蒲城发电有限责任公司 陕西渭南蒲城县孙镇 715501
摘要:在传统时期,我国建设了数量较多、单体容量相对较小的火力发电厂。进入新时代后,随着生产、生活用电需求的变化,以及电力行业的系统性改革要求,电力企业也纷纷实施了对原有设备的技术改造与升级换代。本文以此为背景,选取660MW机组作为研究对象,介绍了660MW机组除灰中对LQZ型气力输送系统的运用概况。并以此为基础,分别从系统设计、关键技术、运行情况、系统工作原理、设备运维管理等方面,对其具体应用进行了讨论。
关键词:LQZ型气力输送系统;660MW机组;除灰;应用
660MW机组中的除灰系统由飞灰输送、贮存、卸料构成,LQZ型气力输送系统以正压浓相((DEPAC)技术为准,选用电除尘器灰斗连续排灰方式。在该机组中炉电除尘器灰斗包括两个单元(A、B),一个单元中电场数量为5个、灰斗数量共计20个、输灰出力为每小时38吨。由于B-MCR工况燃用设计煤种时,锅炉满足排灰量50%的裕度,炉电总输灰出力可以达到每小时76吨,因而系统运行的安全性、可靠性均较好,能够实现除灰目标等。
1、系统设计
在现代电厂660MW除灰方案设计中,对于LQZ气力输送系统的运用已经相对普遍。从实践经验看,已经基本形成了以系统设计为主导的基本法应用模式。具体分析如下:
从设计条件看,先要对地震强度、管道配置、输送距离等进行分析。在该机组中的相关数据如下:(1)地震基本烈度:6度;动峰值加速度:0.05克。(2)锅炉:1台配4根输灰管。具体为2个单元设粗灰管2根(用于一电场)、细灰管1根(用于三、四、五电场)、二电场输灰管1根。(3)输送距离方面的水平长度:300米;高度:30米;90度弯头: 8个。设计遵循简单、适用、稳定性高三项基本原则,设备设计选型以设计煤种、裕度为前提条件,留有相应的余量。
料性法设计原理,主要是通过对物料粒度、湿度、去气性、堆积比重等料性测试,结合系统输入条件、出力情况等,完成对输送系统的各项参数计算,再利用计算机软件获取气力输送特性图后,开展具体设计。该机组根据试验结果分析,确定选用DN150毫米到DN175毫米的管道,将压损也下调到了205千帕。具体设计如下:(1)出力设计以炉电除尘器校核煤种灰量为准,按照每小时50.7吨的实际情况,设计出力为每小时76吨。并且,通过各电场灰量的合理分布,有利于后续故障工况下的维护。其中,一电场、二电场、其它三个电场每小时的灰量分别为60.8吨、12.16吨、3.04吨。如果一电场发生故障停运,此时,可以通过其它电场承担一电场灰量。此时,可以将其灰量分布情况调整为5.07吨、33.6吨、12.03吨。(2)仓泵配置主要包括5个电场各自容积的选取、仓泵单元划分、仓泵结构选择。灰管配置按照设计条件分析结果具体配置。系统参数包括管径、输送空气量、输送初速度、输送末速度、灰气比等。
2、关键技术
在该机组LQZ型气力输送系统应用时,仓泵的设置与结构选择十分关键。本次选择了以上、下引式仓泵优势为基础的M泵结构。比较优势主要体现在适应范围广、出力能力强、流化性能好、可调性高、输送压力稳定等方面。通过配套的进料与运行工艺控制,可以实现组合式多仓泵运行,满足660MW之类的大型机组输灰需求。
在变径技术方面,主要通过对管道内压力损失和速度分布情况的精准计算,借助变径技术对其进行优化处理。可增强输送灰气比,满足在低灰气流速条件下,对磨损与堵塞的控制目标。
在运行工艺方面,对于“有压开泵”运行方式的选择,能够确保设计出力增大时、系统始终处于稳压运行状态。例如,在该系统中以进气流化充压为准,可以通过对系统阻力、输送距离、飞灰性质等要素的细致分析与现场调试,确定流化压力与流化时间参数,进而使仓泵内的灰气混合始终能够获得控制。除此之外,消堵装置、输送单元配置等,也有效促进了该系统关键技术的优化。
3、运行情况
锅炉负荷、设计出力的有效对应,可以保障系统连续稳定运行。以#2炉管距最长的灰管为例:(1)堆积密度为0.75t/m3,用 表示。(2)仓泵充填率等于0.8%,用
表示,填充周期为445s,用T表示。(3)空泵充压40S时,压强为0.15MPa,用T0、PS表示;容积每立米达到8,用V表示。此时,可以得到:
4、系统工作原理
LQZ型气力输送系统以正压浓相技术为准,运用固气两相流气力输送原理,以压缩空气为动力源,在静压、动压情况下完成对物料的输送。在该系统中的流化与输送几乎处于同步状态。以该机组中的LQZ正压浓相气力输送系统为例,主要由气源、输送、管路、灰库,以及主控制器共同构成。该系统中以仓泵作为输送机,在实际运行中具有独立运行特征、组合运行优势。因而在系统工作过程中,实际上可以形成以“进料——流化加压——输送——吹扫”为一个循环的基本工作模式。
5、设备运维管理
在运维管理方面,主要包括了运行检查维护、定期检查维护(如仓泵、进料阀、孔板、流量调节阀、进气管路等)、气动耐磨双闸阀故障处理、系统故障排查及处理等。
首先,由于该系统应用时牵涉到诸多细节维护管理需要,因而,为了预防由某一个环节引发连锁式的故障。根据系统设计及运行情况,制定了内容相对完整的系统性运维管理方案。通过制作系统运行要素清单、完善运维管理指标,建立了指标化的评估方案、监督方案。可以在远程控制、现场检查相结合的情况下,确保设备运行安全。而且,通过设置传感器、控制器,增强了对仓泵、灰斗等方面的自动化控制,有效提高了管理效率。
其次,在该系统应用过程中,各类阀门均以气动耐磨双闸阀为主。但是,由于出料阀容易在仓泵压力升高到下降的过程中,容易出现损坏现象。所以,在实际维护过程中,应该重点检查密封圈磨损、抽板磨损现象,通常更换后即可以解决问题。需要注意的是,密封圈的更换完毕后,应该配套的进行法兰夹紧调整,确保密封圈的起到实质性的密封作用。调整工作完成后,需要通过调整气源三联件上的调压阀,检查出料阀的启闭情况是否正常。若正常则可以使用,若存在异常,仍需要在拆除后进行重新装配。
结束语
总之,在660MW机组除灰中应用LQZ型气力输送系统,既要从机组的实际需求出发,做好各项设计条件的分析与准备,完成系统设计。也应该从系统性应用的层面切入,制定匹配度相对较高的运维管理方案,以此化解在实际应用中存在的故障工况问题等。通过以上初步分析,可以看出应用LQZ型气力输送系统具有十分明显的技术优势。然而,在设备设计选型方面,应该注重精细化选择,尽可能确保5个电场的灰管配置、仓泵结构、运行工艺等,均处于较佳状态。如此,可以使LQZ正压浓相技术发挥出较大优势,也可以真正化解其中的故障及除灰难题等。
参考文献
[1]戴新杰,贾瑞文,张炜,等.生物质发电锅炉专用除尘及稀相气力输灰系统开发和应用[J].四川建材,2021,47(1):25-26.
[2]许保强.热电联产煤粉炉电厂除灰渣系统方案分析[J]. 化工管理,2020,9(11):133-134.
[3]华奕强.关于火力发电厂脱硫除灰超净改造后节能降耗的探究[J]. 科学与财富,2020,16(12):149-150.