600 MW机组省煤器输灰系统常见故障及对策

时 岩，孙 良，刘 娟

(1．宁夏大唐国际大坝发电有限责任公司，宁夏 青铜峡 751607;2．郑州锅炉股份有限公司，河南 郑州 450001;3．辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁 沈阳 110006)

省煤器输灰系统采用压缩空气浓相输送方式，由卸料圆顶阀、仓泵、输送管路、补气阀等组成。从省煤器灰斗下方收集飞灰中的大颗粒，在输灰程序控制系统的控制下，各仓泵依次落灰后，统一输送至灰库。

2011年7～9月，宁夏大唐国际大坝发电有限责任公司B级检修中加装的省煤器输灰系统配置如下。

a． 仓泵配置:仓泵容积为0.75 m3，每台炉配7台仓泵，2台炉共配14台仓泵。

b． 输送单元配置:每2台仓泵为1个单元，共用1根输灰管。

c． 输送距离:5号炉实际长度约为310 m，下降高度约为20 m，爬高约为24 m，900 mm弯头共12个，输送管道总长度约为446 m;6号炉实际长度约为220m，下降高度约为20 m，爬高约为24 m，900 mm弯头共12个，输送管道总长度约为356m．

1 输灰系统简介

正压浓相气力输送系统广泛应用于火电厂除灰系统中，具有系统简单、布置灵活、运行可靠、自动化程度高、系统投资省、输送灰气比高、流速低、维护工作量小和年运行费用低等特点，系统包括进料装置、仓泵、管道、阀门、库顶除尘装置、库底气化装置、库底卸料装置、动力气源和程序控制装置等［1］。

正压浓相流态化气力除灰系统是结合流态化和气固两相流技术研制的，仓泵以边流化、边输送的方式输送物料，系统运行一般由如下5个阶段组成［2］。

a． 进料阶段:仓泵平衡阀开启，延时3 s后打开仓泵进料阀，同时开始进料时间 (预设值为20 s，上位机上可视、可调)计时。在进料计时期间，如果输送单元的某个仓泵料位计发出料满报警信号，则关闭该仓泵进料阀，完成其进料过程，输送单元内的其它仓泵则继续进料，直至输送单元内的所有仓泵都完成进料过程。当进料计时时间到，输送单元的进料阶段结束，关闭输送单元内开启的仓泵进料阀、平衡阀，输送单元的进料阶段结束后，该输送单元进入充气阶段。

b． 充气阶段:打开输送单元的一次气阀，同时开始充气时间 (预设值为5 s，上位机上可视、可调)计时，延时5 s后打开三次气阀。当充气计时时间到，充气阶段结束 (输送单元一次气阀、三次气阀保持开启状态)，输送单元进入输送阶段。

c． 输送阶段:打开输送单元出料阀、管道补气一次气阀和补气二次气阀，同时开始输送时间(预设值为225 s，上位机上可视、可调)计时，物料通过管道输送到灰库。当管道输送压力下降到设定的输送压力 (预设值为0.03 MPa;上位机上可视、可调)或输送计时时间到，输送阶段结束，输送单元的输送过程进入管道吹扫阶段。

d． 吹扫阶段:输送阶段结束后，开始吹扫时间 (预设值为10 s，上位机上可视、可调)计时。当吹扫计时时间到，关闭输送单元的一次气阀、三次气阀、管道补气一次气阀和补气二次气阀，延时5 s后关闭出料阀，吹扫阶段结束。

e． 等待阶段:当输送单元仓泵进入等待阶段时，开始等待时间 (预设值为0 s，上位机上可视、可调)计时，输送单元的进料阀、平衡阀、出料阀、一次气阀、三次气阀全部处于关闭状态。当等待计时时间到，输送单元仓泵进入进料阶段。

2 仓泵及管道频繁堵塞原因及对策

由于省煤器灰斗落灰颗粒大、粗灰含量多，往往造成仓泵或输灰管道堵塞，给运行和维护带来很多麻烦，同时也大大减少了设备的使用寿命［3］。

2.1 堵塞原因

a． 气源的影响

气源压力必须克服仓泵、管道的阻力及灰库的压力，气源压力不足，使灰气比增大，输送浓度过大，造成管道阻力增大，易发生堵管。

b． 灰源的影响

省煤器灰斗落灰为重力自由下沉，灰分颗粒度大，表面粗糙，造成输灰堵塞的概率增加。且时常有灰块掉落，可直接造成堵塞。

c． 管道泄漏的影响

正压浓相输灰系统的输灰管道除弯头外均可采用无缝钢管。因输灰管内输灰流速在8～12 m/s，长期运行后，会使输灰管道磨损进而泄漏，造成泄漏点后部因压头降低而发生堵管。

d． 杂物较多

由于检修时遗留许多焊条头、钢管、铁丝等杂物，掉入仓泵后积聚使输灰系统堵塞。因此检修期间应做好杂物收集工作，防止杂物进入输灰管路造成堵塞。

2.2 防止堵塞的对策

a． 保证气源压力和输送时间，由于仓泵内粗灰较多，如果气源压力不足会直接影响流化，导致输送不彻底，粗大的灰粒沉积较多后就会发生堵塞。灰颗粒大会使输送速度减小，因此应适当延长输送时间，使管道内的粗灰全部被送到灰库。

b． 管路泄漏后气源压力不足，无法将灰送走，就会发生堵塞。尽量减少仓泵和输送管路的泄漏，检修时保证检修质量，管道连接处的密封垫及磨损严重的管道应及时更换。

c． 设计安装管路时应尽量减少输送距离及管路弯头数量，以减小阻力损失。可在落灰管路膨胀节上部开人空门，如果杂物堵塞，可直接打开人空门进行清理，减少检修工作量［4］。

d． 使用双套管输送管路，可有效提高输送效率，同时减小输灰母管堵塞的可能性［5］。

3 输灰管路磨损原因及改进措施

3.1 磨损原因

a． 气力输送仓泵运行方式不合理

气力输灰仓泵及管路设计使用寿命应大于200 000 h，省煤器灰斗下安装7台仓泵。工作时设定仓泵的圆顶进料阀处于开启状态，出料气动蝶阀、增压阀和进气阀处于关闭状态，采取仓泵等灰方式，省煤器灰斗不存灰。

飞灰通过灰斗进入仓泵，当灰位接触到安装在仓泵中的高料位计时，高料位计发出信号，先关闭圆顶进料阀，然后按顺序打开出料气动蝶阀、增压阀、进气阀，这时开始气力送灰，持续数分钟，当仓泵的压力值降至设定值时，表明仓泵的灰已送完，压力变送器动作进入下一个工作过程的进料阶段［6－7］。

现场运行应按照料位计为主的运行方式，而不是以进料时间为主进行输灰，否则仓泵灰量不足会变成稀相输灰，加剧管道磨损。

b． 煤质变化

目前受到外界条件的限制，入炉煤种频繁变化，煤质下降，煤的含灰量大大增加，且随着煤种的变化含灰量也会随之变化，这也是促使设备加速磨损的主要原因之一。

c． 仓泵清堵系统频繁运行

输灰管道及仓泵堵灰后，一般清堵气源压力大，系统频繁反抽清堵，高压气体带灰以极快的速度通过输灰管路返回灰斗，造成的磨损很严重。

3.2 改进措施

a． 合理调整仓泵输灰的运行方式，根据实际情况加强设备运行调节，使设备相对处于高效低损耗的运行状态。

b． 合理调节入炉煤的配比，减少飞灰对设备的磨损。

c． 改进设备管道材料，使用先进的耐磨材料，如陶瓷耐磨合金钢等［8］。

d． 合理调整管路走向，提高检修维护质量，及时消除缺陷，延长设备使用周期。

e． 因省煤器杂物较多，且进行锅炉吹灰时有大的灰块落入仓泵系统，最好是在系统没有压力情况下打开仓泵人空门取出杂物，而不要强行憋压反抽清堵。

f． 每个灰斗的除灰系统均在上位画面设置了“等待时间”(操作人员可根据现场情况灵活设定时间)，如果灰量不是太大，可设置等待时间，进行灰斗等灰，当灰斗灰量累积到一定程度再进行仓泵进料、输送。此方法可有效减少除灰系统的使用频率，也满足了浓相输灰条件，因此可以大大减少系统磨损。

4 结束语

通过对省煤器输灰系统的深入分析，针对省煤器输灰系统频繁堵塞及磨损速度快等问题，分析了原因及相应解决方法，能有效提高运行维护水平及延长输灰系统的使用寿命，可有效减少维护工作量及维护费用，减少了不必要的经济损失。

［1］ 李录新，邱岳山，孟尚虎．600 MW机组省煤器输灰系统存在问题及改造［J］．吉林电力，2009，37(3):50－51．

［2］ 刘 海．正压浓相气力输灰系统在华能珞璜电厂中的应用［J］．东北电力技术，2006，27(7):50－52．

［3］ 李建国，王成军．燃煤电厂输灰管道除垢机器人设计［J］．东北电力技术，2007，28(9):51－52．

［4］ 梁国建．600 MW大型燃煤机组省煤器输灰管路的设计与改进 ［J］．中国电力，2002，35(8):12－15．

［5］ 刘富宏．双套管输送原理及其在省煤器飞灰输送系统中的应用 ［J］．设备管理与维修，2009，30(10):38－39．

［6］ 林 江，楼建勇，骆 章．正压浓相气力输送系统输送特性的试验研究 ［J］．浙江科技学院学报，2008，6(20):93－97．

［7］ 刘富宏．某600 MW锅炉省煤器飞灰输送系统设计与应用［J］．江苏电机工程，2010，29(1):76－78．

［8］ 王学坚，何建波．新型防磨省煤器输灰管弯头设计与试验研究 ［J］．能源与环境，2012，31(1):24－25．