火力发电厂干除灰系统输灰性能优化策略

火力发电厂干除灰系统输灰性能优化策略

王忠臣  程占东  张旭

华能左权煤电有限责任公司032600

摘要:火电厂干除灰系统是将锅炉燃烧过程中产生的飞灰进行收集并将其输送到灰库进行处理的系统，是火电厂生产重要组成部分。受发电成本、煤炭质ffi、除灰工艺等方面的影响，干除灰系统运行不稳定，在工作中容易出现堵塞现象,影响火电厂机组的正常运行。本文通过分析火电厂机组干除灰系统存在的问题，并根据火电厂干除灰系统输灰性能的要求，提出在原有干除灰系统的基础上，安装飞灰输送系统和PLC控制器，以期实现对飞灰系统的智能控制，提高飞灰系统运行的工作效率。

关键词:火电厂；干除灰系统；输灰性能

火力发电是通过煤炭燃烧加热水生成水蒸气，产生的水蒸气推动汽轮机运行，直接将热能转化成为机械能，再通过汽轮机带动发电机旋转，机械能转变为电能。随着社会经济的发展,对电能需求不断增长，国家大力建设电力工程。与水利发电相比，火力发电厂具有装机能可按照要求设计、建设周期短、投资成本少等优点，因此火电厂快速发展，我国超过60%以上的电能由火力发电厂提供。火电厂在发电过程中,产生大量粉尘，这些粉尘对设备、环境造成一定腐蚀，需要通过干除灰系统进行处理，降低生产中的粉尘。原煤质量问题也増加了干除灰系统的处理难度，需要进一步优化火力发电厂干除灰系统输灰性能，减轻粉尘危害。

―、火力发电厂干除灰系统输灰方面存在的问题

火电厂在生产过程中，输煤系统作业过程、锅炉运行、锅炉检修过程中产生的锅炉粉尘比较多，这些粉尘分散程度较高，控制稳定性能比较好，人体吸入过多粉尘容易产生尘肺痨，被国家列为法定职业病。锅炉生产过程中产生大量的粉煤渣，这些粉煤渣中含有一定的细微颗粒，就是粉煤灰，这些粉煤灰直接排放到大气环境中，可能造成二次污染，给环境造成严重破坏。干除灰系统可以将锅炉生成的粉尘和粉煤灰进行收集，提取里面的微!I元素加以综合利用。受到居民电力需求的影响，居民对电能需求在不同阶段呈现不同特点，部分火电厂为降低发电成本，根据火电厂不同负荷阶段的运行情况,在燃煤中添加一定比例的劣质煤炭，导致锅炉运行时产生粉煤灰越来越多，灰尘质地比较粗糙，影响到干除灰系统的输灰性能。目前，火电厂的干除灰系统输灰方面主要存在以下问题：

(一)灰质差、灰尘多

受到供电需求的影响，火电厂在生产过程中，为降低生产成本，火电厂往往根据负荷运行需求，设计不同的煤种，由于煤炭种类不同，煤炭的热力性能存在一定差异，影响到磨煤机、汽轮机和除灰装置的处理效果。磨煤机如果无法正常运转,可能导致除灰装置无法运行。一部分火电厂在设计阶段，忽视了灰质设计，灰尘质量、灰尘颗粒直径会影响飞灰装置的运行。飞灰堆积到一定密度和颗粒比较大的情况下，会导致飞灰装置运行压力增加，并增加整个系统负荷和设备的磨损，如果灰尘颗粒比较大，直接进入到干除灰裝置的灰管，则会造成管道堵塞，影响整个系统的运行效果。

(二)气力除灰系统故障

气力除灰系统是以空气作为输送介质和动力，将锅炉尾部空气室通过纤维织物隔层，将空气深入到灰层中，让灰尘液化沿着槽体进入到飞灰收集料斗或者管道输送到其他存储地点，对飞灰进行处理。这种处理工艺布局灵活，但是输送速度高、动力消耗大，对管道磨损严重，输送距离受动力设备的影响比较大。如果动力设备受到气压、温度等影响，可能导致无法提供设计数值，从而影响输送速度，造成输送管道堵塞等问题。火电厂在运行过程中，部分工作人员没有定期对火电厂的动力设备进行检修或巡检，导致动力设备的压力、温度比较低，无法保障气力除灰装置的运行效率。

(三)控制系统失灵

电厂的运行环境比较复杂，在运行过程中受到现场的生产环境、发电工艺的影响，火电厂的干除灰系统控制系统失灵，无法及时调整火电厂干除灰系统的各项参数。如果火电厂的压缩空气压力不够，如果压力不够，除灰系统的运行缓慢，灰尘沿着管道沉积,造成管道堵塞，灰尘无法及时输送出去，造成干除灰系统停止运行。

二、火力发电厂干除灰系统输灰性能优化策略

(一)优化干除灰系统

根据火电厂的运行要求，在火电厂原有的干除灰系统基础上，增加飞灰输送系统，将原有的原飞灰系统的灰尘进行分选，将大颗粒的飞灰输送到粗灰尘库中，将小颗粒的飞灰输送到细灰尘库或者输送到外部。干灰分选系统主要由受料装置、分选机、收集器、静电除尘器等设备构成。首先，受料装置收集到飞灰后，通过分选机，对飞灰进行分组输送。分选之后的粗灰尘送入到粗飞灰库，细灰尘送入到细飞灰库。飞灰输送系统分为气力输送和机械输送两种形式，火电厂在原有的灰库基础上,新增干灰分散机和灰尘库，将其设置为粗灰尘库和细灰尘库，并在灰尘库的顶部安装布袋排气过滤器，在粗灰尘库下设置输灰管通道，将细灰尘输送到细灰尘库,可以提高细灰尘库灰尘的品质。其次，在两个灰尘库的底部安装气化风系统，通过气化风系统，可以将灰尘从底部排出。气化风系统需要配置两台空压机，一台作为主设备，另一台作为备用，一旦主设备出现故障，可以立即启动备用装置。

(二)优化干除灰控制系统

原有的火电厂干除灰系统采用继电器进行控制，在灰斗下方安装控制盘，根据需求采用全开或者全关的拨码开关，根据要求对设备进行就地操作。这种控制系统需要人工配合，受到环境影响,可能出现误动、拒动等情况。因此，为确保干除灰系统的稳定性和可靠性,可采用PLC技术，实现输灰系统的自动化控制。

火电厂干除灰系统PLC控制器采用集中控制方式对干除灰系统进行控制，共设置自动控制、半自动控制、远程控制和现场控制四种控制方式，这四种控制方式可以互为闭锁，通过控制软件实现控制器的远程控制。干除灰控制系统在自动控制模式下，控制器根据预先设置的应用程序对干除灰系统进行控制;半自动化控制方式，是干除灰子系统如果出现故障自动诊断，停止运行后可以通过手动方式进行调整;远程控制是通过远程应用软件控制各个子程序，完成干除灰系统的启动和关闭程序，避免故障范围进一步扩大;现场控制是火电厂工作人员在现场如果发现干除灰系统出现故障，可以现场通过手动方式关闭干除灰装置。在运行过程中，控制系统可以根据火电厂的运行负荷对干除灰系统进行控制调整相应的控制方法。

(三)加强火电厂干除灰系统的管理

首先，火电厂必须制定干除灰系统的运行管理制度，对火电厂的干除灰系统定期进行巡检和检修，一旦巡检过程中发现系统存在故障，需要立即对设备故障排除，确保干除灰系统的正常运行。其次，定期对火电厂工作人员开展培训，让火电厂的工作人员了解最新的干除灰装置、干除灰技术等火电厂相关技术和政策，提高火电厂工作人员的业务素质，确保火电厂干除灰系统的正常运行。

三、结语

综上所述，火电厂干除灰系统输灰性能受动力设备性能、控制效果、操作人员的综合素质等因素的影响，而通过优化火电厂干除灰系统的输灰子系统和控制系统，可以提高火电厂干除灰系统输灰性能，确保系统正常运行。

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