鍋爐除灰系統(tǒng)輸灰閥故障原因分析及改進(jìn)方案

陳德福

(新疆烏魯木齊石化分公司 化肥廠，烏魯木齊 830019)

?

鍋爐除灰系統(tǒng)輸灰閥故障原因分析及改進(jìn)方案

陳德福

(新疆烏魯木齊石化分公司 化肥廠，烏魯木齊 830019)

摘要：鍋爐除灰系統(tǒng)在運(yùn)送粉煤灰過(guò)程中，由于切斷閥與閥體連接為一體設(shè)計(jì)，灰塵易沿著閥桿與填料套間隙直接進(jìn)入氣缸，造成汽缸壁與活塞磨損，致使氣缸串氣發(fā)生事故。拆裝該閥檢修勞動(dòng)強(qiáng)度大，且造成環(huán)境污染。針對(duì)該隱患故障將封閉填料改為敞開(kāi)式填料設(shè)計(jì)，使介質(zhì)夾帶灰塵無(wú)法進(jìn)入氣缸。改造后的輸灰閥用肉眼即可判斷泄漏故障，減少故障發(fā)生，降低檢修勞動(dòng)強(qiáng)度，延長(zhǎng)閥使用壽命。

關(guān)鍵詞：鍋爐除灰系統(tǒng)輸灰閥故障

1裝置簡(jiǎn)介

鍋爐除灰系統(tǒng)專(zhuān)門(mén)用于處理煤粉鍋爐燃燒后排向大氣的煙氣粉塵的除塵、輸送、儲(chǔ)存和外運(yùn)。由2臺(tái)煤鍋爐燃燒后排出的粉塵煙氣，通過(guò)尾部煙道進(jìn)入電除塵器。每臺(tái)鍋爐的電除塵器有4個(gè)電場(chǎng)，可通過(guò)靜電作用除去煙氣中98%的粉塵，除塵后的煙氣通過(guò)煙囪排向大氣。粉煤灰通過(guò)灰斗、倉(cāng)泵，通過(guò)管線輸向1000m以外的灰?guī)?。除灰的?/p>

果直接影響環(huán)保質(zhì)量，因而除灰系統(tǒng)輸灰閥的維護(hù)尤顯重要。

2工藝流程

1) 電除塵器除塵原理是灰塵塵粒通過(guò)高壓靜電場(chǎng)時(shí)，與電極間的正負(fù)離子和電子發(fā)生碰撞，帶電塵粒在電磁力的作用下向異性電極運(yùn)動(dòng)并積附在異性電極上，通過(guò)振動(dòng)等各種方式使電極上的灰塵落入集灰斗中，工藝流程如圖1所示。

圖1　除灰工藝流程示意

2) 當(dāng)手動(dòng)閘閥、進(jìn)灰閥打開(kāi)時(shí)，灰斗中的灰自動(dòng)落入倉(cāng)泵中，當(dāng)倉(cāng)泵中的灰位達(dá)到高料位時(shí)，料位計(jì)發(fā)出信號(hào)給可編程控制器(PLC)，該控制器發(fā)出信號(hào)控制進(jìn)灰閥和排汽閥關(guān)閉，并進(jìn)行邏輯判斷。當(dāng)灰?guī)鞜o(wú)高料位或高高料位，空壓機(jī)進(jìn)氣壓力正常，同一條灰管上沒(méi)有別的倉(cāng)泵在排灰，在滿足這三個(gè)條件的基礎(chǔ)上，進(jìn)氣閥會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，高速的壓縮空氣(PA)進(jìn)入，通過(guò)設(shè)在倉(cāng)泵底部的流化盤(pán)，使倉(cāng)泵中的飛灰處于干流化狀，當(dāng)倉(cāng)泵壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)(0.4MPa)，灰?guī)斓牟即竭^(guò)濾器運(yùn)行，并無(wú)高料位信號(hào)發(fā)出，裝在倉(cāng)泵上的壓力開(kāi)關(guān)發(fā)出信號(hào)給PLC，PLC發(fā)出信號(hào)自動(dòng)打開(kāi)出灰閥，高度流化狀態(tài)的飛灰從倉(cāng)泵出灰管低速進(jìn)入灰管(密相輸送)，同時(shí)設(shè)在倉(cāng)泵灰管尾部的稀釋閥自動(dòng)打開(kāi)，對(duì)灰管中的灰進(jìn)行稀釋?zhuān)瑐}(cāng)泵中的灰通過(guò)灰管被送往灰?guī)臁?/p>

3) 設(shè)在灰管末端的壓力開(kāi)關(guān)和壓力變送器測(cè)出即時(shí)的灰管壓力，當(dāng)灰管壓力達(dá)到設(shè)定低值(0.1MPa)時(shí)，說(shuō)明灰管中的灰已送完，此時(shí)PLC自動(dòng)關(guān)上進(jìn)氣閥和出灰閥，開(kāi)旁路閥。過(guò)一定時(shí)間后，關(guān)上旁路閥，打開(kāi)平衡閥。當(dāng)灰斗內(nèi)的壓力與倉(cāng)泵中的壓力相同或相近時(shí)進(jìn)灰閥打開(kāi)，開(kāi)始準(zhǔn)備下一次的送灰過(guò)程，各個(gè)灰斗的倉(cāng)泵依次送灰到灰?guī)?，排?duì)的原則是先到達(dá)設(shè)定值灰位的倉(cāng)泵優(yōu)先送灰。

3輸灰閥故障原因分析及設(shè)計(jì)改造

3.1輸灰閥故障原因分析

輸灰閥氣缸漏氣是故障發(fā)生的根本原因，如果氣缸動(dòng)作遲緩會(huì)直接影響閥門(mén)靈活性，導(dǎo)致倉(cāng)泵升壓無(wú)法達(dá)到設(shè)定壓力，使倉(cāng)泵升壓失敗。限制倉(cāng)泵輸灰量和輸灰次數(shù)，導(dǎo)致倉(cāng)泵上部灰斗積灰，積到一定量時(shí)電除塵內(nèi)部就會(huì)因?yàn)榛曳蹅鲗?dǎo)造成短路跳停，導(dǎo)致煙氣除塵效果差，煙氣出口風(fēng)塵含量就會(huì)超標(biāo)，直接影響環(huán)保。

輸灰閥原設(shè)計(jì)是閥體與氣缸連接為一體，填料函包括在內(nèi)，由于填料函老化灰塵必定從填料函泄漏，通過(guò)連接殼體進(jìn)入氣缸，使氣缸活塞產(chǎn)生磨損，直接造成氣缸兩邊串氣，使氣缸發(fā)生故障，最終導(dǎo)致輸灰閥動(dòng)作失靈。另外一個(gè)不可忽視的嚴(yán)重問(wèn)題是： 灰塵隨著氣源沿氣路管線進(jìn)入集中控制箱直接損壞電磁閥，造成大面積輸灰閥發(fā)生故障。

3.2輸灰閥發(fā)生故障造成結(jié)果

1) 輸灰閥頻繁發(fā)生故障，更換頻率高，增大工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

2) 更換頻率高，拆卸時(shí)需要打開(kāi)管道，造成環(huán)境污染，且對(duì)操作人員、維護(hù)人員的健康造成傷害。

3.3改造方案

1) 總體設(shè)計(jì)思路： 把輸灰閥一體設(shè)計(jì)封閉填料改為敞開(kāi)式填料設(shè)計(jì)，介質(zhì)夾帶灰塵無(wú)法進(jìn)入氣缸。填料泄漏時(shí)可以用肉眼直接判斷，有利于填料緊固及更換填料。

2) 使輸灰閥氣缸與閥體連接板之間有100mm間距，方便獨(dú)立填料緊固及觀察。

3) 加工輸灰閥氣缸與閥體連接板雙頭螺栓，以便固定氣缸與閥體連接。

4) 新設(shè)計(jì)的閥體與氣缸連接需要加長(zhǎng)閥桿長(zhǎng)度100mm，其閥桿兩頭仍為與插板、活塞連接。

5) 由于封閉式填料改為敞開(kāi)式填料設(shè)計(jì)，需要在閥體上鉆孔攻絲，再加工新填料壓蓋固定填料。

4運(yùn)行效果

1) 鍋爐除灰系統(tǒng)16臺(tái)輸灰閥已經(jīng)全部改造完畢，運(yùn)行由原來(lái)平均18天更換一次輸灰閥，現(xiàn)平均延長(zhǎng)180天更換一次，最長(zhǎng)可以延長(zhǎng)1年以上，達(dá)到延長(zhǎng)使用壽命的目的。

2) 輸灰閥改造覆蓋全部輸灰系統(tǒng)，優(yōu)化了生產(chǎn)裝置環(huán)境，減少了污染，很大程度上減輕了企業(yè)員工勞動(dòng)強(qiáng)度，有利于企業(yè)員工的健康。

3) 節(jié)約成本，減少輸灰閥更換次數(shù)(購(gòu)買(mǎi)1臺(tái)新閥需要2.915萬(wàn)元，16臺(tái)需要46.64萬(wàn)元)，為企業(yè)開(kāi)源節(jié)流、降本增效貢獻(xiàn)力量。

5結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)整體設(shè)計(jì)改造，輸灰閥得以優(yōu)化，延長(zhǎng)了使用壽命，減少了事故發(fā)生，保障了裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行，對(duì)保護(hù)環(huán)境有著積極作用，對(duì)國(guó)內(nèi)除灰系統(tǒng)輸灰閥改進(jìn)起到積極推進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn):

[1]陸培文.使用閥門(mén)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京： 機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

[2]哈奇森 J W.調(diào)節(jié)閥手冊(cè)[M].北京： 化學(xué)工業(yè)出版社，1976.

[3]王孝天，楊源泉，賀友宗.不銹鋼閥門(mén)的設(shè)計(jì)與改造[M].北京： 原子能出版社，1987.

[4]陸培文.調(diào)節(jié)閥實(shí)用技術(shù)[M].北京： 機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

作者簡(jiǎn)介：陳德福(1966—)男，安徽亳州人，現(xiàn)就職于新疆烏魯木齊石化分公司化肥廠，主要從事儀表設(shè)備控制管理及技術(shù)改造工作，任儀表副總工程師。

中圖分類(lèi)號(hào)：TH138.52

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號(hào)：1007-7324(2016)02-0073-02

稿件收到日期： 2015-12-24。