電廠機組除灰系統(tǒng)的升級改造探究

鄧飛

【摘要】在我國現(xiàn)有能源結構中，火電廠發(fā)電仍然占據(jù)著重要的地位，它的生產(chǎn)、正常運行直接關系到我國國民經(jīng)濟的良好發(fā)展。隨著近年來國家對環(huán)境保護、能源結構的調整，電廠機組改造首當其沖，本文結合新形勢下現(xiàn)場條件、技術設備的變化對電廠除灰系統(tǒng)改造和升級電廠機組設備進行了探討，以期為相關工作者提供一定的借鑒。

【關鍵詞】電廠機組；除灰系統(tǒng)；升級改造

引言

隨著現(xiàn)代化技術手段以及環(huán)境保護的觀念在發(fā)電企業(yè)中的引進、應用、推廣，傳統(tǒng)的除灰系統(tǒng)模式面臨灰塵堵塞、用水過多、污染嚴重、除塵效果差等困境，越來越多的電力企業(yè)已經(jīng)意識到這個問題，并在除塵系統(tǒng)改革和創(chuàng)新方面進行了有益的探索。

1、火電廠除灰系統(tǒng)概述

1.1火電廠除灰系統(tǒng)的必要性

隨著國企經(jīng)營體制改革在電力行業(yè)中的推進與深入，現(xiàn)代化的技術設備和環(huán)境保護體系在發(fā)電企業(yè)中逐漸建立起來，一方面發(fā)電廠通過升級改造能夠在企業(yè)各項生產(chǎn)計劃逐漸細化和完備的過程中提升生產(chǎn)資源分配和管理的效率，提升企業(yè)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)組織的有效性。另一方面，除灰系統(tǒng)的升級改造作為發(fā)電企業(yè)環(huán)境發(fā)展戰(zhàn)略的重要輔助措施，能夠將各個生產(chǎn)目標和經(jīng)營規(guī)劃從電廠整體的角度進行合理的分配，提升戰(zhàn)略實施的可行性和協(xié)調性?？梢哉f，電廠除灰系統(tǒng)的改進將企業(yè)的各項管理體系、生產(chǎn)計劃、發(fā)展戰(zhàn)略、人力組織以及可用資源等融合在一起，提升了企業(yè)的核心競爭力和發(fā)展能力。

1.2火電廠除灰系統(tǒng)的簡介

火電廠除灰系統(tǒng)一般分為水力除灰系統(tǒng)、氣力除灰系統(tǒng)兩種。水力除灰系統(tǒng)多采用干式除塵器，干灰收集以后，加水制成灰漿排出去。而氣力除灰系統(tǒng)則主要運用專用空氣壓縮機系統(tǒng)，以氣力輸送的方式將灰排出去。

火電廠除灰系統(tǒng)的工作過程多數(shù)是這樣的：煤粉燃燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)由除塵器除塵后集中起來，再借助水力或者氣力與收集的灰塵混合排出去。水力除灰系統(tǒng)由于要滿足一定的灰水配比才能達到排灰效果，消耗用水量較大，造成水污染的情況也比較嚴重。氣力除灰系統(tǒng)其核心設備是氣力輸送裝置，由于其性能穩(wěn)定，操作簡單，故目前在火電廠應用廣泛。

2、火電廠現(xiàn)有除灰系統(tǒng)存在的問題

2.1電除塵器排灰速度遠低于產(chǎn)灰速度，造成灰塵堆積堵塞

當前許多火電廠生產(chǎn)方式仍沿用舊模式、老套路，對環(huán)境保護、能源節(jié)約的科學性缺乏深入的認識，常常簡單地利用過去幾年生產(chǎn)情況的指標值以及經(jīng)營參數(shù)作為本年度生產(chǎn)經(jīng)營的依據(jù)，缺乏對未來市場環(huán)境、政策環(huán)境等的評估與預測，煤炭消耗量巨大，在進行除灰工作規(guī)劃和戰(zhàn)略部署時，煤炭燃燒產(chǎn)生的煤粉、煙氣量過大。

同時，火電廠在系統(tǒng)設置時，考慮到灰塵較多的因素，雖然也增加了相應的灰斗數(shù)量，但是水力除灰系統(tǒng)要滿足指定比率的灰水配比方可進行排灰操作。在煙氣排量超額或者灰斗容量較小的情況下，往往導致排灰速度遠遠低于產(chǎn)灰速度，引起灰塵堆積、堵塞排塵通道的現(xiàn)象。如果火電廠采用電除塵器，一旦灰斗料位升高，還有可能使灰塵堆積到陰陽電極上，造成電極短路，嚴重的話還會致使電廠停機。

2.2灰水污染嚴重，用水量較大，對周邊環(huán)境造成嚴重威脅

盡管我國火電廠目前多采用氣力輸送的方式進行排灰，但當氣力除灰系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，火電廠也會增設水力除灰系統(tǒng)作為備用系統(tǒng)。水除灰系統(tǒng)的灰水配比，一般多是水占據(jù)較大的份額，也就是說排除一定數(shù)量的灰塵，就要消耗幾倍于灰塵數(shù)量的水。若是按照火電廠每年燃燒煤炭150萬噸，灰分占據(jù)25%，大約產(chǎn)生灰塵37.5萬噸，灰水配比1：8，水的單價每噸0.8元，則用水費用為：37.5×8×0.8=240萬元/年。用水量之多，耗費之大，給電廠的經(jīng)濟效益帶來了一定的負作用，而且也違背了節(jié)能環(huán)保的理念。

其次，煤煙灰與水混合以后，具有較強的滲透能力，煤灰中含有的重金屬有害元素極易進入電廠附近的地下水中，若是隨著水力除灰系統(tǒng)的長期使用，有害元素堆積，引起地下水變質，將會威脅周圍人們的正常健康生活。另一方面，火電廠或多或少都要產(chǎn)生煤粉、煙塵、飛灰，這些細小顆粒容易吸附，不僅給電廠周圍環(huán)境造成污染，長期吸入人體，還會影響周圍居民的人身安全問題。

2.3火電廠除塵設備性能下降，除塵效率不高

部分火電廠對除塵設備實際運行效果缺乏一定的分析，忽略了對除塵設備性能的考量，存在重投入、輕分析、重執(zhí)行、輕反饋的問題。例如：一些火電廠過度關注經(jīng)濟投入，缺乏對投入產(chǎn)出、質量效益、資源效率、風險管控的合理統(tǒng)籌，主要表現(xiàn)為在發(fā)生除塵設備運行時缺乏失效分析、應急預案，對具體的偏差和出現(xiàn)的問題不追究、不糾偏、不改正，由于除塵系統(tǒng)龐大，過分重視資源投入導致出現(xiàn)運行效果差、除塵效率低等問題。同時在進行電廠設備檢修時，沒有和火電廠運營機制中的現(xiàn)場記錄原始數(shù)據(jù)、實際生產(chǎn)情況有機結合起來，在以經(jīng)濟效益為主要生產(chǎn)目標的指引下，除塵設備難以發(fā)揮出本有的功效，嚴重制約了設備的除塵效率。

3、火電廠現(xiàn)有除灰系統(tǒng)的升級改造

3.1增加排灰時間，減少水沖洗時間，改良除灰流程

水力除灰系統(tǒng)由于其特殊的工作性質，為防止灰塵過多在灰斗中堆積，影響除塵過程的正常運行，火電廠可以適當增加排灰時間，保持灰斗中料位恒定在一定數(shù)值范圍內。另一方面，通過合理配比灰水比率或者增加水流的噴射壓力，減少水流的沖洗時間，從而減少除灰系統(tǒng)的用水量，使用水投資控制在合理范圍內，并符合有關節(jié)能減排的規(guī)定。

此外，火電廠要打破自身運行模式所存在的局限性，從根本上重視除灰系統(tǒng)建設，升級除灰系統(tǒng)結構流程，營造除塵設備高效運轉的良好氛圍，及時調整火電廠的運作模式，凸顯電廠特色，可以將當今流行的信息技術添加到電廠結構改造中，高效利用現(xiàn)代信息的快捷、開放性，為電廠煥發(fā)活力。

3.2升級火電廠除塵系統(tǒng)的排灰模式

水力除灰系統(tǒng)綜合利用價值低，在火電廠可以承受的范圍內，要減少對水力除灰系統(tǒng)的依賴，升級火電廠除灰模式，例如遼寧阜新發(fā)電公司2×200MW機組，將電除塵改造為干式除灰，使用空壓機除灰，原來水力除灰系統(tǒng)只作為備用。這樣既可以解決灰水污染、水資源浪費的問題，又能保證當干式除灰系統(tǒng)意外停運時，啟動水力除灰系統(tǒng)，保證除灰系統(tǒng)連續(xù)運轉工作。此外，電廠要加強對職工操作的培訓，明確職工參與到系統(tǒng)升級工作的重要性，堅定他們勇于開拓創(chuàng)新的信心，充分發(fā)揮員工在電廠整體高效運行中的作用，從而鞏固創(chuàng)造革新的運營模式，為除塵系統(tǒng)改革發(fā)展提供精神動力。

3.3對原有電除塵器進行改良，優(yōu)化其性能

優(yōu)化現(xiàn)有除塵設備的性能，一方面要清楚地了解除塵設備的工作情況。除塵設備在調試運行之前，應當對電廠除灰系統(tǒng)進行詳細的調查、研究、分析，充分了解除塵系統(tǒng)的排灰模式、排灰流程、除塵保護設施、應急處理等現(xiàn)場環(huán)節(jié)，為除塵器順利實施做好充分的準備，確保除灰系統(tǒng)成功運行。另一方面，加強對除塵設備運行過程中運行狀態(tài)、運行參數(shù)、運行故障的分析、記錄、反饋，對于除塵器在各個環(huán)節(jié)中所產(chǎn)生的問題及時調整、改進、反思，維持除塵設備工作在正常狀態(tài)下?；痣姀S檢修時，也要對除塵器嚴格清灰，結合現(xiàn)場運行參數(shù)、問題記錄，有針對性地進行維修。

4、火電廠除灰系統(tǒng)工程改造實例分析

遼寧阜新發(fā)電公司2×350MW，采用電除塵器進行干式氣力除灰，改造之前存在著設備老化、除塵效率低下、排放超標等問題。在盡量保留原有設備的基礎上，通過對引風機增容擴壓，改用正壓濃相氣力排灰方式以及更換老設備等，部分完成對電廠除灰系統(tǒng)的改造。

現(xiàn)對部分已經(jīng)完成的改造工作進行評價驗證。據(jù)統(tǒng)計，原有的靜電除塵器改為布袋除塵器后，灰塵排放量明顯下降，已達到環(huán)保部門的要求；正壓氣力排灰，減少了除塵過程的故障頻率，保證了除灰系統(tǒng)的高效運轉；除塵設備更新，降低了對電能的消耗量，成本大大縮減。可見，經(jīng)過除灰系統(tǒng)的改造，取得了頗為顯著的經(jīng)濟效益、環(huán)保效益以及社會效益。

結語

除灰系統(tǒng)的升級改造對發(fā)電企業(yè)的生產(chǎn)運營、環(huán)境保護規(guī)劃的順利實施等都有一定的影響，改造除灰系統(tǒng)必須要放到火電廠新時期戰(zhàn)略發(fā)展的重點工作任務中。本文從火電廠除灰系統(tǒng)的必要性、出現(xiàn)的問題以及解決措施等方面對除灰系統(tǒng)的排灰模式、除灰流程、除塵設備運行情況等進行了簡單的探討，相信在不遠的將來，除灰系統(tǒng)的升級改造工作一定會為電廠的發(fā)展注入新的動力。

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