660MW火电站预防正压浓相气力输灰系统堵管研究

660MW火电站预防正压浓相气力输灰系统堵管研究

高晶

中电建电力投资集团有限公司 甘肃 兰州  730000

摘要：干除灰系统是燃煤电厂的主要辅助系统，直接影响主机的安全稳定经济运行。本文以某2×660MW超临界机组正压浓相气力输灰系统为例，对输灰系统运行过程中发生堵管的原因、预防措施进行分析，提出了预防气力输灰系统运行中堵管及堵管后的处理方法，对减少气力输灰过程中堵管故障的发生和气力除灰安全经济运行起到了积极作用。基于此，本篇文章对660MW火电站预防正压浓相气力输灰系统堵管进行研究，以供参考。

关键词：660MW火电站；气力除灰；堵管；预防；处理

引言

针对660MW火电站正压浓相气力输灰系统堵管问题，提出了一种基于火电站日常管理、异常处理、参数控制等优化策略。通过对输灰系统堵管的原因分析，总结运行中发生堵灰的参数分析，制定了防止输灰系统发生堵灰的预防措施和处置措施，实现了设备运行的稳定性，确保了电站的安全稳定运行。

1气力输灰基本情况

某2×660MW超临界机组除灰系统采用了福建龙净环保股份有限公司的正压浓相气力输灰系统，每台炉为一个独立除灰单元，每台炉设两台双室四电场的静电除尘器，静电除尘器的每个电场灰斗数量为4个，每台静电除尘器4个电场灰斗数量为16个，每台炉32个灰斗。每个灰斗的储灰量容积可满足8到10小时的飞灰量。3座灰库，2座粗灰库，1座细灰库有效容积1630m³，设置3台气化风机2运1备。输灰系统设置4台空气压缩机，3运1备。电厂气力输灰系统投运初期，输灰管道堵塞时有发生，尤其是燃煤量较大时，输灰管道频繁堵管，由于输灰管线长且多为架空铺设，检修难度大，严重时每疏通一次管道需十几个小时，直接影响电除尘安全运行。

2输灰管道堵管的危害

在燃煤电站气力输灰过程中，输灰管道频繁堵管，将造成煤灰在灰斗中积存，无法排出，严重时造成电除尘阳极振打损坏，极间短路，脱落等故障，某电站曾发生因堵管到时灰斗高料位报警，造成极间短路，电除尘电场跳闸等异常事件，严重影响锅炉安全运行。在一些燃煤电站中因输煤不畅等问题造成了机组降出力运行，甚至造成电除尘系统坍塌等恶性事故，给燃煤电站的安全运行造成严重的影响。

3输灰管堵管的判断

 在实际运行过程中，当程控自动输灰时，一般讲仓泵输送压力设为0.2MP左右，当压力至超过0.3MPa且没有下降的趋势，当气源压力至＞0.4MPa，输灰系统PLC画面输灰管“堵管”报警，此时判断为输灰管道堵管。

4输灰管堵管的原因

当机组高负荷运行。煤耗高，煤粉灰分大时。气力输灰系统超负荷运行。阀门磨损加剧，输灰管道堵塞故障就会频繁发生，主要包括以下三部分：

（1）机械部分故障，主要有：单向阀、进气阀等阀门故障导致堵管。①单向阀损坏。造成管道内灰气反吹气管，将补气管道堵塞，失去补气后不利灰气的混合，灰量大时就容易造成输灰管道堵塞，②进气阀故障，进气阀是输送气源的主要来气阀门，一旦发生故障失去输送气源会直接造成输灰管道堵塞，在运行过程中，还发现锤击造成输灰管变形，而引发堵管。

（2）气源部分故障，包括输灰空压机、干燥器、储气罐等部分、实际运行中因气源压力波动、带油、带水等原因造成堵管，a、气源压力低，气源压力过低＜0.4MPa，气源压力不足，输送浓度过大干灰输送变慢堆积引发堵管故障。B气源带油、带水主要原因是空压机油气分离器滤网漏和堵塞，或是干燥器工作异常，会造成压缩空气中含水量大，另外工作环境也可能影响压缩空气质量，c输灰管道中有异物，也是输灰管道堵管的重要原因之一，在运行中曾经在仓泵中取出较大焦块，造成输灰管道堵塞。

（3）气力除灰运行参数未适当调整，在实际的运行过程中当煤种等相关的运行工况发生变化时，而相关的干灰参数却没有进行比较合理调整，在这种情况下，气力输灰的输送能力得不到充分发挥而导致输灰不畅。

（4）热工表计故障，包括料位计、压力表故障等。若发生料位计灵敏度不够，因仓泵的进灰量由时间继电器与料位计控制，则可能造成仓泵进灰量过多，使仓泵内流化空间较少，灰的浓度比较大，容易发生发生堵管。仓泵上的压力表限制其上、下限压力，同时控制出料阀的开启，当压力降至下限值时，输送过程结束，因此压力表直接或间接会造成料位升高，发生堵灰情况。

5输灰管道堵灰处理

（1）常规排堵

  发生堵管后值班员应立即停止该输灰管线，按常规排堵方法进出排堵，a、如果输灰管压力上升缓慢切经过一段时间后，压力＜0.02MPa达到额定值，则管道疏通，清堵结束，b、当堵管疏通后应对管线进行吹扫，系统压力可快速降至空吹压力小于0.035MPa以下则输灰管道疏通完毕。

（2）异常排堵

经常规排堵后，再进行三次吹扫，若系统压力未降至空吹压力，应联系检修处理，如用上述方法将输灰管道疏通后，需对堵管原因逐条进行分析排查，找出原因，处理完后才可以再次投运，确保堵管问题彻底处理好。

6输灰管堵管的预防

锅炉运行是一个动态的过程，而除灰控制单元相对固定，我厂对除灰运行人员，根据几年来的运行经验，积极研究探索，除灰运行中的防止堵管的运行措施，从完善运行管理制度，加强运行管理入手，降低输灰管道堵管的发生频率，同时对不同燃料，不同工况下的灰气比进行不同的调整，从而达到适应锅炉燃煤要求的输送值，保证气力输灰系统安全高效运行。                       

（1）完善运行管理制度，根据实际运行情况，建立输灰运行记录，对每班的机组负荷变化情况和除灰系统参数调整情况进行详细记录，并通过对运行记录的分析，及时发现运行记录中出现的问题，再针对这些问题制度相应的有效的防范措施。如防止堵管措施之一，气力除灰进料时间，运行人员经多次试验，一般工况下，将进料时间固定在60s当机组燃煤量大于140t/h将进料时间修改为20s虽然进料时间短但此时的灰气比却基本保持不变，单位时间内输灰次数提高保正除灰各输灰管的运行通畅。

（2）总结运行经验，将防范措施加以总结，提炼出适用面比较广的措施，推广使用，在设定仓泵压力下限值设定较高，则必须加长吹扫时间给予补充，避免管道中残余灰堆对下一次输灰或其他仓泵造成影响，上限压力设置高，出料阀打开瞬间初速过高，阻力增加，易造成堵管，最终将这一数值设定为仓泵输送的压力加上100KPa至200KPa，实际运行结果良好。

（3）定期对运行人员进行业务技能培训，加强运行监视，增强设备巡检责任心，确保输灰空压机，干燥器及自动排水装置正常运行，最大限度地减小压缩空气中的含水量，在储气罐下方加装排污阀，并设置伴热装置防止结冰，规定每班排污一次，保证气源压力，品质合格根据输灰量和压缩空气量，可以实时掌握灰气比，并可对其进行调整，保证输送系统能在最佳输送状态下安全连续运行。

  （4）实际运行中通过对以上措施的实施，很大限度上避免了气力输灰过程中，堵管故障的发生，通过对气灰比的调整。降低了输灰过程中对阀门，弯头管道的磨损，大大降低了检修班组的劳动强度，特别是夜班，避免了检修带来的安全问题，保证气力输灰系统的长期安全高效运行。

7、结语

通过对运行中气力输灰系统堵管故障原因的分析，针对堵管故障原因总结出一些运行预防措施，经过运行实践，除灰系统堵管频率明显降低，确保了输灰系统安全稳定运行，气力输灰系统的稳定是一个需要不断技术改进和更新的过程，随着设备改造和技术创新，出现的故障问题和处理方法也将发生变化，我们要积极探索和总结经验，以适应新的要求，加强知识更新，扩大交流，向着更节能，更环保目标，在探索和实践中不断完善。

参考文献：

[1] 某公司除灰检修、运行规程，2016版.

[2]火力发电厂静电除尘器设计技术规范

[3] 某公司除灰设计图纸资料及设备制造厂说明书

[4] 火力节能和指标管理技术[M].北京:中国电力出版社,2006