燃煤电站正压气力除灰系统出力不足原因分析

邵德让，袁明，杨小刚

（山东电力建设第一工程公司，济南250100）

燃煤电站正压气力除灰系统出力不足原因分析

邵德让，袁明，杨小刚

（山东电力建设第一工程公司，济南250100）

介绍某6×600 MW燃煤电站正压气力除灰系统及其工作原理，分析其在调试运行过程中出现系统出力不足的原因，并提出预防措施及处理方法，对电厂正压气力除灰系统的安装、调试及运行工作有一定的启发和帮助。

燃煤电站；正压气力除灰；出力不足

0引言

气力除灰系统是通过利用气流的能量在密闭管道内沿气流方向输送颗粒状物料，是流态化技术的一种具体应用。目前正压浓相气力除灰系统以其低流速、高灰气比、能耗低、输送距离长、设计出力余量大以及运行寿命长等优点，备受国内外电厂的青睐［1］。结合印度某6×600MW燃煤电站的实例，就正压气力除灰系统出力不足的原因进行分析，探讨相应处理方法及预防措施。

1 系统概况

印度某6×600 MW燃煤电站项目气力除灰系统，其电袋除尘器、空气预热器灰斗的飞灰采用负压气力输送系统输送至缓冲罐，再由正压气力输送系统输送至灰库。正压气力输送系统是将每个缓冲罐（每台炉4只缓冲罐）下的2个仓泵分别连接到2根输送管道上，每台炉设置2根输送管道，每根输送管道的设计出力为120t／h。3台炉为1个单元，设2座灰库。3台炉6根输送管道与2座灰库相连接，每根输送管道可将缓冲罐中的飞灰分别输送到2座灰库中。输送用气由除灰空压机提供。单台锅炉正压气力输送系统如图1所示，正压气力输送系统设计参数见表1。

图1 正压气力除灰系统流程

二级正压气力输送系统运行过程的设计参数如表2，由于是多仓泵轮流输送，所以进料时间在整个循环中未予以考虑。

每个正压气力输送的过程分为4个阶段进行，即：进料阶段、加压流化阶段、输送阶段和吹扫阶段。

在系统调试和运行过程中，存在的主要问题是每根输灰管道的出力达不到设计出力120 t／h，并且仓泵出口阀的运行状态不稳定，经常会出现卡涩现象。同时仓泵的流化效果不好，根据测试，流化状态不好的概率已达到50%，进而导致输灰管道的出力不稳定。

表1 正压气力输送系统设计参数表

表2 二级正压气力输送系统运行设计参数s

2 出力不足原因分析

2.1 输送气源影响

输送气源压力不稳或不足。气源压力必须克服仓泵的阻力、提升的高度、管道的阻力以及灰库的压力，如果压头不够，则很容易造成堵管进而影响到系统出力。

输送气量不足。气量不足，则会使灰气比增大，输送浓度过大，造成管道阻力增大，从而影响系统出力。输送气源带油、带水，会使灰粒相互黏结，流动阻力骤增，造成堵管进而影响系统出力［2］。气源出现带油、带水的情况主要原因在于空压机油气分离器滤网漏或堵塞，空压机冷却器泄漏、自动排污器失灵，储气罐未定期排污等。

2.2 飞灰特性影响

根据实际调试过程中对实际飞灰含量的测量，机组满负荷时电除尘处的实际灰量为112 t／h，小于设计煤质下114 t／h的灰量。此外，还对飞灰的堆积密度进行了两次取样测量，结果分别为0.77 t／m3和0.74 t／m3，接近计算所用的堆积密度0.75 t／m3。

2.3 仓泵本体设备的影响

调试过程中，经仓泵解体检查发现多个仓泵内的流化风管脱落，导致流化风不能周向进入仓泵、灰气混合程度较差，进而造成流速不稳定和流化效果不好，同时仓泵内部的流化风分配不合理，最终影响整个系统的出力。

2.4 系统阀门故障的影响

在调试运行阶段，出现了进料阀、平衡阀密封不严密，在物料发送过程中导致管路泄压，使仓泵内的灰会经阀门不严密处回流至缓冲罐或灰斗，同时造成仓泵内部压力降低、输灰动能不足而造成系统出力的下降。

闸板式出料阀在飞灰的输送过程中，经常会出现闸板卡涩打不开的现象，造成整个系统输灰不畅，调试运行中表现为输灰管路进气压力偏高，出料阀后输灰压力低，输灰程序在设定压力内输灰时间长，浪费很多压缩空气。同时仓泵出料阀还存在内漏情况，增加了仓泵的进料时间，减少了仓泵的每次进料量，进而增加了总的输送时间，降低了系统的输送出力。

2.5 灰库的影响

灰库上部切换阀的故障或操作错误会造成输灰管路阻力过大，引起系统出力的变动。灰库上部的袋式除尘器风机故障或因袋式除尘器清灰装置失灵，造成排气量减小，灰库压力升高，使仓泵与灰库压差降低，压头不足而导致系统出力不足。

2.6 输灰参数设定的影响

仓泵进料时间。调试过程中，因仓泵的流化情况不理想，将仓泵的进料时间设置过长，造成仓泵内没有压缩空气加压流化的空间，进而容易造成堵管影响系统出力。

输灰结束压力。在初期的调试过程中，输灰结束压力设定值偏低，导致输灰管道已输送干净但压力未到仍继续吹扫的现象，造成管道磨损，浪费压缩空气，增加单次输送时间，最终影响输送次数和系统出力。

此外，以下方面的原因也会造成系统出力不足，例如：输灰管道的爬坡和弯头过多，将影响管道中灰的流态稳定进而影响出力；锅炉四管泄漏将造成烟气中灰的水分增大，使输送阻力增大导致堵管进而影响出力［3］；电袋除尘器的灰斗加热器故障，在机组负荷偏低灰温较低情况下烟气会结露造成灰潮湿进而影响系统出力；仓泵料位计灵敏度问题或者输灰压力测点偏低时会使输灰过程不彻底，造成输灰管路堵塞或者系统出力下降；除尘器本体漏风或保温不良，会使灰斗内的灰温度降低潮湿，造成输送不畅进而影响出力；输灰管内进入异物后也会造成输灰管路截面积降低，进而影响系统出力。

3 处理方法及建议

结合现场实际的调整和排查工作之后，正压气力除灰系统出力不足主要是由于仓泵内部飞灰的流化状态不稳定以及设备故障和质量问题所造成的。因此，对系统做如下的调整和改进，同时提出一些建议和措施。

3.1 系统优化和改造

优化正压气力除灰系统阀组的配气，每套阀组件上增配节流孔板，使输送空气能够合理的，较准确的分配到各个进气点，提高系统的输送浓度，从而增加系统出力。阀组孔板的制作图如图2所示，阀组孔板参数如表3所示。

表3 正压气力除灰系统阀组孔板参数

调整三通受料管的开口长度，提高仓泵的出料浓度，三通受料管改造如图3所示。将原背压进气管改成仓泵的二次流化管，加快仓泵里面灰的流化，提高输送速度。仓泵内部增加二次流化管，如图4所示。每个出料阀气缸进出口处增加快速排气阀，使出料阀能较快速开启与关闭，减少阀门动作时间，从而增加单位时间内的有效运行时间，提高输送次数，增加系统出力。

3.2 运行参数的调整

适当提高关泵压力，就等于缩短了输送时间，由此可提高单位时间内运行的次数从而增加出力［2］。对系统运行方式进行调整，可考虑2个仓泵组成1个输送单元，同时输送，计算系统的输送出力是否能达到理想的输送效果。对系统逻辑进行优化调整，即每次输灰过程中，可先开流化风管，延时5 s后，再打开出料阀及主进气阀，最后再开启助吹阀，同时可以做一个带压输送的程序进行实际验证。

图2 孔板外形尺寸

图3 三通受料管改造

图4 仓泵内部增加二次流化管示意

此外，收集和计算实际运行过程中的相关参数，如各部分的用气量、输灰管路的初（末）端速度、输送气流的温度、输灰管道始端（或末端）的测点压力、实际运行的料气比。与设计选型时的相关设计参数进行对比分析。

采购和使用高质量的设备和阀门，确保系统稳定可靠运行，同时可防止同组仓泵之间的气压反串仓而减少系统的进料时间。加强系统和设备的维护检修，在输灰前应确保灰库上部除尘器运行正常，并定期检查清灰装置，或定期更换布袋。

4 结语

通过调整各阀组前的节流孔板直径和增加二次流化管来优化系统的流化状态，实际改造后系统的流化稳定性有很大的改善。正压气力除灰系统在运行中，运行人员应根据实际煤质、实际负荷和工况的变化合理设定运行参数及运行方式，使飞灰在输送过程中达到很好的流化状态，从而提高整个系统运行的稳定性。运行和维护人员应加强对系统内的设备、除尘器设备的管理和维护，确保飞灰输送在设计参数下运行。根据运行参数的变化和气力除灰的历史曲线及时进行分析，并将运行参数调整到最佳。设备采购过程中，尤其是进料阀、出料阀、排气阀等使用频繁的阀门，必须采购质量可靠、运行稳定的阀门。

［1］原永涛.火力发电厂气力除灰技术及其应用［M］.北京：中国电力工业出版社，2002.

［2］黄南生.正压浓相气力输灰系统堵管原因及处理方法［J］.电力安全技术，2002（11）：16-17.

［3］王勇.火力发电厂气力除灰系统中的几个问题［J］.河南电力，2008（4）：37-38.

CauseofInsufficientOutputforPneumaticPressureAshingHandlingSystem

SHAO Derang，YUAN Ming，YANG Xiaogang
（Shandong Electric Power Construction No.1 Engineering Corporation，Jinan，250100，China）

The working principles of pneumatic pressure ashing handling system in 6×600 MW coal-fired power plant are introduced.Reasons for insufficient output during the test and operation are analyzed，and preventive measures and treatment methods are proposed.It will prove to be beneficial to those who deal with the installation，commissioning and operation of pneumatic conveying system in coal-fired power plants.

coal fired power plant；pneumatic pressure ash handling；insufficient system output

TK223.27

B

1007－9904（2015）08－0067－04

2015-04-06

邵德让（1968），男，主要从事电力建设技术与管理工作；

袁明（1976），男，主要从事电力建设技术与管理工作；

杨小刚（1981），男，主要从事电力建设热机专业技术与管理工作。