降低1 000 MW機組干除渣系統(tǒng)故障率的措施

楊杰，李洪泉

(中國華電集團山東分公司，山東 萊州 261400)

降低1 000 MW機組干除渣系統(tǒng)故障率的措施

楊杰，李洪泉

(中國華電集團山東分公司，山東 萊州 261400)

燃煤電站鍋爐干除渣系統(tǒng)出現(xiàn)故障，會對鍋爐的安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生影響。分析了某1 000 MW超超臨界參數(shù)變壓直流Π型鍋爐干除渣系統(tǒng)故障停運的原因，提出了加強鍋爐燃燒管控、調(diào)整鍋爐吹灰方式、合理調(diào)整干除渣系統(tǒng)運行方式、加強干除渣系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整等措施，有效降低了干除渣系統(tǒng)的故障率。

燃煤電站；Π型鍋爐；干除渣系統(tǒng)；燃燒管控；吹灰

0 引言

燃煤電站鍋爐會因煤種變化、燃燒不穩(wěn)定、配風(fēng)方式不當?shù)仍虍a(chǎn)生積灰、結(jié)焦，在自重、爐內(nèi)氣流擾動、負荷變化、吹灰等因素的影響下，焦塊會掉落。大面積或較大焦塊掉落會造成鋼帶過電流、碎渣機卡阻等，最終導(dǎo)致干除渣系統(tǒng)跳閘。干除渣渣井有效容積僅能滿足鍋爐燃用校核煤種時在鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量(BMCR)工況下6 h的最大排渣量，干除渣系統(tǒng)的穩(wěn)定運行對鍋爐的安全運行至關(guān)重要。本文以國內(nèi)某1 000 MW超超臨界參數(shù)變壓直流Π型鍋爐為對象，研究降低干除渣系統(tǒng)故障率的方法。

1 設(shè)備概況

本文研究對象為東方鍋爐(集團)股份有限公司生產(chǎn)的高效超超臨界參數(shù)變壓直流鍋爐，為單爐膛、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、運轉(zhuǎn)層以上露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)Π型鍋爐。設(shè)計煤種灰熔點為1 200 ℃，校核煤種灰熔點為1 360 ℃。

干除渣系統(tǒng)由渣井、干式排渣機、爐底排渣裝置、碎渣機、二級輸渣機、斗式提升機(以下簡稱斗提機)、布袋過濾器、渣倉、干式卸料機和雙軸攪拌機等設(shè)備組成[1]，如圖1所示。正常設(shè)計出力為10 t/h，最大設(shè)計出力為25 t/h。干除渣系統(tǒng)設(shè)計4個渣井，每個渣井設(shè)計有3對擠壓頭，可對大塊爐渣進行破碎，也可在干除渣系統(tǒng)故障時隔離爐渣下落。

圖1 干除渣系統(tǒng)

高溫?zé)釥t渣經(jīng)過爐底排渣裝置落到一級鋼帶上并再次燃燒，隨一級鋼帶低速移動。在鍋爐負壓作用下，通過一級鋼帶冷卻風(fēng)門進入一定量的冷空氣，使熱爐渣在輸送鋼帶上逐漸被冷空氣冷卻，冷空氣吸收爐渣余熱與可燃物再次燃燒釋放的熱量，升溫到400～500 ℃后返送入爐膛。低溫爐渣進入碎渣機，經(jīng)碎渣機破碎后落入二級鋼帶，隨后通過斗提機將爐渣送至渣倉。干除渣系統(tǒng)工作流程如圖2所示[2]。

圖2 干除渣系統(tǒng)工作流程

2 故障原因分析及優(yōu)化措施

此前，該鍋爐干除渣系統(tǒng)出現(xiàn)過多次故障停運，其原因為吹灰或負荷快升快降導(dǎo)致大量掉焦、水平煙道風(fēng)帽吹灰?guī)陆箟K崩裂掉落、干除渣信號誤發(fā)或故障、鋼帶打滑及碎渣機卡阻等。本文對故障原因進行研究，總結(jié)出降低干除渣系統(tǒng)故障率的方法[3]。

2.1加強鍋爐燃燒管控

鍋爐掉焦、大面積塌灰是干除渣系統(tǒng)故障跳閘的一個重要原因[4]，保障干除渣系統(tǒng)安全運行的重要手段是加強對鍋爐燃燒的管控。煤質(zhì)對整個爐膛的燃燒至關(guān)重要，必須嚴格控制灰熔點低于設(shè)計煤種、高硫分、高灰分煤的摻燒比例，控制煤粉細度、煤粉濃度，防止因煤質(zhì)、煤粉原因造成大面積結(jié)焦、積灰。組織合理而良好的爐內(nèi)空氣動力場，根據(jù)負荷合理調(diào)整爐膛出口氧量，防止因局部缺氧、燃燒不充分而造成爐膛結(jié)焦?？刂茽t膛的溫度場，防止因局部溫度過高而造成爐膛結(jié)焦。

2.2調(diào)整鍋爐吹灰方式

渣量過大時，部分吹灰器應(yīng)進行單吹，根據(jù)鋼帶運行方向確定吹灰投入次序，即先投入碎渣機側(cè)長吹，再投入另一側(cè)長吹，防止鋼帶某一處出現(xiàn)大量落渣，造成鋼帶跳閘。投入爐膛頂部長吹時，應(yīng)根據(jù)落渣量單支投入吹灰器或適當延長吹灰時間間隔，避免大量爐渣短時間內(nèi)集中落入鋼帶，造成鋼帶跳閘。吹灰時應(yīng)充分疏水，防止吹灰器帶水而造成焦塊大面積崩塌。

2.3合理調(diào)整干除渣系統(tǒng)的運行方式

合理調(diào)整干除渣系統(tǒng)運行方式也是防止干除渣系統(tǒng)故障跳閘的重要手段。干除渣系統(tǒng)中鋼帶工作頻率要根據(jù)落渣量進行調(diào)整，正常范圍為30～50 Hz，調(diào)整原則為：一級鋼帶工作頻率≤二級鋼帶工作頻率≤斗提機工作頻率。渣量較大且運行斗提機滿頻運行時可開啟備用斗提機，防止斗提機過電流。發(fā)現(xiàn)過渡段清掃鏈積灰有增大趨勢(觀察窗處超過1/3)時，應(yīng)增大清掃鏈的運行頻率，適當降低爐膛負壓(可降至-80 Pa左右)并檢查確認一、二級鋼帶間鎖氣器動作正常，保證無卡澀倒灰現(xiàn)象。

2.4加強干除渣系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整

渣倉料位達7 m時應(yīng)及時聯(lián)系放渣值班員放渣。調(diào)整鋼帶最大冷卻空氣量不超過鍋爐燃燒空氣量的1%?？刂埔患変搸ь^部出口溫度在100 ℃左右，夏季環(huán)境溫度較高時，為減少爐底漏風(fēng)量，可控制一級鋼帶頭部出口溫度在120 ℃左右，但應(yīng)保證低于150 ℃。干式排渣機在設(shè)計出力下運行時，應(yīng)加強干除渣系統(tǒng)的監(jiān)控，及時清除渣井內(nèi)的渣塊，保證爐渣及時落入鋼帶內(nèi)排出，防止擠壓頭處大量積渣，出現(xiàn)蓬渣或短時大量爐渣落入鋼帶，進而造成鋼帶跳閘[5]。

2.5重視干除渣系統(tǒng)各信號、傳感器的管控、消缺

干除渣系統(tǒng)工作環(huán)境惡劣，溫度高、粉塵多，極易造成各傳感器、信號控制器失效或誤發(fā)信號，引起干除渣系統(tǒng)監(jiān)控失效或誤跳，必須加強干除渣系統(tǒng)熱控元件的管控、消缺。

2.6合理調(diào)整干除渣系統(tǒng)各鋼帶、清掃鏈的張緊壓力

監(jiān)視好一、二級鋼帶及清掃鏈的張緊壓力，當壓力低于設(shè)定值時，在張緊裝置自動的情況下，張緊裝置應(yīng)自動打壓。當進行分散控制系統(tǒng)(DCS)手動打壓、就地打壓或自動打壓不正常時，應(yīng)在DCS上進行復(fù)位(激活相應(yīng)低壓力的窗口，再按下“R”鍵)，復(fù)位后仍不能起壓時應(yīng)聯(lián)系相關(guān)人員進行維護處理，鋼帶打滑或壓力過低時，應(yīng)立即手動進行升壓。

3 結(jié)束語

調(diào)整該干除渣系統(tǒng)運行方式后，系統(tǒng)故障率大為降低，可保持長期安全、穩(wěn)定運行，對保障鍋爐及機組安全、高效運行具有重要意義。

[1]韓榮利，楊錚.干除渣系統(tǒng)的優(yōu)化改造[J].中國設(shè)備工程，2012(5):7-9.

[2]劉彥飛，王學(xué)文，海霞.電站鍋爐干除渣系統(tǒng)的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古石油化工，2013(3)：31-33.

[3]閆曙光.淺談優(yōu)化干除渣系統(tǒng)現(xiàn)場應(yīng)用[C]//中國電機工程學(xué)會年會論文集，2009：1-4.

[4]海霞.干除渣技術(shù)及其應(yīng)用[J].科技潮,2004(9)：30.

[5]丁巖峰，夏春華，劉勝利.干除渣技術(shù)在伊敏發(fā)電廠的設(shè)計改造[J].電力設(shè)備，2006，7(11)：70-72.

(本文責(zé)編：劉芳)

2016-12-20；

：2017-05-23

TM 621.7+3

：B

：1674-1951(2017)06-0075-02

楊杰(1989—),男,四川鄰水人,助理工程師,從事電力設(shè)備運行方面的工作(E-mail:jayoung701@163.com)。

李洪泉(1986—),男,山東棗莊人,工程師,從事電力設(shè)備運行方面的工作。