電廠除灰系統運行問題與對策分析

董　強（陜西清水川能源股份有限公司清水川發電分公司，陜西　　榆林　719400）

電廠除灰系統運行問題與對策分析

董強
（陜西清水川能源股份有限公司清水川發電分公司，陜西榆林719400）

摘要：除灰系統是電廠配套輔助設施，用于清楚運走電廠發電產生的工業廢物。氣力輸送以壓縮的空氣當作載體，與粉粒以一定混合比，于密閉管道中用氣力從一處送至另一處的運輸方式。除灰系統要滿足燃煤機組自動化、高精度、快速性的要求。本文主要概述了電廠除灰系統組成及工作的過程，分析了火電廠氣力除灰不暢問題及原因，并對火電廠氣力除灰系統提出了相關建議。

關鍵詞：發電廠；氣力除灰系統；除灰不暢

在我國，氣力除灰是火電廠使用最為廣泛的除灰方法。歷史上，在成立新中國初期，一些小型的火電廠情況為單機且容量較小，進而使灰渣排放量小，最終對環境的污染較小，所以當時通常采用水力除灰或者機械除灰的方式，清理后將灰渣排到規定場所，然后進行統一處理。隨著灰渣對于環境污染逐漸加重，水資源也越發緊缺，致使氣力除灰應用變得廣泛，成為了火力發電廠除灰的主要方式。

1氣力除灰系統組成及工作流程。氣力除灰系統主要是由除塵器的飛灰處理系統、庫頂卸料和排氣系統、灰庫氣化風系統、庫底卸料系統、控制用氣及布袋脈沖清洗用氣系統、除送用空壓機系統及空氣凈化系統、控制系統組成。通過壓縮空氣作為氣力除灰的動力源，由設置在倉泵上的密閉管道，將粉煤灰除去并送到灰庫，再通過庫底卸料器、散裝機、雙軸攪拌機向外排灰，實現無污染排灰。（1）進料。在進料階段，開啟進料閥，關閉進氣及出料閥，粉煤灰由電除塵器進入到倉泵內，當倉泵灰位到達高料位置時，料位計會發射滿料信號，此時進料閥將自動關閉，結束進料過程。（2）加壓流化。進料結束之后，關閉進料閥，開啟進氣閥，把壓縮后的空氣送入到倉泵中，使倉內的飛灰呈流態，這時，倉泵內壓力上升，當壓力上升到規定值時，出料閥將自動開啟，完成加壓流化。（3）輸送。此階段，開啟出料閥，倉泵進氣同時，灰氣的混合物經出料閥落入到輸灰管，接下來被輸送到灰庫。粉煤灰在倉泵內結束輸送后，輸灰的管路阻力降低，倉泵中的壓力逐漸下降，當倉泵內壓力到達預定下限時，結束輸送過程。（4）吹掃。此過程仍然將進氣及出料閥維持在開啟的狀態，用壓縮后的空氣來吹掃管道和倉泵，使得系統的阻力降低，在倉泵中的壓力降到一個穩定值之后，將這一壓力保持一定時間，結束吹掃，并將進氣及出料閥關閉，與此同時，將排氣與進料閥開啟，倉泵將開始下一周期的進料。

2火電廠氣力除灰不順暢的原因分析。火電廠氣力除灰不夠順暢，第一反應是致使灰斗大量積灰的現象，若在火力發電過程中，出現長期積灰的現象，必然會引發灰短路故障，從而給火電廠正常的生產運行帶來麻煩。（1）除塵器的效率降低。在灰擠壓電場后，使極板、極線及電廠陰陽極發生位移和變形，直接致使除塵器運行的效率降低，且該方面故障不能在短期內進行修復。（2）引風機發生損壞。出現灰短路的現象之后，將使發電產生的煙氣中含塵度大量提高，從而使引風機在旋轉的過程中加大葉輪的磨損程度，在嚴重狀況下，還可能致使引風機發生飛車現象。（3）輸灰困難或管道堵灰。在系統輸灰時，輸送的壓力較低，灰與氣在輸灰管道中易分離，在管道末端的底部有出現積灰的現象，當現象十分嚴重時將出現堵管現象，增加輸灰的難度。（4）灰輸送的能力降低。當積灰十分嚴重時，較大顆粒的灰塵將直接落入除塵器的內部，從而使輸送能力大大下降。嚴重時，會堵塞排灰口，還可能直接使這方面情況惡化，從而致使最終積灰量大量上漲。在上漲到一定的程度后，將會使荷載過大而超標，造成掉斗和坍塌等嚴重事故。

3原因分析。（1）煤質不合格。煤本身的發熱值無法達到鍋爐的需要是火電廠氣力除灰不順暢的一個主要原因。滿負荷設計時供給的煤的發熱量不夠，無法達到負荷要求，所以只能增加煤的供給量，這將導致煤燃燒產生灰分增加，使得系統運行時超負荷。與此同時，質量不滿足要求的煤燃燒產生雜質會導致灰、氣濃度比失調，進而給輸送造成困難，最終可能出現堵塞現象。（2）除灰能力差。輸送能力差是大部分的電廠氣力除灰系統不暢的主要表現，影響除灰能力的因素主要有以下兩點：一是煤種類變化，二是設計時選型較小。其中燃煤實際含灰量比設計的煤種大的多，進而引起氣力除灰性能差的問題占大多數。（3）輸灰管閥門發生故障，輸灰管泄漏堵灰。倉泵口的圓頂閥、灰管的排堵閥不夠嚴密以及灰管發生泄漏都會使輸灰管的內氣壓較低，輸灰管由于氣壓不夠而產生積灰，最后造成堵灰。最普遍的是球頂磨損、圓頂閥的密封圈損壞，排堵閥沒有關嚴而造成磨損，以及輸灰管伸縮節發生漏氣漏氣等。（4）操作人員經驗不夠。在實際運行過程中，灰量會在除塵器中不斷增大，操作人員因為害怕出現堵管問題，從而調整系統參數，通常是縮短系統的進料的時間，增加輸送的次數，使氣灰比降低，加速設備的磨損，同時將減少系統的出力。

4對火電廠氣力除灰系統的相關建議。（1）系統設計。電廠要盡可能選取熱值、灰份同煤原先設計品種相近的煤，若熱值、灰份差異大應采取混燒，盡可能將顆粒度、總灰量保持在系統可以接受的一個范圍之內。如果無法實現這一目標，則要高度警惕，保證灰可進行臨時處理，進而防止出現危險事故。在煙道的設計中，要盡量拉長空預器水平段，最好可以在各個煙道之間加設煙箱進行聯通，設導流板，均勻各煙道濃度。目前，短水平段搭接不對稱煙道，冷態時，可使氣流的分布以及速度場較為均勻，但熱態時，則無法使濃度場保持均勻，一般內、外側灰濃度差在30%左右，嚴重時接近50%，氣力除灰設計裕量將被耗盡。（2）節能方法。對于系統來說，降低成本主要體現在降低系統能耗及減少檢修費用兩個方面。其中降低系統能耗問題上，則要考慮運輸系統的主要動力源，這里指的是空氣壓縮系統。所以，在最大程度上減少系統運行過程中所需要的空氣總量是降低能耗的首要條件。而維護和檢修主要是減少系統故障的發生率，延長設備、部件的使用壽命。

結語

當前，我國已經基本上掌握了氣力除灰技術，其設備也逐漸進入國產化。對受自然環境限制、缺水嚴重的地區的而言，電廠的除灰系統應用前景十分廣闊，推進該項技術更加迫切。重新選定我國除灰技術發展起點，可以為電力環保提供更加廣闊的市場。但在系統設計、運行及維護過程中，還存在著許多問題，避免出現故障，優化運行系統，盡可能地降低造價及檢修費，使得系統的運行更加經濟、安全、可靠將逐漸引起重視。

參考文獻

[1]謝鳳倉.電廠氣力除灰系統PLC控制[J].科技信息，2007（01）：75+28.

中圖分類號：TM62

文獻標識碼：A