統(tǒng)的作用。

1 氣力輸送系統(tǒng)問題分析

1.1 鍋爐機組

如果當燃煤含灰質(zhì)量分數(shù)呈現(xiàn)大幅度猛增的情況時，鍋爐機組的輸送能力無法適應(yīng)，在運行時無法適應(yīng)連續(xù)排灰的需要，當燃煤含灰質(zhì)量分數(shù)大幅度增加時，其輸送能力不能適應(yīng)，灰斗可能出現(xiàn)高料位，迫使緊急就地放灰，并造成工作環(huán)境的嚴重污染情況，同時這也是由于鍋爐機組是屬于連續(xù)生產(chǎn)的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，并且產(chǎn)生的飛灰也是連續(xù)的原因。

1.2 倉泵

倉泵的容積很大，下部的出灰口卻很小，尤其在冬季散熱量大倉內(nèi)粉煤灰溫度低時，粉煤灰黏度增加流動性變差，使系統(tǒng)除灰工作運行的十分困難，很容易造成瓶頸處的堵灰現(xiàn)象，排灰時必須向倉泵內(nèi)通壓縮空氣加壓，由于倉泵進料與排送是間斷交替進行的，除使電除塵器灰斗和倉泵有停滯存灰和積壓現(xiàn)象外，還加重了輸送負荷，增加壓縮空氣的輸送能耗。頻繁切換間斷交替的輸送方式，導致輸灰系統(tǒng)增加設(shè)備設(shè)施和操作上的復雜性。

1.3 由于需要程控的對象很多，以至于必須要單獨設(shè)置除灰控制室

并且運行人員應(yīng)能夠及時處理系統(tǒng)出現(xiàn)的問題，并盡力避免，例如經(jīng)常巡視維護，輸通堵灰和檢查零部件等。

1.4 由于輸灰的停滯與斷續(xù)式的輸灰和倉泵的二次儲存，加大了輸送負荷

使用向倉泵通壓縮空氣加壓的方法向輸送管道送灰，原本可以利用粉煤灰處于高位所具有的位能為動力輸送，原系統(tǒng)卻將可采用稀相除灰系統(tǒng)的方式改變?yōu)闈庀鄽饬Τ遥黾恿顺炭卦骷蜌鈩娱y門執(zhí)行機構(gòu)數(shù)量及多消耗壓縮空氣。例如：暫存在灰斗及倉泵里的粉煤灰，只有先向倉泵充氣加壓，依靠壓縮空氣的壓力，將灰強制排出倉泵至輸送管道，這是由于間斷交替式的輸送方式所帶來的弊端，且不具備監(jiān)測輸送量的功能。

2 原下引式正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)

普遍的火力發(fā)電廠除灰系統(tǒng)運行流程都是從電除塵器灰斗起，分進行為手動檢修門、圓頂閥、干灰發(fā)送器、干灰發(fā)送器出料閥、輸灰管道、庫頂管箱和灰?guī)?。這樣的循環(huán)從頭至尾完整完成的話大概需要15min，程控系統(tǒng)的監(jiān)視功能含有數(shù)據(jù)采集、參數(shù)處理、屏幕顯示、越限報警以及制表打印等。

原氣力輸送系統(tǒng)都包括以下設(shè)施：

（1）倉泵：包括發(fā)送器本體、氣動進料閥、氣動出料閥、進氣裝置、膨脹節(jié)、連接管及其所有附件等。

（2）灰斗下手動檢修門、灰?guī)旄叩土衔挥?、輸灰管道上所有的切換閥門、操作機構(gòu)及連接附件、灰斗氣化系統(tǒng)氣化風機（電動機、進出口消音器、進口過濾器、膨脹節(jié)、出口閥門、壓力開關(guān)、出口逆止閥門、電氣及控制儀表、底座及其他附件共4套）。

（3）空氣加熱器（閥門及附件、控制設(shè)備及電氣儀表附件）儀表和一套完善的下引式正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備，包括可編程邏輯控制器程控系統(tǒng)、檢測儀表及其附件和各種控制設(shè)備。

3 在現(xiàn)有正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)的試驗及處理輸送管道堵灰的措施

下引式正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)試驗：當粉煤灰靠自重向倉泵灌灰后，進料閥關(guān)閉，向倉泵充壓縮空氣，開始輸灰，此時倉泵頂上的壓力表最高顯示為0.3MPa并稍有波動，在事先設(shè)置好的排灰時間的末端，手操關(guān)掉充氣閥門，倉泵頂上的壓力表迅速下降，在吹掃的30s內(nèi)，倉泵頂上的壓力表已顯示為零。此時水平輸送管道內(nèi)仍然保持原有的輸送壓力。由此可以判斷：當輸送粉煤灰量減少，不向倉泵充壓時，倉泵內(nèi)的壓力為零。

另外，在原有的系統(tǒng)處理輸送管道發(fā)生堵灰現(xiàn)象時，應(yīng)采用反吹堵措施，具體可以通過打開倉泵頂上通往除塵器負壓區(qū)的氣平衡管閥門，將堵灰向除塵器負壓區(qū)抽引排除堵灰。當水平輸送管道中的壓縮空氣流向除塵器負壓區(qū)時，能夠?qū)λ捷斔凸艿赖亩禄姨幵斐沙槲饔茫粫箟嚎s空氣的壓力推向堵灰處一端。

從以上現(xiàn)場實地測試和現(xiàn)場實地解決堵灰現(xiàn)象的措施說明，水平輸送管道壓縮空氣的壓力，對與之垂直管道內(nèi)的作用力有抽吸作用，如果在管道交叉處做成混合器的形狀，則會有更大的抽吸作用，因此聯(lián)想原有的倉泵及其充氣管可以取消，利用粉煤灰柱的自重為輸送動力，向水平輸送管道排灰，從而省去這部分壓縮空氣量及倉泵，用直通管道代替，將會產(chǎn)生更好的效果。

4 對正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)的改進

監(jiān)測流量型逆止門裝置具有諸多優(yōu)點，既能滿足連續(xù)式輸送，又能在輸送過程中阻止輸灰用壓縮空氣與電除塵器相通的裝置。儲灰斗下的粉煤灰柱的重力直接作用在監(jiān)測流量型逆止門裝置內(nèi)的測量錐帽上，預(yù)設(shè)作用在測量錐帽上的力矩與測量錐帽下部的靜壓力相等時，測量錐帽處于關(guān)閉狀態(tài)。當其上面承受的力大于測量錐帽下部的靜壓力時，測量錐帽才能開啟粉煤灰垂直向下通順地落入輸送混合器，被輸送粉煤灰的壓縮空氣沿水平方向輸送至灰?guī)?。與此同時彈簧產(chǎn)生的變形力傳給稱重式傳感器，其產(chǎn)生的標準模擬電流輸送到電廠主控制室的分散控制系統(tǒng)，此運作方式既防止輸灰管里的正壓氣流往上竄，起到逆止門的作用，又對粉煤灰進行時實監(jiān)測。

參考文獻

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[2]王啟概，吳成光，涂虬.正壓氣力除灰系統(tǒng)管道的設(shè)計及工程應(yīng)用[J].電力科技與環(huán)保，2005，21（1）：40-42.

（作者單位：中國能源建設(shè)集團陜西省電力設(shè)計院有限公司）