火電廠氣力除灰系統堵管的原因分析及對策

張家玉

摘 要：為了構建綠色的現代化火力發電廠，越來越多的火電廠采用氣力除灰系統代替傳統的水力除灰，在確保除灰質量的同時也有利于節約水資源，降低火電廠生產能耗。但是氣力除灰系統運行中容易出現堵管問題，作為火電廠的重要輔助系統，除灰系統的故障將會影響火電廠的正常運行。氣力除灰系統的堵管會造成電除塵器灰斗的嚴重積灰，導致除塵器工作效率的下降、引風機效能喪失以及會輸送能力下降等問題。本文就火電廠氣力除灰系統堵管的原因進行了分析，并提出了相應解決策略，以期為氣力除灰系統的檢修和維護提供借鑒。

關鍵詞：火力發電廠 氣力除灰系統 堵管 對策

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）04（c）-0032-02

氣力除灰系統的建設占地面積更小，且可以節省大量的沖灰水，有利于對粉煤灰進行綜合利用，因而氣力除灰系統在火電廠中的應用日漸廣泛，但是氣力除灰系統結構比較復雜，使用中容易出現堵管的問題，造成輸灰困難的情況，影響火電廠的正常運行，因而必須要采取科學的氣力除灰系統使用方法，加強系統的日常監測維護，以便于及時發現問題并對其進行解決。

1 氣力除灰系統堵管的影響

堵管將直接導致氣力除灰系統運行效率的下降，甚至造成系統的停運，威脅火力發電廠的正常運行。氣力除灰系統堵管的影響具體有以下4個方面：一是阻塞排灰口，當輸灰管道堵塞時電除塵器灰斗的積灰無法被及時清理，而下部的干灰會受到上部較大的壓力進而出現結塊，造成電除塵器灰斗出口處搭橋堵塞排灰口，影響灰斗的正常使用。二是造成電除塵器工作效率的下降，當灰斗內的積灰灰位超過一定的高度時，出現陽極振打失靈的狀況，進而出現陽極板與陽極線由于灰接觸不完全短路的情況，造成干灰的二次偏移和電除塵器下級電場負荷的增加，導致除塵效率的下降和鍋爐煙氣排放的超標。三是引風機效能發揮的失常，在輸灰管道堵塞的情況下系統的除塵效率下降，鍋爐的煙氣中粉塵濃度會隨之上升，進而造成引風機葉輪磨損的加劇，嚴重的還會導致引風機飛車情況的發生。四是灰輸送能力的下降，氣力除灰系統的堵管會誘發短路故障，這時電除塵器內會有較多大顆粒灰渣的沉降，進而造成系統輸灰能力的下降，同時還有可能出現灰斗排灰口阻塞和灰輸送能力下降兩種現象的循環，進一步加劇電除塵器灰斗積灰問題。當粉塵累積量超過除灰系統的負荷時就容易誘發坍塌、掉斗等安全事故。

2 氣力除灰系統堵管原因分析

2.1 氣力除灰運行參數設置不合理

火力發電廠運行過程中機組的運行狀態并不是恒定的，當發電機組的運行狀態發生變化時就需要根據實時情況對氣力除灰設備的運行參數進行相應的調整。當飛灰較多時，要及時將除灰系統的輸灰參數調到最大，以免輸灰不暢造成堵管或是其他運行故障。氣力除灰系統操作人員要以燃煤的性質、設備質量以及運行狀態等為根據運行參數的設置，為了確保系統輸灰能力的最大化，要盡可能減少設備的摩擦情況。

2.2 氣力除灰能力欠缺

氣力除灰系統性能問題的原因主要來自于兩方面：一是系統設計階段，為了控制成本將除灰系統的容量設計的比較小，后續運行過程中當灰量過大時就會出現除灰能力不足的問題。二是實際使用燃煤與設計煤種之間差距較大，鍋爐實際所用煤種的品質較差，灰分含量較高且容易產生顆粒較大的飛灰，對氣力除灰系統的運行產生了負面的影響，除灰設備的干灰輸送能力無法滿足實際需求。

2.3 人為因素導致的堵管

操作人員專業水平不足也會導致除塵設備的運行故障，例如，運行參數調整不恰當致使的堵管問題。如果進料時間設置過短會造成輸灰次數的增加，導致氣灰比的降低與設計的氣固兩相流形態不符，加劇設備的磨損。使用氣力除灰系統的人員在上崗前如果沒有接受系統的培訓，對于設備的性能、使用規律、操作方式等不夠熟悉，容易在操作中出現問題。

2.4 系統部件故障

部件本身的質量問題是導致運行過程中部件故障的主要原因，在氣力除灰系統設計建造時，為了節約成本降低投入，造價人員可能會選擇與設計要求相近但成本更低質量也不夠好的材料，這類部件的使用壽命一般比較短。除此之外，操作不當也容易誘發系統部件故障，威脅氣力除灰系統的穩定運行。

3 堵管故障對策分析

相關技術人員要明確氣力除灰系統的常見故障及其解決對策，加強設備的日常維護嚴格按照標準的操作流程進行除灰作業，當堵管故障發生時要及時采取恰當的處理方案，避免對機組的運行造成嚴重的負面影響。

3.1 輸送用氣氣源壓力問題處理

火電廠所使用的氣力除灰系統的輸灰氣源壓力一般為0.6MPa，當壓力過低時會導致進氣量的降低，管道的輸灰速度下降造成飛灰的堆積進而導致了管道的堵塞情況。為了避免類似問題的出現要加強氣源壓力的控制，必要的情況下可以增設相應的氣源壓力變送器對系統進行保護，當氣壓在0.4MPa以下時除灰系統便會停止工作，避免飛灰的過多堆積造成的堵管現象。當壓力出現問題時技術人員還需要對空壓機及相關附屬設備的運行狀態進行檢查，當異常狀態出現時要及時對其進行調整。

3.2 干燥過濾裝置問題處理

氣力除灰系統的空壓機在運行中會對空氣中的水分進行壓縮，將氣態的水變液態，空氣的干燥程度會對空壓機的運行產生直接的影響。除此之外，空壓機還會對空氣中的粉塵及油等進行壓縮。當干燥過濾裝置運行故障無法正常使用時，空氣中的粉塵、油及液態水就會直接進入氣力輸灰管道內與飛灰融合，進而導致飛灰粘結到管道內壁上，且管道內壁灰垢的處理難度比較大，如果灰塵不斷地堆積就會增加除灰系統輸灰的阻力，導致輸灰速度的下降和管道的堵塞。因而要對干燥過濾裝置進行定期的檢修維護，關注輸灰管道的內部狀態，以便于及時發現問題并進行處理，保障氣力除灰系統的正常運行。

3.3 粉煤灰問題處理

鍋爐燃燒的不同階段粉煤灰的特性也有所差別，初始階段的飛灰粘性和顆粒都比較大且灰溫較低，流動性較差，為了避免堵管，要加大氣力除灰系統輸灰的初始速度，適當縮短倉泵進料的時間提高氣量配比。此外煤質的變化也會對輸灰質量產生直接的影響，當燃煤灰分超過氣力除灰系統的最大輸送能力時，火電廠需要對除灰設備進行改進，增大除灰設備的容量，提高輸灰能力。火力發電廠機組運行故障時，較大的粗灰會堆積在電場的灰斗中，為了避免供電問題引發的堵管問題，要提前做好應急方案，并對氣力除灰系統各項參數進行合理的規劃。

4 結語

綜上所述，火電廠鍋爐所使用的燃煤品質與設計要求存在較大的差距是導致氣力除灰系統發生管道堵塞故障的主要原因。為了提高火電廠氣力除灰系統運行的穩定性必須要加強入場煤種的校核，盡可能選擇與設計煤種性質相近的燃煤，加強配煤燃燒技術的改進和氣力除灰系統的優化調整。同時還可以通過煙道回轉式空預器水平段的加長、導流板的設計及氣力除灰系統參數的調整，確保煙道內煙氣濃度的均勻性和系統運行的可靠性。

參考文獻

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