火电厂气力除灰堵塞现象改进研究

火电厂气力除灰堵塞现象改进研究

吴艳蕾

（国华太仓发电有限公司江苏省太仓市215433）

摘要：双套管正压浓相除灰系统是北京国电电力建设研究所控股的北京国电富通科技发展有限公司研发的锅炉除灰技术,用于火电厂锅炉的干除灰。该系统在实际运行时,开始存在一些不足,通过在实际生产过程中的不断完善,它已满足了电厂生产的需要。该系统通过调试和运行,已在徐州发电厂4号炉安全、稳定地运行。

关健词：双套管正压浓相除灰系统应用运行分析完善

一、前言

徐州发电厂4号炉干除灰系统采用了正压浓相气力除灰系统。该系统应用北京国电富通科技发展有限公司的双套管正压浓相气力除灰技术,系统控制部分采用PLC一工控机组成的集中控制系统。全系统于203年5月安装调试成功,并投人运行。机组运行时,系统工作稳定,保证了安全运行,提高了运行的经济性。随着环保要求的提高和企业发展的需要,燃煤机组陈旧的湿灰排放方式被干除灰代替是现时发展的必然趋势,是实现火电机组“零排放”的需要。双套管正压浓相气力除灰系统在4号炉的应用成功,为该厂使用国产化设备实现“零排放”,创建一流火电企业夯实了良好的基础。

二、双套管正压浓相除灰系统

2.1系统的工作原理双套管正压浓相气除灰系统的工作原理是在输灰管道内,管子上方增加1根辅助空气管,在辅助空气管上每隔一定距离开l个小孔,并在小孔径向方向上安装节流孔板,飞灰在正压气力输送的作用下,呈紊流状态输送,当管道内飞灰沉积时,输送空气自辅助空气管上小孔进人,并在下一小孔处喷出,使输送空气不断扰动物料,将灰堆吹散,并将灰向前输送,系统就这样在压缩空气的压力能作用下,实现对物料的低速输送。输灰管道采用双套管结构。

2.2系统的组成与控制双套管正压浓相气力除灰系统集微正压、小仓泵系统和正压浓相除灰系统的特点为一体,系统由仓泵系统、气源系统、管路系统、程序控制系统、电除尘器灰斗气化系统、破堵系统组成。徐州电厂4号炉双套管正压浓相气力除灰控制系统部分采用的是PLC一工控机组成的集中控制系统,控制系统采用可编程控制器(PLC)、远程FO和业控制计算机进行集中控制和监视,控制系统网络结构采用了以太网和现场总线2层网络来连接,以实现系统的分散连接和集中控制。可编程序控制器采用西门子公司生产7S一30系列的PLC,远程FO站采用西门子公司生产的EI一ZoM,工业计算机采用研华公司生产的IP6拍工控机。系统配置2台上位机,2台上位机为运行值班操作员使用,也可作工程师站使用。

2.3上位机采用研华公司生产的1肠10主机,采用联想D一iLnk以太网网卡经HUB和工业以太网相连。下位机选用西门子公司生产的7S一30PLC,通过以太网通讯模块C3P43一l连接到工业以太网上,PROFIBUS一DP现场总线通过CUP口接出,从而与各远程FO站和变频器实现连接。空压机房控制站为远程FO站,选用西门子公司生产的EI一ZoM远程UO,控制站通过PROFIBUS一DP远程FO通讯模块153一l连接到现场控制网络PROFIBUS一DP网上。2个输送单元控制站为远程FO站,配置一样,选用EI一ZoM远程FO,控制站通过PROFIBUS一DP远程FO通讯模块153一1连接到现场控制网络PROFIBUS一DP网_上。阀门控制使用FESTO公司的cPA14型阀岛控制器,2个输灰单元阀岛分别通过CP一BF13一E现场总线模板连接到PROFIBUS一DP现场总线网络上。控制系统软件选用西门子公司的wlNCCS.0+S刃,57一30pLC编程软件使用SET7P5.1+SPZ,以大网通信配置软件使用sMIATCI一NET的7S一PG//CP软件进行以太网通信配置及通信驱动。

2.4除灰系统受控设备包括:2台空压机、2台气化风机、2台冷却干燥机、l个电加热器和系统19个气动阀门。系统程序由主程序、装灰程序、装灰子程序、输灰子程序、空压机工作子程序、气化风机子程序、阀门工作子程序、数据传送和报警子程序等组成。主程序为循环程序,运行过程中调用各子程序,系统工作由单元的装灰开始到输灰,然后回到装灰完成1个工作循环,2个输灰单元交替工作,不允许2个单元同时输灰,但2个单元可以同时装灰。空压机、气化风机和电加热器控制子程序完成各自的启、停控制,以及相应的报警监视。装灰和输灰子程序根据系统的装灰、输灰逻辑,完成系统的自动运行控制及监视任务。阀门工作子程序按单元划分,完成各自的阀门控制。数据传送和报警子程序完成各料位、系统工作压力及受控设备电机电流数据传送和报警控制任务

三、双套管正压浓相除灰系统的应用

3.1系统的调试经过40多天的系统安装施工,该系统具备上电调试条件。203年5月,顺利地完成了设备的分步试运转和控制系统的安装和调试。系统控制单元、操作站、网络系统一次启动运行正常,输灰系统的跟踪、连锁、手动/自动切换、运行方式的切换、系统故障保护、报警等工作正常。

3.2系统的运行该系统从203年5月26日投用以来,能够满足系统的设计出力要求。系统不仅具备连续运行条件,同时具备灰斗积灰运行条件;锅炉在点火和低负荷投油助燃阶段,系统同样可以进行正常的除灰。系统在输送过程中的控制和运行正常,即使在灰斗无保温和多雨的天气,该系统也没有发生过1起输灰管路堵塞现象。

四、系统运行中出现的问题及解决措施

4.1逆止阀门失灵导致输送故障

故障现象系统曾出现过输灰单元输送故障。输送进口压力在输送开始阶段(输送单元出料阀开启、进气阀开启)从0.55M孙下降至0.25一0.3oM几后立即上升,输灰出口压力小于。.05MaP,然后变为0MPa,系统输灰保护动作,停止该单元系统输送。检查系统后发现,输灰单元仓泵内全部积灰,单元输灰管道积灰,系统加压管道内全部被灰堵塞。

4.2故障分析解体检查各仓泵及混合器内无异物。

输送气源正常,各排气阀开/关正常、严密、无漏气。由于加压管道进灰途径有二:一是当输送单元输灰结束,压力下降至设定压力1.OMpa,由于进气管DNSO逆止阀门失灵,造成输送单元内余灰进人加压母管内;另一是当输送单元输灰结束时,第1,2仓泵加压管D卜4[O逆止阀门失灵,余灰进人加压母管内;或仓泵装料过程中,灰气混合物进人加压母管内。解体检查进气管DN80逆止阀门正常,第1,2号仓泵加压管D卜4[O逆止阀门均己损坏。由于采用升降式逆止阀,当输送介质为灰气混合物时,其阀芯较容易被灰填塞,造成阀芯回闭不及时或卡涩后完全失灵。在仓泵装灰过程中,由于加压管内进灰,从而造成在输灰过程中输送单元堵塞。由于输送单元输灰结束时仓泵内余灰很少。因此,分析后认为是仓泵系统在装料过程中,由于第1,2仓泵加压管D卜4[O逆止阀门失灵,第3、4号仓泵无逆止阀门,灰倒灌进人加压管中,造成输送单元堵塞。3.1.3故障处理将第1,2仓泵加压管与流化管D心140逆止阀门由升降式逆止阀改为旋启式逆止阀门,第3,4仓泵亦加装旋启式逆止阀门,提高逆止阀门的可靠性和灵敏性;又将输送出口压力设定值由0.1MaP改为0.06MaP,减少输灰单元输送结束后仓泵内余灰。系统通过改造后,运行恢复正常。

4.3料位计失灵导致排气管内积灰。

故障现象第1仓泵每次装灰完毕,排气阀后排气管内存在3m左右的积灰。3.2.2故障分析仓泵在装料开始阶段,仓泵排气阀开启25后,开启仓泵进料阀门,当出现料满信号,系统将自动关闭仓泵进料阀,25后仓泵排气阀关闭,正常情况下排气管内无积灰存在。就地检查发现:第1仓泵装料满后,系统CRT上没有出现料满信号,仍手动长时间装料,直至CRT上出现料满间断信号。分析认为:料位计装置失灵,仓泵持久处于装料状态,灰斗内的积灰,通过仓泵压人仓泵排气管内。

五、结论

双套管正压浓相气力除灰系统的工作原理正确,控制系统采用可编程控制器(PLC)、远程FO和工业控制计算机,控制系统网络结构采用以太网和现场总线2层网络来连接。因此,该系统设计先进,符合现代化电厂的要求。

参考文献

[1]胡秀莲.中国电力生产及环境问题[J].中国能源,2015,27，(11):11-17.

[2]原永涛.火力发电厂气力除灰技术及其应用[M].北京:中国电力出版社,2015.

[3]王强.电厂干除灰系统技改方案及其实现[N].南京:南京理工大学,2014.