鄒縣電廠脫硝改造后氣力輸灰控制系統優化

摘 要：針對335WM及635MW機組SCR脫硝改造后，省煤器飛灰顆粒粗易堵管及多個電場輪流使用一個輸灰管道輸灰不能按照灰量多少實現優先控制的問題，通過在輸灰管道安裝自動成栓閥，設計 “先來先服務”時間優先模式算法等優化方案，使得機組在負荷變化、煤種變化狀況下，輸灰系統均能自動、高效的運行，實現了少人值守。

關鍵詞：SCR脫硝；氣力輸灰；“先來先服務”時間優先模式

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.135

0 前言

華電國際鄒縣發電廠裝設有4臺中儲式亞臨界335MW煤粉爐以及2臺直吹式超臨界635MW煤粉爐，采用靜電加振打除塵方式，飛灰通過輸灰管道輸送到粗細灰庫中儲存。SCR脫硝改造后，為防止飛灰引起催化劑的堵塞，在省煤器下部增加了四個灰斗，收集省煤器下部的積灰。同時為了進一步降低煙囪灰塵的排放量，增加了一組電除塵（五電場）以及相應的除灰輸灰設施。

1 鄒縣電廠氣力輸灰系統

1.1 鄒縣電廠氣力輸灰系統簡介

鄒縣電廠600MW及335MW機組電除塵輸灰系統，按電除塵電場分布，劃分為一、二、三、四、五電場（新增）輸灰系統及省煤器輸灰系統。五電場輸灰與原有三、四電場輸灰共用一條輸灰管道，省煤器輸灰與一電場輸灰共用一條輸灰管道，輪流將飛灰輸送至灰庫儲存。

1.2 鄒縣電廠氣力輸灰流程

每個電場設有八個灰斗（省煤器設有四個灰斗），每個灰斗下方對應一臺倉泵，每臺倉泵配有落料閥和透氣閥，相互配合，實現積灰順利落入倉泵。每套輸灰系統設有出料閥、進氣閥，采用栓塞方式將飛灰通過輸灰管道輸送到灰庫中儲存。其流程如圖1所示，由DCS系統完成整個輸灰流程的程控。輸灰人員通過設定落料時間來控制每次輸灰量多少。

1.3 各電場輸灰運行方式

SCR脫硝改造后，省煤器輸灰與一電場共用一條輸灰管路，兩套系統輪流執行輸灰程序。二電場采用獨立的輸灰管路，三、四、五電場輸灰系統共用一條輸灰管路，按照（三、四、五）順序自動循環執行輸灰程序。

2 系統改造后輸灰運行中存在的問題

2.1 省煤器飛灰量大，易堵管

省煤器下部灰斗中的飛灰正常溫度300～400℃，沖擊溫度達400℃，灰量約為3～5t/h，飛灰顆粒偏粗、比重偏大，經常造成輸灰管路堵塞，省煤器輸灰系統經常被迫停運。一電場位于電除塵的前面，煙氣入口，灰量也偏大，如果不能及時輸送，一方面會造成飛灰在灰斗內越積越多，造成電場短路，機組降負荷。另一方面會煙囪排放飛塵含量超標，污染環境。#5機組在SCR改造后試運期間，出現了由省煤器輸灰堵管引起的一電場積灰過高，機組被迫降負荷的事故。

2.2 多個電場輸灰循環配合的問題

目前三、四、五電場共用一個輸灰管道，采用循環輪流輸灰的模式，即一個循環中，每個電場輸灰均執行一遍。實際運行中，五電場由于處于電除塵末端，灰斗中灰量偏少，三、四電場灰量相對偏多。如果按照上述模式輸灰，不僅使得五電場輸灰設備頻繁動作，輸灰效率低，還造成設備空磨損。特殊情況還會造成三、四電場飛灰不能及時輸送，形成三、四電場電除塵灰斗積灰過高。為了提高輸灰效率，運行輸灰人員只能采用停五電場輸灰，增加三、四電場輸灰的運行次數辦法，這也增加了輸灰人員的勞動強度。

3 鄒縣電廠氣力輸灰控制系統優化

3.1 在主要輸灰管道上安裝自動成栓閥，并優化其控制邏輯

針對輸灰管道易堵，在主要輸灰管道上安裝自動成栓閥，其工作原理：當管道中飛灰滿管時，輸灰壓力產生壓升現象，當管道內的壓力達到自動成栓裝置開啟的壓力時，閥門會自動打開向灰管內補氣，管道內的飛灰受到壓縮空氣的擾動，會自動疏松，強迫飛灰向前移動，當堵管現象消除，管道壓力降低，閥門自動關閉。

為了防止自動成栓閥故障時，壓縮空氣漏入輸灰管道，損壞管道。在輸灰系統中增加了切斷閥，用于控制自動成栓閥的氣源，并根據現場情況，設計了切斷閥的控制邏輯：在輸灰過程中，當輸送壓力大于0.26MPa時（此時輸灰管道可能堵塞，成栓閥已打開）聯開切斷閥，壓縮空氣通過成栓閥進入灰管，起到助輸的作用，當輸灰壓力低于0.12MPa，切斷閥關閉，自動成栓閥失去作用，這也徹底解決了省煤器輸灰堵管問題。

3.2 多個電場輪流使用一條輸灰管道程控的優化

為了增加每個電場輸灰程控的靈活性和可控性，在輸灰邏輯中設計了等待時間選項，輸灰人員可以根據每個電場灰量的情況，設置不同的等待時間，從而改變電場在每個循環中輸灰的次數。針對多個電場同時等待一條輸灰管道的情況，設計了一套“先來先服務”即等待時間優先邏輯，輸灰人員可靈活的根據每個電場灰量的不同，設置不同的等待時間，使得灰量大的電場多輸送幾次，灰量少電場可等待時間長些。在實際運行中，635MW及335MW機組基本上都按照三、四電場輸灰兩次，五電場輸灰一次的方式運行，這也大大提高每個電場輸灰效率也達到了節能降耗的目的。

3.3 輸灰程控邏輯優化

正常情況下，輸灰系統程控邏輯是靠輸灰壓縮空氣壓力的高低來判斷輸灰是否成功。當壓縮空氣壓力低于0.1MPa且出料閥打開大于60秒，輸灰成功。但當輸灰管道輕微堵塞，壓力可能長時間降不到設定值，在壓縮空氣作用下，使管道中飛灰越擠越緊，造成堵管，嚴重時管道堵死。為此，設計了2min內，壓縮空氣壓力降不到設定值，發堵管報警，5min中內，自動退出輸灰程控功能，避免堵管，影響機組的安全穩定運行，同時也不影響其它電場輸灰的運行。

4 結束語

鄒縣電廠氣力輸灰控制系統的優化，有力解決了堵管、多個電場輸灰系統爭用一條輸灰管路的問題，提高了系統輸灰的效率，減輕了運行人員的操作負擔。特別是多套輸灰系統的時間優先模式的設計，為鄒縣電廠其它機組輸灰邏輯設計提供了依據，也為其它類似系統的邏輯設計提供了參考。

參考文獻：

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[3]初光，漢繼紅.省煤器輸灰程控邏輯實現及管道彎頭磨損處理方案[J].自動化博覽，2014.

作者簡介：王麗英，女，本科，學士，工程師，主要從事熱工自動調試及檢修。endprint