热电厂气力输灰系统的改造

热电厂气力输灰系统的改造

贾鹏飞 1 贺东海 2

内蒙古京能康巴什热电有限公司 内蒙古鄂尔多斯市 017010

摘要：随着科技的飞速发展，以及国家绿色环保理念不断深入，锅炉辅机系统的改造和完善越加受到关注及重视。热电厂锅炉调试使用初期，气力输灰系统出现许多问题，为了保障锅炉连续生产运行，就原输灰系统改造创新，新型输灰系统不仅保障了锅炉的正常运行，还减轻了系统维护工作量，解决了旧系统存在的问题。

关键词：气力输灰系统；创新改造

一、气力输灰系统存在问题

输灰系统分灰斗、气动控制阀，带有密封圈的气动阀。该系统由除尘器、仓泵、气源、管道、灰库等组成，采用PLc集中控制方式，实现系统设备协调有序运行。系统采用仓泵作为关键输送设备，仓泵直接连接在各除尘器灰斗下，接受电除尘和布袋除尘收集的灰尘，同时采用压缩机作为动力源，通过密闭管道，在高浓度、低流速的状态下把飞灰输送至贮灰库。

系统各个气动阀输灰过程中不能正常开关。气力输灰控制系统主要是靠气动阀控制，所以气动阀的正常动作对输灰系统至关重要。投产初期气力输灰系统自动运行中频繁出现气动阀开关不灵敏。经多次观察分析，利用压缩空气将仓泵中的灰尘输送至灰库这一环节中，压缩空气的压力会急剧下降，同时仪用气压力也随之下降，使各个气动阀不能正常开关从而导致输灰系统失控。所以，稳定的仪用气压是保证输灰系统正常运行的关键。

二、力输灰系统存在问题的改进措施

1、除灰系统简介。该厂2×300MW锅炉设计飞灰堆积密度0.7kg/m3，输灰系统采用正压浓相上引式气力输送方式将除尘器飞灰输送到灰库，粗、细灰分排。以一台炉为一个单元，每台炉设一套正压浓相气力输送系统，考虑了燃用校核煤种产灰量50%的裕量，系统最大出力设计25t/h，其中一电场占80%，二电场占16%，三电场占3.2%，四电场占0.8%。一电场故障时，一电场占10%，二电场占72%，三电场占14.4%，四电场占3.6%。每台炉设两根输灰管道，一电场四个仓泵为一个输送单元，一根输灰管道输送至原灰库，同时飞灰可通过库顶管道切换阀进入粗灰库。二、三、四电场四个仓泵各为一个单元，轮流用一根母管输送至细灰库，同时飞灰可通过库顶管道切换阀进入原灰库。两台炉共四条输灰管道，输送距离500米，升高约25米。两台炉共设3座灰库，1座原灰库，1座粗灰库，1座细灰库。原灰库与粗、细灰库之间可互为备用，灰库直径12m，高25m，有效容积约1350m3。

干灰输送采用压缩空气，系统各空压机并联运行，气源管路互通。两台炉为一个供气单元，输送气源共设置3台20m3/min空压机，额定排气压力0.75Mpa。每台空压机设置一台冷冻式干燥器对压缩空气进行干燥，每台炉设一个容积为10m3的储气罐，两台炉运行时，空压机二台运行，一台备用。

输灰程序设计：两台炉同时运行时，1、2号炉一电场两条管道即满即送，两台炉的二、三、四共六个电场轮流输灰，每次最多允许三根管道同时输灰。另外，每个单元输送程序的启动受输送压缩空气压力的限制，如有其他单元正在输送，整个压缩空气系统的压力小于0.55MPa时，为防止输送过程中出现干灰沉积管道造成堵管，已具备输送条件的单元不启动输送程序，要等待其他管道输送完成，压缩空气压力达到0.55MPa时才启动程序输送。

2、输灰系统管道改造

按下式计算除尘器的最大排灰量Gh：

目前燃用较差煤质，收到基低位发热量17.69MJ/kg，收到基灰分29.93％；锅炉满负荷时燃煤量为158.44t/h。得：Gh=40.35t/h

由于已经按较差煤种计算了锅炉的排灰量，因此输灰系统改造最大出力按每台炉50t/h设计，考虑20%的裕量。原设计一电场四个仓泵为一个输送单元，最大出力20t/h，要将一电场最大出力提高到40t/h，每台锅炉一电场增加一条输送管道。1、2号仓泵为甲侧单元，单独一根管道输送至灰库；3、4仓泵为乙侧单元，单独一根管道输送至灰库。考虑一电场故障时，二电场承担72%输灰任务，将二、三、四电场输送母管在除尘器下分别插入一电场甲侧和乙侧母管，中间以气动闸阀隔离，在一电场故障退出运行时，二电场干灰可通过一电场输灰管道输送至灰库。

3、管道出料阀改造。输灰管道出料阀用带压开启的陶瓷双插板阀代替原设计的无压开启圆顶阀该阀门采用软密封，密封效果好，但为防止密封损坏必须提前打开。这样干灰在仓泵内气化不充分，输送的初始速度慢，输送时间长，影响输灰整体输送能力，迅速提高输送压力，增加输送初始速度，缩短输灰时间，增加输送频率，从而增加整个输灰系统的输送力。

三、输灰压缩空气系统改造

1、空压机改造。通过两年的运行统计，两台炉同时满负荷运行三条管道同时输送时，3台20m3/min空压机全部启动，输送压缩空气压力常常低于0.36MPa。改造后增加了两条输灰管道，两台炉至少5条管道同时输送，最少需要100m3/min压缩空气量，同时考虑两台以上空压机运行，需设一台空压机备用的原则，再增加两台40m3/min空压机。一台安装于输灰空压机房内，一台安装于厂、仪用空压机房内，空压机出口管道全部接入原输灰压缩空气母管，与原空压机出口管汇通后进入储气罐。

2、压缩空气后处理设备改造。将原设计的冷冻式干燥器更换成微热再生吸附式空气干燥器，新增加的两台40m3/min空压机后处理设备也采用微热再生干燥器，经微热再生干燥器处理后的压缩空气0.75MPa压力下露点温度为-40℃，保证冬季环境温度低于-15℃时，压缩空气不析水，输送压缩空气管道节流孔不冻结，压缩空气畅通。

3、控制程序修改。输灰系统程序设计为两台炉一电场四个输送单元均满足即满即送要求，遇二、三、四电场与一电场同时满足启动条件时，一电场输送单元优先启动输送；两台炉二、三、四电场不设轮流启动程序限制，只要压缩空气系统压力满足0.55MPa允许启动运行时，可以同时启动，不需等待。在某一电场输送单元故障或一电场除尘器故障退出运行时，二电场切入一电场管道，利用一电场管道输送，二、三电场仍用原来的共用母管输送。

4、安装与调试

①输灰管道安装及调试注意事项：输灰管道安装过程中严禁杂物遗留管道内，造成运行时堵管；靠近灰库最后一段管道安装焊接前整个管道用压缩空气吹扫，排尽管道内杂物；灰库顶部接口开孔时，不允许采用水钻打孔，必须采用人工掏挖，严禁大块杂物落入灰库内，造成卸灰设备损坏；灰库顶部与进入灰库的输灰管道接缝做好防水，防止运行期间雨水流进灰库，干灰凝固堵塞卸灰口；全部管道焊接完成用压缩空气打压检漏，发现缺陷及时消除，严禁将缺陷遗留至机组启动后处理。

②空压机出口管道安装及调试注意事项：管道连接从空压机至储气罐方向，到储气罐前阀门安装前，启动空压机用压缩空气吹净管道内所有杂物，尽量减少杂物及焊渣进入储气罐；所有管道焊接完成后，用压缩空气打压检漏；第一次投入压缩空气进输灰系统时，进入输灰系统前的压缩空气要在储气罐至输灰压缩空气母管第一道阀门处排气，严格控制焊渣进入输灰压缩空气管道堵塞节流孔（节流孔最小直径4mm）。

通过输灰系统管道和阀门改造、增加空压机以加强输灰动力、改善压缩空气质量及自动控制程序优化，输灰系统输送能力比设计增加两倍，达到单台炉50t/h。改造后输灰系统运行正常，冬、夏季大负荷期间再未发生因灰斗放灰而造成的严重环境污染事件。降低检修、运行维护劳动力，保障了机组的稳定运行。

参考文献：

[1] 高成．压气力输灰系统使用和维护说明书[Ml．北京：北京电力设备总厂，2019．

[2] 周菊华，郝杰．电厂锅炉压气力输灰系统技术[M1．北京：中国电力出版社．2019．