火力发电厂气力除灰系统中的几个问题.pdf

2008年第4期 火力发电厂气力除灰系统中的几个问题 王 勇 华电新乡发电有限公司 河南 新乡453635 摘要 进入21世纪后 随着气力输灰技术的引进 消化和再开发 国内大型火力发电厂气力除灰系统基本实现了 国产化 但由于我国国情的特殊性 及气力输灰系统本身的复杂性 我国大型火力发电厂目前运行的气力输灰系统 在设计 运行和维护上存在着一些问题 本文仅对这些问题作初步的探讨 关键词 火力发电厂气力除灰 中图分类号 TK227 3文献标识码 B文章编号 X 2008 04 037 03 Existing Problems in Pneumatic Ash Transportation System Design Operation and Maintenance in Thermal Power Plant Wang Yong Xinxiang 453635 China Abstract Nowadays many pneumatic ash transportation technologies were introduced to China They were also well absorbed and redeveloped More and more localized pneumatic ash transportation technologies have been applied in thermal power plants in China Due to the specialty of China power industry and complexity of pneumatic ash transportation system the current applications of pneumatic ash transportation system in thermal power plant still have some problems in design operation and maintenance Here is a preliminary summary of those problems Key words thermal power plant pneumatic ash transportation 国内大型火力发电厂气力除灰系统目前已基 本实现国产化 其中以正压浓相 DEPAC 输灰技术 占绝大部分 在正压浓相输灰技术中主要有以克莱 德公司为代表的小仓泵输送技术 国电富通公司 华电工程公司为代表的紊流双套管技术 福建龙净 公司为代表的流态化仓泵输送技术 目前面临的问 题主要有三个 一是灰质 灰量与设计参数的严重 不符 二是系统设备的质量问题 三是特殊 故障 工况下的系统应变能力不足 1灰质 灰量 受电煤供求关系影响 目前电厂实际使用煤种 往往与设计煤种 校核煤种差异很大 导致磨煤机 除尘 除灰 脱硫等一系列辅助设备出力不够 而这 些设备又有彼此关联的 前一设备不能正常运行将 导致后续设备运行工况进一步恶化 国内已有多家 电厂因上述原因在投运后短时间内被迫改造 针对 以上情况大型火力发电厂气力除灰系统设计中应 注意以下方面 1 1出力的确定 按照 火力发电厂除灰设计规程 的规定 采用 连续运行方式的除灰系统应有不小于燃用设计煤 种时排灰量50 的裕度 燃用校核煤种时的输送要 求留有20 的裕度 个人认为在目前的情况下出力 的确定应按 最大灰量 原则选取 即在燃用最恶劣 煤种下 锅炉的最大燃煤量 锅炉实际燃用煤种的 最大灰分 然后再乘以50 裕度 这样的设计出力 较传统设计必然偏大 增大了系统投资 但是考虑 到现阶段劣质煤质的普遍性 仍是有必要的 1 2灰质的确定 目前国内火力发电厂输灰系统设计中普遍忽 视了对灰质的考虑 基本上其堆积密度均取为 0 75t m3 同时也忽略飞灰粒径的影响 运行经验表 明 飞灰堆积密度和平均粒径的上升 会引起气力 输送系统出力明显下降 且磨损严重 当飞灰堆积 密度和平均粒径达到一定值时 飞灰将无法进行正 压浓相输送 只能稀相输送 系统气耗急剧增大 出 力明显减小 要解决以上问题一方面在系统设计阶 河 南 电 力37 2008年第4期王 勇 试论火力发电厂气力除灰系统中的几个问题 段要尽量收集相同煤质 同类电厂的粉煤灰 特别 是恶劣工况下 交由具有1 1工业模拟试验能力的 公司进行试验 得出准确的飞灰堆积密度和平均粒 径以保证系统设计的可靠性 另一方面电厂对入厂 煤的煤质 掺配加以重视 对磨煤机 电除尘等辅助 设备设计选型时也应留有余量 同时针对性加强锅 炉燃烧调整 尽可能防止大颗粒物进入系统 在除灰系统运行上也应对除灰系统可能面临 的灰量 灰质严重偏离设计值做好充分准备 当灰 量变大时应及时调整输送工艺 缩短等待时间加大 系统出力 当飞灰变粗 灰质变差时应合理调整输 送系统各组气比例 不能一味增大气量 否则将可 能造成堵管 2气力输灰系统设备 2 1空压站设备 目前国内大型火力发电厂普遍采用螺杆式空 压机加冷冻式干燥机或组合式干燥机的空压站配 置 在选用此类设备时应注意以下几点 1 空压设备的铭牌出力是特定情况下的理论 值 实际出力受气压 温度等环境因素影响可能偏 低 空冷式空压机如通风不利 夏季出力会明显下 降 甚至会因排气高温频繁跳闸 而多数品牌的空 压机不同程度都存在出力小于铭牌数值的情况 因 此综合考虑到干燥系统和管道系统的损耗 恶劣灰 质下的粗灰输送等因素 建议空压机设计选型时铭 牌出力不低于系统实际耗气量的130 另外应重 视夏季高温对空压机的影响 如有必要应选用水冷 式空压机 其冷却水源来自闭式水系统 其压力 流 量 水质均可保证冷却效果 2 国内一些品牌的冷冻式干燥机采用了小功 率压缩机 此类设备要求使用环境很严格 如某一 品牌冷冻式干燥机要求 使用温度45 并不是指 环境温度45 而是指压缩空气入口温度大于 45 而大型螺杆式空压机在夏季普遍的出口温度 达到80 90 在没有预冷设备的情况下 此冷干 机根本无法正常工作 组合式干燥机也存在再生耗 气量远大于铭牌值 干燥剂老化过快等问题 国产设备虽然存在上述问题 但相对进口设备 有明显的价格优势和较高的性价比 实际选用时应 多方比较 综合考虑 2 2阀门 气力输灰系统中灰路阀门运行条件恶劣 阀门 质量直接关系到系统运行的稳定可靠 国内气力输 灰系统中采用的灰路阀门主要有气动圆顶阀 双闸 阀和其它采用耐磨材质的通用阀门 圆顶阀的主要问题有 1 无法在省煤器 空预器等高温场合使用 即 使采用了水冷式密封圈使用效果也不佳 2 密封圈质量良莠不齐 部分电厂更换频繁 劳动强度大 维护成本高 3 作为出料阀使用受限制 双闸阀为硬密封 分合金 陶瓷两类 主要问题 有 1 制造工艺和材质不佳导致的阀门寿命问 题 如磨损 陶瓷层脱落等 2 无泄漏报警 如运行人员不注意可能在极 大磨损情况下造成系统堵管才被发现 采用耐磨材质的通用阀门的主要问题有 1 一些类型的阀门没有办法做到等通径 妨 碍飞灰输送 且造成阀门部件迅速磨损 2 抗沾灰能力弱 因目前国内生产上述阀门的厂家颇多 产品质 量参差不齐 故选用阀门时应对其他电厂运行机组 充分考察 了解其近三年的备品 配件维护费用 慎 重选择 2 3管道 弯头 目前国内几大公司采用的输灰管道 弯头质量 基本过关 管道磨损的主要原因是安装偏心或弯 曲 弯头磨损主要跟系统设计不合理 管道流速过 快有关 在设计中应根据灰分特性合理选择灰气 比 并对灰管的变径点认真核算 采用双套管的系 统尤其要注意控制流速 有个别电厂存在内管完全 脱落的现象 2 4控制 仪表 输灰系统的自动控制仪表主要是料位计和压 力变送器 压力开关 无论何种料位计都存在误报 警现象 运行 维护中应及时调整料位计灵敏度 清 理积灰 保证料位计正常工作 因为飞灰会磨损或 堵塞压力开关 所以压力开关应尽量安装在输送管 道的气源侧 控制程序的设计应充分考虑到特殊工况下的 输送要求 预存两套甚至三套控制方案 有的控制 系统上位机组态界面可调项仅间隔时间一项 一旦 飞灰变粗 无论怎么调整运行间隔都是一输送就堵 管 只能手动输送 38 2008年第4期 2结论 1 不拆高压引线方法的采用已完全满足了 规程 及设备本身所应达到的技术要求 大大提高 了工作效率 缩短了停电时间 2 不拆一次引线试验 试验设备仅容量有所 增加外 其它没有变化 3 干扰和感应电压 不拆高压引线试验比拆 高压引线试验要大 因此 试验时应采用抗干扰测 量设备和屏蔽线 同时应采取必要的安全措施 保 证人身和设备的安全 收稿日期 2008 01 16 修改稿日期 2008 11 05 a 高 中压绕组对低压绕组 铁芯 b 低压绕组对高 中压绕组 铁芯 c 高 中 低压绕组对铁芯 图9测量泄漏电流接线图 表9常规法和非常规法测量泄漏电流的对比 序号项目试验电压 kV 泄漏电流 uA 接线法 1高 中压绕组对低压绕组 铁芯及地403 常规法拆除 套管引出线 2低压绕组对高 中压绕组 铁芯及地204 3高 中压绕组对低压绕组 铁芯及地4063 常规法不拆 除套管引出线 4低压绕组对高 中压绕组 铁芯及地2090 5高 中压绕组对低压绕组 铁芯401 非常规法不拆 除套管引出线 6低压绕组对高 中压绕组 铁芯201 7高 中压绕组对低压绕组 铁芯402 3特殊 故障 工况下的系统应变 3 1省煤器灰的输送 省煤器灰不同于电除尘飞灰 属于自然沉降 灰 其堆积密度和平均粒径都远大于电除尘飞灰 目前有并入一电场灰管和独立灰管两种输送方式 并入一电场灰管输送方式较节约气量 但存在着占 用一电场灰管出力和异物造成一电场灰管堵管等 缺点 国内一些机组投运后一年内省煤器灰斗仍有 异物的现象较为普遍 因此长距离输送推荐采用省 煤器灰管独立的输送方式 3 2一电场事故停运下灰的输送 一电场事故停运后其内的灰为自然沉降灰 其 堆积密度和平均粒径都远大于正常电除尘飞灰 虽 然灰量少但是由于要采用稀相输送 所以系统总耗 气量增大 需开启备用空压机 此时应调整一电场 输灰系统进气量防止堵管 因沉降灰灰量不稳定 建