630MW火力發(fā)電機(jī)組省煤器輸灰系統(tǒng)改造探索

王磊

摘 要：省煤器輸灰系統(tǒng)是鍋爐的重要組成部分，如果不能正常運(yùn)行，將造成空預(yù)器磨損與堵塞，影響換熱元件的換熱效果。大唐三門峽發(fā)電有限責(zé)任公司2×630MW機(jī)組#3、4爐省煤器使用壓縮空氣濃相輸送形式，由落料圓頂閥、倉泵、輸送管路、補(bǔ)氣閥等組成。從省煤器灰斗下方，收集飛灰中的大顆粒，在輸灰程控系統(tǒng)的控制下，各倉泵一起落灰后，統(tǒng)一輸送至省煤器小灰?guī)?。由于目前系統(tǒng)運(yùn)行可靠性差，輸灰管線的多處補(bǔ)氣點(diǎn)濃度穩(wěn)定器與逆止閥膠管老化、脫開，止回閥芯積灰、漏灰造成嚴(yán)重環(huán)境污染，使省煤器輸灰系統(tǒng)無法正常運(yùn)行，必須進(jìn)行改造。

關(guān)鍵詞：省煤器；干除灰；改造；優(yōu)化；探索

引言

新型栓塞式輸送系統(tǒng)的工作原理：根據(jù)輸灰管管徑、輸送介質(zhì)、輸送距離及輸灰管現(xiàn)場(chǎng)彎頭布置等不同，設(shè)計(jì)每隔一定距離加裝氣力輸送器，倉泵進(jìn)氣采用底部靜壓進(jìn)氣，倉泵進(jìn)氣口采用減壓閥，輸送時(shí)倉泵內(nèi)保持一定的低于氣源壓力的恒壓，壓力的高低設(shè)計(jì)取決于總氣源壓力和要求的輸送量，壓力高則出灰速度快，輸送效率就高。栓塞式輸送最大的優(yōu)點(diǎn)就是運(yùn)行穩(wěn)定、用氣量少、管道磨損低、輸送效率高。

1 系統(tǒng)概述

新型栓塞式輸送系統(tǒng)類似柱塞式輸送系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)進(jìn)氣，哪里堵管哪里進(jìn)氣，且堵管消除后自動(dòng)停止進(jìn)氣，進(jìn)氣時(shí)堵管壓力根據(jù)實(shí)際輸送距離和輸送介質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)。

栓塞輸送設(shè)備規(guī)范

優(yōu)點(diǎn)：

（1）保證系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，絕無堵管現(xiàn)象。

（2）系統(tǒng)用氣量大大小于常規(guī)輸送，包括紊流雙套管系統(tǒng)。

（3）系統(tǒng)輸送濃度高，為滿管輸送，輸送流速低，管道及彎頭磨損極小。

（4）系統(tǒng)對(duì)物料適應(yīng)性廣，可以對(duì)大比重，大顆粒的物料進(jìn)行輸送。

（5）系統(tǒng)無需吹掃過程，大大提高了系統(tǒng)的輸灰效率。

（6）系統(tǒng)關(guān)出料閥的壓力可設(shè)置為0.08-0.12Mpa，節(jié)省氣源。

栓塞輸送的節(jié)能特點(diǎn)均源自栓塞輸送不會(huì)產(chǎn)生堵管的前提，基于栓塞輸送的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的管道不間斷工作，倉泵滿泵工作，可以實(shí)現(xiàn)最大輸送效率。

（1）成栓前：成栓前管道內(nèi)的灰近似滿管，管道輸送狀態(tài)近似堵塞或完全堵塞（可通過調(diào)節(jié)成栓設(shè)備的開啟壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)），管道壓力增加，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為0.20-0.25Mpa開啟。

（2）栓塞的形成：當(dāng)輸送管道內(nèi)的壓力達(dá)到成栓設(shè)備的開啟壓力時(shí)，成栓設(shè)備開始工作，把管道內(nèi)的灰進(jìn)行成栓，分成若干個(gè)成栓單元。此時(shí)每個(gè)成栓閥門的作用就是把本單元的灰向灰?guī)旆较蛲七M(jìn)。

（3）栓塞的退化：隨著成栓設(shè)備的進(jìn)氣和栓柱在管道中的運(yùn)動(dòng)，栓塞會(huì)逐漸退化，同時(shí)管道內(nèi)的壓力也會(huì)隨之下降。當(dāng)壓力下降到一定值時(shí)（本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為0.21Mpa），氣力輸送器會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，管道內(nèi)的灰自由流動(dòng)。當(dāng)管道內(nèi)的灰在失去成栓設(shè)備的作用后，又會(huì)恢復(fù)到堵管或近似堵管的狀態(tài)，又達(dá)到成栓前的條件。

（4）成栓前——栓塞形成——栓塞退化——成栓前，循環(huán)進(jìn)行。

2 運(yùn)行中存在的問題及原因分析

大唐三門峽發(fā)電有限責(zé)任公司2×630MW機(jī)組#3、4爐省煤器輸灰系統(tǒng)于2008年建成投產(chǎn)，由北京克萊德貝爾格曼物料輸送有限公司設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝。#3、4爐省煤器灰斗分別設(shè)置1套除灰系統(tǒng)，設(shè)計(jì)出力為5.0t/h，灰溫400℃，省煤器至灰?guī)焖骄嚯x：#3爐約270m，#4爐約350m。一期干灰?guī)煨痘蚁到y(tǒng)包括1臺(tái)汽車散裝機(jī)、1臺(tái)雙軸加濕攪拌機(jī)和庫頂安裝1臺(tái)布袋除塵器。

（1）#3、4爐省煤器除灰輸送系統(tǒng)運(yùn)行可靠性差。由于省煤器灰斗的沉降灰較粗，除灰系統(tǒng)投運(yùn)后，經(jīng)常發(fā)生輸灰管道堵塞，輸灰困難，管道振動(dòng)嚴(yán)重，引起#3電除塵南側(cè)及東側(cè)多處支架變形、管卡脫開、管道移位。

（2）輸灰管線的多處補(bǔ)氣點(diǎn)濃度穩(wěn)定器與逆止閥膠管老化、脫開，止回閥芯積灰，漏灰造成嚴(yán)重污染。

（3）#3、4省煤器倉泵發(fā)生不同程度的泵體傾斜，主要原因是灰斗落料管膨脹節(jié)的補(bǔ)償量設(shè)計(jì)不足。省煤器灰斗熱態(tài)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的熱位移，徑向、軸向可達(dá)150mm和280mm，因此下料管上的伸縮節(jié)，目前采用普通形式的膨脹節(jié)，不能有效補(bǔ)充省煤器灰斗的膨脹量。

其中部分落灰管道金屬膨脹節(jié)已經(jīng)變形和磨穿，失去補(bǔ)償作用，影響省煤器輸灰系統(tǒng)正常輸灰。

（4）輸灰壓縮空氣用量大，飛灰流速高造成管道磨損，管壁由8mm磨損至2-3mm，耐磨彎頭已大部分損壞。

3 具體實(shí)施措施及方案

（1）原省煤器輸灰壓縮空氣進(jìn)氣總管廢除，φ57*3.5更換為φ108*4.5管道，并在省煤器輸灰壓縮空氣罐出口母管處各設(shè)置DN100手動(dòng)門，分別為：#3、4爐省煤器輸灰壓縮空氣罐至#3爐省煤器輸灰壓縮空氣總門，#3、4爐省煤器輸灰壓縮空氣罐至#4爐省煤器輸灰壓縮空氣總門。

（2）原省煤器輸灰系統(tǒng)壓縮空氣補(bǔ)氣管道φ45*2.5更換為φ89*4.5管道，輸灰系統(tǒng)的原進(jìn)氣、補(bǔ)氣系統(tǒng)升級(jí)改造為栓塞閥輸送系統(tǒng)，原主進(jìn)氣閥及補(bǔ)氣進(jìn)氣閥利舊，原主進(jìn)氣閥后節(jié)流孔板拆除，原補(bǔ)氣閥全部更換為新栓塞氣動(dòng)補(bǔ)氣器，并在小灰?guī)焯幯a(bǔ)氣壓縮空氣管道尾部設(shè)置排污門DN40。

（3）更換小灰?guī)焯幉糠州敾夜艿兰澳湍濐^（各50米，彎頭3個(gè)），并修復(fù)輸灰管線沿途管排架支架。

（4）省煤器輸灰出料閥后安裝一臺(tái)壓力變送器，壓力信號(hào)傳送至控制室，監(jiān)測(cè)輸灰管道壓力。

4 結(jié)束語

大唐三門峽發(fā)電有限責(zé)任公司2×630MW機(jī)組#3、4爐省煤器輸灰系統(tǒng)自從2016年初改造使用鄒平創(chuàng)星環(huán)保設(shè)備有限公司的第三代新型栓塞式輸送系統(tǒng)以后，不僅最大程度上節(jié)省了不必要的壓縮空氣消耗，節(jié)氣效果比普通單管輸送或雙套管輸送方式越明顯，而且運(yùn)行穩(wěn)定，輸送效率高，維護(hù)方便。尤其是最大程度上解決了輸送效率低，堵管，磨損，用氣量大及閥門的磨損等一系列的難題。減少了環(huán)境污染，確保了機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]鄒平創(chuàng)星環(huán)保設(shè)備有限公司.新型栓塞式輸送系統(tǒng)安裝、調(diào)試、維護(hù)使用說明書[Z].

[2]大唐三門峽發(fā)電有限責(zé)任公司.2×630MW除灰系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)程[Z].

[3]北京克萊德貝爾格曼物料輸送有限公司.雙套管氣力輸灰系統(tǒng)安裝、調(diào)試、維護(hù)使用說明書[Z].