输灰系统堵灰分析

输灰系统堵灰分析

曹孟琦

广东大唐国际雷州发电有限责任公司 广东湛江 524000

摘要：近年来，我国对电力的需求一直在增加，越来越多的发电厂正在不断建设中。在发电厂中，气力输灰系统设备很简单，安装空间很小，输灰路径并不受空间限制，可进行长距离输送，并且具有良好的密封，因此广泛用于冶金、电力、建筑材料和等行业。但堵灰问题是输灰系统的常见问题。气力清灰系统堵塞会导致电除尘器除尘斗内积尘严重，导致除尘器工作效率下降，引风机效率下降，输送能力下降。本文分析了电厂气力除灰系统堵塞的原因，并提出了相应的解决方案，以期为气力除灰系统的维修和保养提供参考。

关键词：气力输灰；堵灰；防堵措施

引言

目前，火力发电在我国电厂发电结构中仍占主导地位，随着发电集团之间竞争的加剧，电厂正在选择指标优良、容量大的大型机组开展运营。大型设备的运行必然会考虑到资源合理使用问题。电厂锅炉大多采用气动方式除灰，操作方便，所需管道和空间少，因此应用广泛。在电厂的实际运行中，考虑到外部环境的影响和发电的经济成本，使用煤与设计煤的差异很可能会增大，因此除灰系统存在较多的问题，隐藏的危险并不少见。

1. 锅炉气力输灰系统

锅炉气力输灰系统是一种以空气为输送介质和动力的除灰系统，能耗低，但由于布局受槽体坡度所需空间的影响，主要用于干灰集中输送装置中。因此，纺织纤维材料用于创建内部隔断。锅炉气力输灰系统输送路径的选择必须灵活，锅炉在使用过程中输送速度快、耗电量大，容易出现锅炉输送管道磨损严重和堵塞问题，导致脱硫和电除尘系统不能正常工作。

2. 气力除灰系统堵管的影响

输灰管道堵塞不仅直接导致气力除灰系统运行效率的下降，还会导致系统停机，威胁火电厂的正常运行。气力除灰系统中堵塞的影响有四个方面：一是排灰口阻塞。如果输灰管道出现堵塞，积灰将很难及时清除，底部的灰在较大的压力下形成结块，堵塞了排灰口，影响其正常使用。二是降低电除尘器的工作效率，如果灰斗内的积灰超过一定高度，会增加干灰的二次运动和除尘器底部的电场负荷增加，而降低除尘效率，并导致锅炉废气排放过多。三是引风机性能异常，当回料管道堵塞时，系统除尘效率降低，锅炉烟气含尘浓度相应升高，导致引风机叶轮磨损出现风机超速情况。四是输灰能力降低，气力除灰系统堵塞造成短路事故，同时会出现灰斗出灰口堵塞和输灰能力降低，进一步加剧了电除尘器的积灰问题。

3. 气力输灰系统堵管的原因分析

3.1仓泵本体故障的影响

一些发电企业的锅炉设备存在底部没有流化装置的现象，长时间仓泵内灰层堆积密集，空气推动阻力很大，灰层与空气比例严重失衡，对流速造成了直接影响，低速造成管道堵塞。此外，锅炉进气管装置的主要作用是使压缩气体将灰从仓泵更均匀地推向输灰管道，进气管因不同程度的泄漏而磨损，从而使进气管进气速度加快，由于进入输灰管道的压缩气体混合度差，且管道阻力不同，容易造成流速不稳定现象。仓泵流化管的作用是促进一定比例的灰分与空气混合，使灰分达到悬浮流化状态的目的，使机组内灰分浓度接近平均值。如果流化管泄漏，耗气量明显增加，就会出现多气少灰的现象，导致锅炉内的灰层没有充分流化，进而出现管道堵塞。

3.2锅炉输灰系统中灰源的影响

灰源对锅炉输灰系统管道的堵塞也有一定的影响，包括灰粒和灰粒温度的影响。一是锅炉点火阶段煤油混合时沉积大量粗、粗灰粒，电除尘器故障停机后沉积较粗粒状物料。结果，灰层变得大于烟气浮力的重力，最终一部分落入灰斗。当煤和油一起燃烧时，具有较高的粘度和较大的灰粒颗粒，这大大增加了重力，因此增加的灰粒颗粒往往会在灰烬的运输过程中堵塞管道。二是灰粒温度的影响。由于锅炉灰斗加热装置故障导致灰温骤降，而没有强粘性的灰粒直接增加了输送阻力，灰粒极有可能结块，从而显着增加了管道堵塞的可能性。

3.3 气力除灰能力不足

在设计气力除灰系统时，裕量容量的设计至关重要。裕量设计越高，清灰系统的能力越强。但在实际设计中，由于设计者更多地考虑整体成本因素，裕量的设计值变小，最终影响了除灰系统的除灰能力。另外，煤种的选择也很重要，设计煤种应该是最适合锅炉运行的煤种，既能最大限度地提高燃烧效率，又有助于控制除灰系统的灰分输送。我国煤炭储量参差不齐，煤炭质量不均衡，发电企业迫切需要降低运营成本，因此使用和设计的煤种存在一定差异。但由于煤种不同，灰分差异很大，如果设计者不了解除灰系统的局限性，实际运行中的气力除灰能力将不足。

3.4 人为因素导致的堵管

操作人员的专业水平还不够，这也会导致除尘设备失败，例如操作参数不正确和导致管道阻塞。如果设置的进料时间太短，将增加输灰次数，从而导致气灰比降低，并加剧设备的磨损。一些操作人员不了解设备性能、使用设备的规则和工作方式，最终很容易出现问题。

4.气力输灰系统堵管的解决措施

4.1改造锅炉仓泵本体

在锅炉筒仓泵底部没有流化装置的情况下，发电企业需要对全电场筒仓泵进行改造。首先，加大筒仓泵的容积，增加锅炉筒仓泵的容积可以增加出力，也可以增加供给时间。其次，发电企业还可以在锅炉料仓泵底部加装流化装置，有助于防止锅炉设备因积灰过多而堆积在料仓泵底部，可能会堵塞灰管。同时，正价流化器还可以增加浮灰，使空气和灰分可以很好的混合，良好的灰气比更有利于灰分的输送。

4.2优化锅炉灰管流化系统，改进输灰气源

为保证最佳的灰气比，不仅要在仓泵的底部增加流化剂，还要进一步优化锅炉的流化系统。原来流化管位于大厅中间，容易磨损，发电公司将其安装在靠近大厅内壁的位置，同时单向阀的数量防止切割时灰回流的装置，导致出现流化管堵塞的现象。当灰径逐渐增大且系统进料速度不变时，采用降低管道入口处干灰浓度，也就是通过降低灰与气体颗粒比例，实现灰气比的降低，可以减少干灰沉积量，减少管道堵塞的发生。

4.3 粉煤灰问题处理

粉煤灰特性也因锅炉燃烧阶段不同而不同，初期粉煤灰粘度和颗粒较大，流动性差，需要适当缩短仓泵进料时间，加大气力除灰系统的初始运行速度，增加风量比。火电厂发生故障时，电场灰斗内会大量堆积灰尘，为防止因电力问题造成管道堵塞的问题，需要提前做好应急措施，设定各种参数，合理化气动除灰系统。

4.4 优化排气管配置

排气管也很重要，但是如果积聚的灰尘不能顺利排出，就会造成堵塞。如果料仓泵的排气管位置与接收粉尘的漏斗连接不好，粉尘会被扫到或堆积在一处，影响后面的粉尘循环。因此，仓泵排气管的位置应合理放置，设计时应尽量高于供气位置。仓库泵的排气管质量也是一个问题，因为气管太细，管身太小，容易造成堵塞。因此，排气管必须与实际排灰量相匹配，以尽可能防止积灰堵塞。灰斗与排气管的角度对接也是一个微妙的地方，排气管与灰斗的夹角要偏大一点，以减少排气管堵塞的情况。但由于设备空间狭小，对接的角度和位置要合理安排。

结语

总而言之，随着我国国民经济的发展以及工业转型和升级，节能和人工智能将成为未来的发展方向。能源储蓄和智慧电厂建设也将成为能源行业的目标。相关单位应加强输灰压缩空气系统的研究，统一地计划各机组间的用气量，以保持每个单元的最佳灰色气比，并实现其功能。为减少锅炉气力输灰系统管道堵塞的发生，提高锅炉运行效率，发电企业应结合实际情况深入分析管道堵塞的原因，根据实际情况制定解决方案，并在创新设备中不断改进堵塞问题的解决方案，适应社会发展的新需求，加强对锅炉气力输灰系统的认识，保障锅炉安全生产。

参考文献

[1] 周蕊.燃煤锅炉柱塞式气力除灰系统设计要点[J].硫磷设计与粉体工程，2017（5）：10-13.

[2] 焦妍.试析电厂除灰系统运行中存在的问题及解决的对策[J].科技与企业，2016（10）：237.

[3]马云鹏.电厂气力除灰系统堵灰现象原因分析与对策[J].山东工业技术，2019(16):181．