鄒縣電廠脫硝改造后氣力輸灰控制系統(tǒng)優(yōu)化

摘 要：針對(duì)335WM及635MW機(jī)組SCR脫硝改造后，省煤器飛灰顆粒粗易堵管及多個(gè)電場(chǎng)輪流使用一個(gè)輸灰管道輸灰不能按照灰量多少實(shí)現(xiàn)優(yōu)先控制的問題，通過在輸灰管道安裝自動(dòng)成栓閥，設(shè)計(jì) “先來先服務(wù)”時(shí)間優(yōu)先模式算法等優(yōu)化方案，使得機(jī)組在負(fù)荷變化、煤種變化狀況下，輸灰系統(tǒng)均能自動(dòng)、高效的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了少人值守。

關(guān)鍵詞：SCR脫硝；氣力輸灰；“先來先服務(wù)”時(shí)間優(yōu)先模式

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

0 前言

華電國際鄒縣發(fā)電廠裝設(shè)有4臺(tái)中儲(chǔ)式亞臨界335MW煤粉爐以及2臺(tái)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(xì)灰?guī)熘袃?chǔ)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(gè)灰斗，收集省煤器下部的積灰。同時(shí)為了進(jìn)一步降低煙囪灰塵的排放量，增加了一組電除塵（五電場(chǎng)）以及相應(yīng)的除灰輸灰設(shè)施。

1 鄒縣電廠氣力輸灰系統(tǒng)

1.1 鄒縣電廠氣力輸灰系統(tǒng)簡(jiǎn)介

鄒縣電廠600MW及335MW機(jī)組電除塵輸灰系統(tǒng)，按電除塵電場(chǎng)分布，劃分為一、二、三、四、五電場(chǎng)（新增）輸灰系統(tǒng)及省煤器輸灰系統(tǒng)。五電場(chǎng)輸灰與原有三、四電場(chǎng)輸灰共用一條輸灰管道，省煤器輸灰與一電場(chǎng)輸灰共用一條輸灰管道，輪流將飛灰輸送至灰?guī)靸?chǔ)存。

1.2 鄒縣電廠氣力輸灰流程

每個(gè)電場(chǎng)設(shè)有八個(gè)灰斗（省煤器設(shè)有四個(gè)灰斗），每個(gè)灰斗下方對(duì)應(yīng)一臺(tái)倉泵，每臺(tái)倉泵配有落料閥和透氣閥，相互配合，實(shí)現(xiàn)積灰順利落入倉泵。每套輸灰系統(tǒng)設(shè)有出料閥、進(jìn)氣閥，采用栓塞方式將飛灰通過輸灰管道輸送到灰?guī)熘袃?chǔ)存。其流程如圖1所示，由DCS系統(tǒng)完成整個(gè)輸灰流程的程控。輸灰人員通過設(shè)定落料時(shí)間來控制每次輸灰量多少。

1.3 各電場(chǎng)輸灰運(yùn)行方式

SCR脫硝改造后，省煤器輸灰與一電場(chǎng)共用一條輸灰管路，兩套系統(tǒng)輪流執(zhí)行輸灰程序。二電場(chǎng)采用獨(dú)立的輸灰管路，三、四、五電場(chǎng)輸灰系統(tǒng)共用一條輸灰管路，按照（三、四、五）順序自動(dòng)循環(huán)執(zhí)行輸灰程序。

2 系統(tǒng)改造后輸灰運(yùn)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(dá)400℃，灰量約為3～5t/h，飛灰顆粒偏粗、比重偏大，經(jīng)常造成輸灰管路堵塞，省煤器輸灰系統(tǒng)經(jīng)常被迫停運(yùn)。一電場(chǎng)位于電除塵的前面，煙氣入口，灰量也偏大，如果不能及時(shí)輸送，一方面會(huì)造成飛灰在灰斗內(nèi)越積越多，造成電場(chǎng)短路，機(jī)組降負(fù)荷。另一方面會(huì)煙囪排放飛塵含量超標(biāo)，污染環(huán)境。#5機(jī)組在SCR改造后試運(yùn)期間，出現(xiàn)了由省煤器輸灰堵管引起的一電場(chǎng)積灰過高，機(jī)組被迫降負(fù)荷的事故。

2.2 多個(gè)電場(chǎng)輸灰循環(huán)配合的問題

目前三、四、五電場(chǎng)共用一個(gè)輸灰管道，采用循環(huán)輪流輸灰的模式，即一個(gè)循環(huán)中，每個(gè)電場(chǎng)輸灰均執(zhí)行一遍。實(shí)際運(yùn)行中，五電場(chǎng)由于處于電除塵末端，灰斗中灰量偏少，三、四電場(chǎng)灰量相對(duì)偏多。如果按照上述模式輸灰，不僅使得五電場(chǎng)輸灰設(shè)備頻繁動(dòng)作，輸灰效率低，還造成設(shè)備空磨損。特殊情況還會(huì)造成三、四電場(chǎng)飛灰不能及時(shí)輸送，形成三、四電場(chǎng)電除塵灰斗積灰過高。為了提高輸灰效率，運(yùn)行輸灰人員只能采用停五電場(chǎng)輸灰，增加三、四電場(chǎng)輸灰的運(yùn)行次數(shù)辦法，這也增加了輸灰人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

3 鄒縣電廠氣力輸灰控制系統(tǒng)優(yōu)化

3.1 在主要輸灰管道上安裝自動(dòng)成栓閥，并優(yōu)化其控制邏輯

針對(duì)輸灰管道易堵，在主要輸灰管道上安裝自動(dòng)成栓閥，其工作原理：當(dāng)管道中飛灰滿管時(shí)，輸灰壓力產(chǎn)生壓升現(xiàn)象，當(dāng)管道內(nèi)的壓力達(dá)到自動(dòng)成栓裝置開啟的壓力時(shí)，閥門會(huì)自動(dòng)打開向灰管內(nèi)補(bǔ)氣，管道內(nèi)的飛灰受到壓縮空氣的擾動(dòng)，會(huì)自動(dòng)疏松，強(qiáng)迫飛灰向前移動(dòng)，當(dāng)堵管現(xiàn)象消除，管道壓力降低，閥門自動(dòng)關(guān)閉。

為了防止自動(dòng)成栓閥故障時(shí)，壓縮空氣漏入輸灰管道，損壞管道。在輸灰系統(tǒng)中增加了切斷閥，用于控制自動(dòng)成栓閥的氣源，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，設(shè)計(jì)了切斷閥的控制邏輯：在輸灰過程中，當(dāng)輸送壓力大于0.26MPa時(shí)（此時(shí)輸灰管道可能堵塞，成栓閥已打開）聯(lián)開切斷閥，壓縮空氣通過成栓閥進(jìn)入灰管，起到助輸?shù)淖饔茫?dāng)輸灰壓力低于0.12MPa，切斷閥關(guān)閉，自動(dòng)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(gè)電場(chǎng)輪流使用一條輸灰管道程控的優(yōu)化

為了增加每個(gè)電場(chǎng)輸灰程控的靈活性和可控性，在輸灰邏輯中設(shè)計(jì)了等待時(shí)間選項(xiàng)，輸灰人員可以根據(jù)每個(gè)電場(chǎng)灰量的情況，設(shè)置不同的等待時(shí)間，從而改變電場(chǎng)在每個(gè)循環(huán)中輸灰的次數(shù)。針對(duì)多個(gè)電場(chǎng)同時(shí)等待一條輸灰管道的情況，設(shè)計(jì)了一套“先來先服務(wù)”即等待時(shí)間優(yōu)先邏輯，輸灰人員可靈活的根據(jù)每個(gè)電場(chǎng)灰量的不同，設(shè)置不同的等待時(shí)間，使得灰量大的電場(chǎng)多輸送幾次，灰量少電場(chǎng)可等待時(shí)間長(zhǎng)些。在實(shí)際運(yùn)行中，635MW及335MW機(jī)組基本上都按照三、四電場(chǎng)輸灰兩次，五電場(chǎng)輸灰一次的方式運(yùn)行，這也大大提高每個(gè)電場(chǎng)輸灰效率也達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。

3.3 輸灰程控邏輯優(yōu)化

正常情況下，輸灰系統(tǒng)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(dāng)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(dāng)輸灰管道輕微堵塞，壓力可能長(zhǎng)時(shí)間降不到設(shè)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(yán)重時(shí)管道堵死。為此，設(shè)計(jì)了2min內(nèi)，壓縮空氣壓力降不到設(shè)定值，發(fā)堵管報(bào)警，5min中內(nèi)，自動(dòng)退出輸灰程控功能，避免堵管，影響機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)也不影響其它電場(chǎng)輸灰的運(yùn)行。

4 結(jié)束語

鄒縣電廠氣力輸灰控制系統(tǒng)的優(yōu)化，有力解決了堵管、多個(gè)電場(chǎng)輸灰系統(tǒng)爭(zhēng)用一條輸灰管路的問題，提高了系統(tǒng)輸灰的效率，減輕了運(yùn)行人員的操作負(fù)擔(dān)。特別是多套輸灰系統(tǒng)的時(shí)間優(yōu)先模式的設(shè)計(jì)，為鄒縣電廠其它機(jī)組輸灰邏輯設(shè)計(jì)提供了依據(jù)，也為其它類似系統(tǒng)的邏輯設(shè)計(jì)提供了參考。

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作者簡(jiǎn)介：王麗英，女，本科，學(xué)士，工程師，主要從事熱工自動(dòng)調(diào)試及檢修。endprint