320MW燃煤機組除渣系統渣管線結垢后的化學酸洗應用

張武賓

【摘? 要】近年來，國內煤價持續高漲，發電企業成本加重，面臨虧損邊緣，為節約企業成本，提高整體效益，三門峽華陽電廠在確保機組安全運行情況下，進行入爐煤摻配方案。三門峽華陽電廠2×320MW燃煤機組自1996年投產以來，相繼經過擴容、超凈排放及供熱改造，而除渣系統卻未進行相應增容，且渣管線道因運行年限久遠，管道內壁嚴重，機組摻配煤后渣量急劇變大，管道結垢速率增加，導致管線孔徑變細，渣漿泵出力變小，運行期間，一旦控制不好，若有異物或大渣塊進入系統，將會造成渣漿泵或渣管線頻繁堵塞現象，甚至影響機組負荷。原設計的渣水比例已不符合目前運行工況，若更換渣管線成本較高，為此，在節約成本的前提下，該公司發電部采用合適PH的化學酸洗廢液對結垢渣管線進行酸洗，以提高渣漿泵出力。

【關鍵詞】渣管線;結垢;堵塞;酸洗廢液;PH

一、引言

三門峽華陽電廠2×320MW燃煤機組除渣系統采用水力除渣方式，自投產以來經擴容及超凈排放改造后，易造成空預器堵塞，爐膛燃燒火焰偏斜，燃燒不完全結焦嚴重，尤其是機組入爐煤摻配后，煤質變差，渣量變大，出現渣漿泵入口堵塞、出口管線堵塞、渣溝堵塞現象;目前，通過運行中不斷調整摸索及各種應對措施，系統運行中出現的問題已基本得到解決;為此，本文針對渣管線結垢前后及酸洗后的除渣系統運行工況對比，進行詳細分析和討論。

二、系統簡介

三門峽電廠一期2×320MW機組，設計煤種為義馬礦區低硫煤和三門峽地方煤的混合煤種。

設計煤種：義馬低硫煤：英豪：支建=6：3：1

校核煤種：義馬低硫煤：英豪=8：2

三門峽電廠一期2×320MW機組除渣系統為水力除渣運行方式，每臺爐各配兩臺撈渣機、兩臺碎渣機、三臺渣漿泵、兩臺回水沖渣泵，#1、2 爐共用兩個?10M 脫水倉（每臺脫水倉的有效存渣容積為 380m3）、一個回水池和兩臺回水泵。另外，我公司一期還設置了兩臺沖洗水泵、三組灰漿泵及高、中、低壓軸封水泵各兩臺作為防止廢水、污水外排的一種輔助手段。

每臺爐設置3臺渣漿泵，機組正常運行期間，一臺渣漿泵運行，兩臺備用，爐膛燃燒后的爐渣經過撈渣機底部水封槽冷卻、裂化后，通過A、B側刮板撈渣機將渣分別帶至A、B側碎渣機碾碎，后經A、B側碎渣機下方高壓激流噴嘴沖渣水將渣沖至渣漿池，經過渣漿泵通過渣管線將渣水打至一期脫水倉進行脫水，進行渣水分離，脫水后的干渣經過運渣車運走，分離出的水回收至回水池，一部分通過回水泵將水打至撈渣機水封槽內，另一部分打至渣溝激流噴嘴沖渣用，形成閉式水循環使用。

三、方案實施背景及目的。

酸洗背景：1號爐渣漿泵系統設置3臺渣漿泵，每臺泵單獨設置一條渣管線，2號渣管線采用Φ168的陶瓷內襯管。由于渣水成堿性，長期運行后渣管線內壁結垢嚴重，通流面積減小，渣漿泵出力降低。目前2號渣漿泵運行時電流53A左右，已不能滿足除渣系統運行需求，急需酸洗處理。

目的：消除設備隱患，保證除渣系統安全穩定運行，需要對1號爐2號渣管線進行酸洗處理。

1、方案內容。本次酸洗采用的水源是二期弱酸曝氣塔的酸性廢水。目前曝氣塔酸性廢水（排放之前加堿中和）排至一期灰漿池，由灰漿泵打至灰場。可以通過PVC鋼絲軟管（約150米），將酸性廢水引致1號爐渣漿前池，在渣漿前池處制作安裝不銹鋼管道及隔膜閥，通過閥門控制水量，調節渣水PH值。

2、建立酸洗領導小組及酸洗工作小組。洗領導小組負責定期檢查酸洗現場工作將展情況是否和方案預期一致，檢查現場嚴格遵守安全規程，確保酸洗各項工作、水質測試等安全進行;協調處理酸洗過程中的異常。酸洗工作小組按照酸洗方案的要求安裝臨時系統;熟悉酸洗方案的技術關鍵點，負責酸洗現場各項工作安全有序開展，現場工作嚴格遵守安全規程和技術方案，按照方案要求進行酸洗、水質測試等各項工作;負責酸洗過程中和運行人員的聯系協調。

加酸開始后，領導小組和工作小組共同監護調整加酸水量，在渣漿泵出口放水口處取樣，用PH試紙進行測試，保證渣水PH值在5.0—6.0左右，并在脫水倉頂部渣管線出口處取樣測試，兩處PH值進行對比。待調整穩定后，由工作班成員1小時取樣測試一次，進行記錄待查。

3、酸洗注意事項。

3.1由于目前2號渣漿泵出力較小，酸洗過程應選擇的低負荷期間進行，如果負荷增加，渣漿前池液位無法維持時，應啟動1號或者3號渣漿泵并聯運行。

3.2酸洗對渣漿泵的軸套影響較大，應重點觀察盤根漏水量，水量增大時及時通知點檢人員更換盤根，必要時更換軸套。

3.3嚴格按要求控制渣水PH值，定期測量PH值。酸洗時渣漿泵出口和脫水倉頂部渣管線出口處PH值最低不得低于5.0。

3.4酸洗期間加強渣管線的巡檢，發現管道泄漏應立即切泵運行，并停止酸洗。

3.5酸洗過程中，管道中的積垢可能會脫落，導致管道堵塞，一旦發現渣漿泵電流大幅度降低，應立即切泵運行，再聯系檢修處理，防止管道堵死。

四、除渣系統渣管線酸洗前后對比。

統計2018年5月份1號爐除渣系統運行情況，1號爐負荷192MW時，#2渣漿泵電流50.85A，出力較小，高負荷時單臺泵不足以滿足機組排漿需求。

鑒于此情況，2018年6月份該公司發電部開始策劃酸洗方案，7月份正式開始利用化學廢酸液對#1爐#2渣管線進行酸洗。

經統計2018年12月份#1爐#2渣漿泵運行情況，發現經過4個月酸洗，#2渣漿泵電流由最初的51A左右增大至57A，出力明顯增大，經運行期間調整后，單臺泵可滿足機組排漿需求，表明酸洗效果較為明顯。

經過運行中的不斷摸索調整，發現酸水PH控制在5.0左右效果最好，PH過低會造成渣管線腐蝕泄漏，PH過高渣垢與酸水反應不徹底，酸洗效果不佳。最終經過4個月酸洗，2號渣漿泵出力大幅增加，經調整后，達到單臺泵運行可滿足排渣要求，頗有成效。

五、水力除渣系統管線結垢前后的對比

我廠一期2×320MW機組設計煤種灰分為21.30%，校核煤種為19.05%，而摻配煤后機組燃用煤種較雜，經化驗入爐煤灰分為28.0%—37.0%。煤種偏差大，對除渣系統影響較大。

據統計，2018年4月份1號爐渣漿泵運行情況，發現#1爐負荷256MW，#1渣漿泵運行時電流67A，單泵可維持排漿需求。#1爐負荷164MW，#3渣漿泵運行情況，電流55A，單泵可維持排漿需求，表明渣管線結垢不嚴重時。

經統計2018年11、12月份1號爐除渣系統運行情況，發現11月份#1爐負荷213MW，#1、3渣漿泵并聯運行，12月份#1爐負荷187MW，#1、2渣漿泵并聯運行，#1渣漿泵電流由4月份的67A降至11月份的62A，12月份已經降到51A;#3渣漿泵電流由4月份的55A降至11月份的51A，12月份降到47A，且兩臺渣漿泵并聯運行也頻繁堵塞。表明摻配煤之后#1、3渣管線也已經嚴重結垢，出力大幅下降。渣泵出力大幅下降，雙泵并聯運行才可滿足機組排漿需求。

由上可看出，機組在摻配煤之后，渣管線內徑逐漸結垢，導致渣漿泵出力逐漸下降。

尤其是機組漲負荷后，渣量增大渣漿泵出力小不能及時排出，大量渣堆積在泵出口及入口內造成堵塞。后經過其他水沖洗稀釋渣濃度等方法，機組在低負荷階段暫時能夠滿足排漿需求，但在機組高負荷渣量增大情況下，系統極易堵死，后續只能拆開管道清渣搶修，組織人員特巡等，治標不治本，不僅浪費大量的水資源以及廠用電，而且與目前公司提倡的的節能理念背道而馳。并且加大了維護經費和人力投入，浪費大量的人力精力;特別是近期環境溫度突降，供熱機組作為一項當地居民冬季取暖的民生工程，機組帶高負荷時段，除渣系統故障頻發。據不完全統計，2018年全年，三門峽電廠共組織人力搶修除渣系統190余人次。

目前#2渣管線經過酸洗后，出力明顯增大。經過對比，此方法較為安全環保，不僅避免了渣管線更換，而且為公司節省費用近80余萬元。下一步，在此基礎上及時總結推廣經驗，準備對其余兩條渣管線進行酸洗。

參考文獻：

[1]大唐三門峽發電有限責任公司除灰除渣運行規程Q/CDT—DTSMXPC 105 1201—2016

[2]三門峽華陽發電有限責任公司集控主機運行規程Q/CDT—SMHYPC 105 0101—2018

（作者單位：大唐三門峽發電有限責任公司）