火电厂先导栓塞式高效节气节电满管输送技术

火电厂先导栓塞式高效节气节电满管输送技术

陈诗杰

国家电投集团贵州金元股份有限公司纳雍发电厂

摘要：火力发电厂中省煤器排灰由于具有温度高、自身颗粒粗、比重大等特点，运行期间频繁出现堵管、输灰曲线拖尾、仓泵本体漏灰现象，一直是气力输送系统比较难以解决的问题。如果机组运行期间不能正常投运，大颗粒灰尘不仅对空预器、脱硝设备、低温省煤器造成堵塞，更严重的还将造成低温省煤器的磨损泄漏，从而影响蓄热元器件的换热效果和电除尘器输灰困难。纳雍电厂一厂电4×300MW机组#4炉一电场、省煤器利用大修机会，通过加装先导式栓塞阀等一系列措施后，一次投运成功，达到了预期的效果。

关键词：一电场：省煤器；治理；改造；

前 言：先导式栓塞阀输送系统的工作原理：根据输灰管管径、输送介质、输送距离及输灰管现场弯头布置等不同，设计每隔一定距离加装气力输送器，仓泵进气采用底部静压进气，仓泵进气口采用减压阀，输送时仓泵内保持一定的低于气源压力的恒压，压力的高低设计取决于总气源压力和要求的输送量，压力高则出灰速度快输送效率就高。在仓泵出口处是满管输送，当介质输送到一定距离会产生堵管情况时，此时安装在管道上的气力输送器会自动检测输灰管内的压力，当管道内的压力达到设备开启的压力时，阀门会自动打开向管道内进气，管道内的介质受到进气的扰动，会自动疏松，此点的堵管现象消除，此时阀门自动关闭，管道内的介质继续向前运动。

　1 系统概述

　　先导式低压节能栓塞输送系统是在新型栓塞输送系统的基础上进行了技术突破性革新，在完全具备新型栓塞输送系统特点的基础上，又增加了独特的先导功能。在具备了先导功能的技术上，低压输送、节能方面得到了突破性进展。

　　先导式栓塞阀是低压节能栓塞输送系统的主要设备，它是智能型的全机械产品，无电控元件，动作准确使用寿命长（5～8年），无易损件，每隔一定距离安装在输灰管道上，可以智能感知输灰管道内的压力，当达到设定值时可以智能开启、关闭，无须程序控制，每个先导式栓塞阀都可以自主工作，主要参数如下：

　　先导式低压节能栓塞输送系统的工作流程、特点：

　　1.1 工作流程

　　（1）装料时间：装料时间一般有二种控制方式，一种是时间、一种是料位信号，但先导式系统最好要达到料位信号最佳，让仓泵尽可能的多装料，一次的输送量越多越好。

　　（2）只保留一个主进气，因为仓泵内满料，让仓泵迅速升压，以启动栓塞系统工作

　　（3）栓塞系统被启动后，先导式系统触发，永远启动介质流动方向的一个栓塞阀自动启动。

　　（4）布置在输灰管道上的栓塞阀开启压力各不相同，根据输送现场情况进行调节，可实现点进气，哪里堵管哪里进气，不堵管的地方不进气，以达到最佳输送效率。

　　（5）本系统的工作原理容易明晰，栓塞系统是主动力，先导式是预动力，是一个完美的组合。

　　1.2 先导式系统的特点

　　（1）先导式低压节能栓塞输送系统在先导功能主动力与预动力的作用下就避免了新型栓塞输送系统存在输送时间不稳定，压力不稳定，输送时间长的这一现象，使输送时间更加稳定、压力更加稳定、输送时间相应的减少等特点。

　　（2）先导式栓塞阀是在原有的自动成栓阀基础上实现了技术创新，在保留了原来新型栓塞技术所有功能的同时，还具备了先导功能。真正实现了低压（输送气源压力只要求在0.3Mpa以下）、低磨损（低流速、高浓度输送）、超低耗能（节能率在50%-70%），同时实现永不堵管。

　　2 运行中存在问题及原因分析

　　国电投纳雍电厂位于贵州省毕节市纳雍县阳长镇，装机容量为4×300MW。4号机组原输灰系统存在输灰耗气量大，输送频次多，管道磨损严重，甚至堵管的现象，且省煤器输灰长期无法正常投运。

　　2.1 目前存在的主要问题

　　（1）省煤器输灰系统仓泵严重倾斜，下料管、伸缩节变形扭曲严重，造成下料不畅；

　　（2）输灰压缩空气用量大，飞灰流速高造成管道尤其是耐磨弯头、仓泵出口下部磨损严重；

　　（3）运行期间频繁出现堵管和输灰超时等现象，致使省煤器的投入率不足5%。

　　2.2 原因分析

　　（1）#4炉省煤器输灰系统运行可靠性差。由于省煤器灰斗的沉降灰较粗，系统投运后，经常发生输灰管道堵塞，输灰困难，管道振动严重，并引起输灰管排架多处支架变形、管卡脱开、管道移位；

　　（2）在输灰管线上的助吹阀构件老化，致使输灰返送至输气胶皮管，引起输灰困难；

　　（3）#4炉省煤器仓泵发生不同程度的泵体倾斜，主要原因是灰斗落料管膨胀节的补偿量设计不足。省煤器灰斗热态时会产生较大的热位移，径向、轴向可达150mm和280mm，因此下料管上的伸缩节，目前采用普通形式的膨胀节，不能有效补充省煤器灰斗的膨胀量。其中部分落灰管道金属膨胀节已经变形和磨穿，失去补偿作用；

　　（4）输灰压缩空气用量大，飞灰流速高造成管道磨损，管壁由8mm磨损至2—3mm，致使跑冒滴漏现象严重。

　　3 改造方案及投运后情况

本次改造范围为一电场加省煤器输灰系统改造，将一电场4台仓泵串联使用一根输灰管道到灰库，省煤器4台仓泵串联并入一电场输灰管道出口处会和后输送至灰库。取消原系统4个仓泵的流化气、输灰管助吹气。

3.1、改造前运行情况

改造前一电场每半小时输送8次，一小时达16次之多。阀门动作频繁，设备使用寿命短，且输送频次高，气量大，造成输灰系统磨损严重。系统单次输送能力有限，每次输送灰量少，若延长落实时间，增大输灰量，则极易造成堵管。

3.2、改造后运行情况

改造后，一电场半小时运行4次，一小时运行8次，比原输送频次减少了一半。大大降低了一电场和省煤器输灰系统阀门动作次数。且改造后，一电场输送系统运行稳定，输送压力平缓。改造后省煤器输灰系统投运正常，输送正常，未发生任何堵管及输灰不畅等情况，系统运行稳定，输灰压力平缓。

4节气情况

改造前在一电场和省煤器气源管上安装流量计，计量输灰用气量。改造前，一电场输送时瞬时流量为2048Nm³/h，省煤器输送时瞬时流量为1315Nm³/h；改造后，一电场输送时瞬时流量为860Nm³/h，省煤器输送时瞬时流量为728Nm³/h。因一电场灰斗无连续料位计，为确保安全运行，无论负荷大小，均按照最大负荷工况保持输送系统的连续运行。

改造后，项目符合技术协议要求，节气率达到50%。

5结束语

本次4号机组一电场和省煤器先导输灰改造，按照预期计划有序进行。改造后一电场和省煤器输灰系统投入运行，系统运行稳定，输灰曲线平缓，节气率达到技术协议要求。

本次改造解决了4号机组一电场输灰系统存在的堵管和磨损严重的问题，同时也解决了省煤器输灰系统长期运行不稳定（几乎处于停运状态）的问题。在机组负荷300MW情况下，省煤器下灰时间在70s,输灰压力在0.296Mpa时也能保持连续稳定运行，并且还达到了50%的节气率。是一次成功的节能防磨抑堵输灰系统改造项目。

6参考文献

[1]北京中电永昌科技有限公司先导式栓塞阀输送系统安装、调试、维护使用说明书[S]

[2]纳雍电厂一厂.4×300MW输灰系统运行规程[S].4×300MW输灰系统检修规程