600 MW機組省煤器輸灰系統常見故障及對策

時 巖，孫 良，劉 娟

(1．寧夏大唐國際大壩發電有限責任公司，寧夏 青銅峽 751607;2．鄭州鍋爐股份有限公司，河南 鄭州 450001;3．遼寧省電力有限公司電力科學研究院，遼寧 沈陽 110006)

省煤器輸灰系統采用壓縮空氣濃相輸送方式，由卸料圓頂閥、倉泵、輸送管路、補氣閥等組成。從省煤器灰斗下方收集飛灰中的大顆粒，在輸灰程序控制系統的控制下，各倉泵依次落灰后，統一輸送至灰庫。

2011年7～9月，寧夏大唐國際大壩發電有限責任公司B級檢修中加裝的省煤器輸灰系統配置如下。

a． 倉泵配置:倉泵容積為0.75 m3，每臺爐配7臺倉泵，2臺爐共配14臺倉泵。

b． 輸送單元配置:每2臺倉泵為1個單元，共用1根輸灰管。

c． 輸送距離:5號爐實際長度約為310 m，下降高度約為20 m，爬高約為24 m，900 mm彎頭共12個，輸送管道總長度約為446 m;6號爐實際長度約為220m，下降高度約為20 m，爬高約為24 m，900 mm彎頭共12個，輸送管道總長度約為356m．

1 輸灰系統簡介

正壓濃相氣力輸送系統廣泛應用于火電廠除灰系統中，具有系統簡單、布置靈活、運行可靠、自動化程度高、系統投資省、輸送灰氣比高、流速低、維護工作量小和年運行費用低等特點，系統包括進料裝置、倉泵、管道、閥門、庫頂除塵裝置、庫底氣化裝置、庫底卸料裝置、動力氣源和程序控制裝置等［1］。

正壓濃相流態化氣力除灰系統是結合流態化和氣固兩相流技術研制的，倉泵以邊流化、邊輸送的方式輸送物料，系統運行一般由如下5個階段組成［2］。

a． 進料階段:倉泵平衡閥開啟，延時3 s后打開倉泵進料閥，同時開始進料時間 (預設值為20 s，上位機上可視、可調)計時。在進料計時期間，如果輸送單元的某個倉泵料位計發出料滿報警信號，則關閉該倉泵進料閥，完成其進料過程，輸送單元內的其它倉泵則繼續進料，直至輸送單元內的所有倉泵都完成進料過程。當進料計時時間到，輸送單元的進料階段結束，關閉輸送單元內開啟的倉泵進料閥、平衡閥，輸送單元的進料階段結束后，該輸送單元進入充氣階段。

b． 充氣階段:打開輸送單元的一次氣閥，同時開始充氣時間 (預設值為5 s，上位機上可視、可調)計時，延時5 s后打開三次氣閥。當充氣計時時間到，充氣階段結束 (輸送單元一次氣閥、三次氣閥保持開啟狀態)，輸送單元進入輸送階段。

c． 輸送階段:打開輸送單元出料閥、管道補氣一次氣閥和補氣二次氣閥，同時開始輸送時間(預設值為225 s，上位機上可視、可調)計時，物料通過管道輸送到灰庫。當管道輸送壓力下降到設定的輸送壓力 (預設值為0.03 MPa;上位機上可視、可調)或輸送計時時間到，輸送階段結束，輸送單元的輸送過程進入管道吹掃階段。

d． 吹掃階段:輸送階段結束后，開始吹掃時間 (預設值為10 s，上位機上可視、可調)計時。當吹掃計時時間到，關閉輸送單元的一次氣閥、三次氣閥、管道補氣一次氣閥和補氣二次氣閥，延時5 s后關閉出料閥，吹掃階段結束。

e． 等待階段:當輸送單元倉泵進入等待階段時，開始等待時間 (預設值為0 s，上位機上可視、可調)計時，輸送單元的進料閥、平衡閥、出料閥、一次氣閥、三次氣閥全部處于關閉狀態。當等待計時時間到，輸送單元倉泵進入進料階段。

2 倉泵及管道頻繁堵塞原因及對策

由于省煤器灰斗落灰顆粒大、粗灰含量多，往往造成倉泵或輸灰管道堵塞，給運行和維護帶來很多麻煩，同時也大大減少了設備的使用壽命［3］。

2.1 堵塞原因

a． 氣源的影響

氣源壓力必須克服倉泵、管道的阻力及灰庫的壓力，氣源壓力不足，使灰氣比增大，輸送濃度過大，造成管道阻力增大，易發生堵管。

b． 灰源的影響

省煤器灰斗落灰為重力自由下沉，灰分顆粒度大，表面粗糙，造成輸灰堵塞的概率增加。且時常有灰塊掉落，可直接造成堵塞。

c． 管道泄漏的影響

正壓濃相輸灰系統的輸灰管道除彎頭外均可采用無縫鋼管。因輸灰管內輸灰流速在8～12 m/s，長期運行后，會使輸灰管道磨損進而泄漏，造成泄漏點后部因壓頭降低而發生堵管。

d． 雜物較多

由于檢修時遺留許多焊條頭、鋼管、鐵絲等雜物，掉入倉泵后積聚使輸灰系統堵塞。因此檢修期間應做好雜物收集工作，防止雜物進入輸灰管路造成堵塞。

2.2 防止堵塞的對策

a． 保證氣源壓力和輸送時間，由于倉泵內粗灰較多，如果氣源壓力不足會直接影響流化，導致輸送不徹底，粗大的灰粒沉積較多后就會發生堵塞。灰顆粒大會使輸送速度減小，因此應適當延長輸送時間，使管道內的粗灰全部被送到灰庫。

b． 管路泄漏后氣源壓力不足，無法將灰送走，就會發生堵塞。盡量減少倉泵和輸送管路的泄漏，檢修時保證檢修質量，管道連接處的密封墊及磨損嚴重的管道應及時更換。

c． 設計安裝管路時應盡量減少輸送距離及管路彎頭數量，以減小阻力損失。可在落灰管路膨脹節上部開人空門，如果雜物堵塞，可直接打開人空門進行清理，減少檢修工作量［4］。

d． 使用雙套管輸送管路，可有效提高輸送效率，同時減小輸灰母管堵塞的可能性［5］。

3 輸灰管路磨損原因及改進措施

3.1 磨損原因

a． 氣力輸送倉泵運行方式不合理

氣力輸灰倉泵及管路設計使用壽命應大于200 000 h，省煤器灰斗下安裝7臺倉泵。工作時設定倉泵的圓頂進料閥處于開啟狀態，出料氣動蝶閥、增壓閥和進氣閥處于關閉狀態，采取倉泵等灰方式，省煤器灰斗不存灰。

飛灰通過灰斗進入倉泵，當灰位接觸到安裝在倉泵中的高料位計時，高料位計發出信號，先關閉圓頂進料閥，然后按順序打開出料氣動蝶閥、增壓閥、進氣閥，這時開始氣力送灰，持續數分鐘，當倉泵的壓力值降至設定值時，表明倉泵的灰已送完，壓力變送器動作進入下一個工作過程的進料階段［6－7］。

現場運行應按照料位計為主的運行方式，而不是以進料時間為主進行輸灰，否則倉泵灰量不足會變成稀相輸灰，加劇管道磨損。

b． 煤質變化

目前受到外界條件的限制，入爐煤種頻繁變化，煤質下降，煤的含灰量大大增加，且隨著煤種的變化含灰量也會隨之變化，這也是促使設備加速磨損的主要原因之一。

c． 倉泵清堵系統頻繁運行

輸灰管道及倉泵堵灰后，一般清堵氣源壓力大，系統頻繁反抽清堵，高壓氣體帶灰以極快的速度通過輸灰管路返回灰斗，造成的磨損很嚴重。

3.2 改進措施

a． 合理調整倉泵輸灰的運行方式，根據實際情況加強設備運行調節，使設備相對處于高效低損耗的運行狀態。

b． 合理調節入爐煤的配比，減少飛灰對設備的磨損。

c． 改進設備管道材料，使用先進的耐磨材料，如陶瓷耐磨合金鋼等［8］。

d． 合理調整管路走向，提高檢修維護質量，及時消除缺陷，延長設備使用周期。

e． 因省煤器雜物較多，且進行鍋爐吹灰時有大的灰塊落入倉泵系統，最好是在系統沒有壓力情況下打開倉泵人空門取出雜物，而不要強行憋壓反抽清堵。

f． 每個灰斗的除灰系統均在上位畫面設置了“等待時間”(操作人員可根據現場情況靈活設定時間)，如果灰量不是太大，可設置等待時間，進行灰斗等灰，當灰斗灰量累積到一定程度再進行倉泵進料、輸送。此方法可有效減少除灰系統的使用頻率，也滿足了濃相輸灰條件，因此可以大大減少系統磨損。

4 結束語

通過對省煤器輸灰系統的深入分析，針對省煤器輸灰系統頻繁堵塞及磨損速度快等問題，分析了原因及相應解決方法，能有效提高運行維護水平及延長輸灰系統的使用壽命，可有效減少維護工作量及維護費用，減少了不必要的經濟損失。

［1］ 李錄新，邱岳山，孟尚虎．600 MW機組省煤器輸灰系統存在問題及改造［J］．吉林電力，2009，37(3):50－51．

［2］ 劉 海．正壓濃相氣力輸灰系統在華能珞璜電廠中的應用［J］．東北電力技術，2006，27(7):50－52．

［3］ 李建國，王成軍．燃煤電廠輸灰管道除垢機器人設計［J］．東北電力技術，2007，28(9):51－52．

［4］ 梁國建．600 MW大型燃煤機組省煤器輸灰管路的設計與改進 ［J］．中國電力，2002，35(8):12－15．

［5］ 劉富宏．雙套管輸送原理及其在省煤器飛灰輸送系統中的應用 ［J］．設備管理與維修，2009，30(10):38－39．

［6］ 林 江，樓建勇，駱 章．正壓濃相氣力輸送系統輸送特性的試驗研究 ［J］．浙江科技學院學報，2008，6(20):93－97．

［7］ 劉富宏．某600 MW鍋爐省煤器飛灰輸送系統設計與應用［J］．江蘇電機工程，2010，29(1):76－78．

［8］ 王學堅，何建波．新型防磨省煤器輸灰管彎頭設計與試驗研究 ［J］．能源與環境，2012，31(1):24－25．