邹县电厂脱硝改造后气力输灰控制系统优化

摘 要：针对335WM及635MW机组SCR脱硝改造后，省煤器飞灰颗粒粗易堵管及多个电场轮流使用一个输灰管道输灰不能按照灰量多少实现优先控制的问题，通过在输灰管道安装自动成栓阀，设计 “先来先服务”时间优先模式算法等优化方案，使得机组在负荷变化、煤种变化状况下，输灰系统均能自动、高效的运行，实现了少人值守。

关键词：SCR脱硝；气力输灰；“先来先服务”时间优先模式

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.135

0 前言

华电国际邹县发电厂装设有4台中储式亚临界335MW煤粉炉以及2台直吹式超临界635MW煤粉炉，采用静电加振打除尘方式，飞灰通过输灰管道输送到粗细灰库中储存。SCR脱硝改造后，为防止飞灰引起催化剂的堵塞，在省煤器下部增加了四个灰斗，收集省煤器下部的积灰。同时为了进一步降低烟囱灰尘的排放量，增加了一组电除尘（五电场）以及相应的除灰输灰设施。

1 邹县电厂气力输灰系统

1.1 邹县电厂气力输灰系统简介

邹县电厂600MW及335MW机组电除尘输灰系统，按电除尘电场分布，划分为一、二、三、四、五电场（新增）输灰系统及省煤器输灰系统。五电场输灰与原有三、四电场输灰共用一条输灰管道，省煤器输灰与一电场输灰共用一条输灰管道，轮流将飞灰输送至灰库储存。

1.2 邹县电厂气力输灰流程

每个电场设有八个灰斗（省煤器设有四个灰斗），每个灰斗下方对应一台仓泵，每台仓泵配有落料阀和透气阀，相互配合，实现积灰顺利落入仓泵。每套输灰系统设有出料阀、进气阀，采用栓塞方式将飞灰通过输灰管道输送到灰库中储存。其流程如图1所示，由DCS系统完成整个输灰流程的程控。输灰人员通过设定落料时间来控制每次输灰量多少。

1.3 各电场输灰运行方式

SCR脱硝改造后，省煤器输灰与一电场共用一条输灰管路，两套系统轮流执行输灰程序。二电场采用独立的输灰管路，三、四、五电场输灰系统共用一条输灰管路，按照（三、四、五）顺序自动循环执行输灰程序。

2 系统改造后输灰运行中存在的问题

2.1 省煤器飞灰量大，易堵管

省煤器下部灰斗中的飞灰正常温度300～400℃，冲击温度达400℃，灰量约为3～5t/h，飞灰颗粒偏粗、比重偏大，经常造成输灰管路堵塞，省煤器输灰系统经常被迫停运。一电场位于电除尘的前面，烟气入口，灰量也偏大，如果不能及时输送，一方面会造成飞灰在灰斗内越积越多，造成电场短路，机组降负荷。另一方面会烟囱排放飞尘含量超标，污染环境。#5机组在SCR改造后试运期间，出现了由省煤器输灰堵管引起的一电场积灰过高，机组被迫降负荷的事故。

2.2 多个电场输灰循环配合的问题

目前三、四、五电场共用一个输灰管道，采用循环轮流输灰的模式，即一个循环中，每个电场输灰均执行一遍。实际运行中，五电场由于处于电除尘末端，灰斗中灰量偏少，三、四电场灰量相对偏多。如果按照上述模式输灰，不仅使得五电场输灰设备频繁动作，输灰效率低，还造成设备空磨损。特殊情况还会造成三、四电场飞灰不能及时输送，形成三、四电场电除尘灰斗积灰过高。为了提高输灰效率，运行输灰人员只能采用停五电场输灰，增加三、四电场输灰的运行次数办法，这也增加了输灰人员的劳动强度。

3 邹县电厂气力输灰控制系统优化

3.1 在主要输灰管道上安装自动成栓阀，并优化其控制逻辑

针对输灰管道易堵，在主要输灰管道上安装自动成栓阀，其工作原理：当管道中飞灰满管时，输灰压力产生压升现象，当管道内的压力达到自动成栓装置开启的压力时，阀门会自动打开向灰管内补气，管道内的飞灰受到压缩空气的扰动，会自动疏松，强迫飞灰向前移动，当堵管现象消除，管道压力降低，阀门自动关闭。

为了防止自动成栓阀故障时，压缩空气漏入输灰管道，损坏管道。在输灰系统中增加了切断阀，用于控制自动成栓阀的气源，并根据现场情况，设计了切断阀的控制逻辑：在输灰过程中，当输送压力大于0.26MPa时（此时输灰管道可能堵塞，成栓阀已打开）联开切断阀，压缩空气通过成栓阀进入灰管，起到助输的作用，当输灰压力低于0.12MPa，切断阀关闭，自動成栓阀失去作用，这也彻底解决了省煤器输灰堵管问题。

3.2 多个电场轮流使用一条输灰管道程控的优化

为了增加每个电场输灰程控的灵活性和可控性，在输灰逻辑中设计了等待时间选项，输灰人员可以根据每个电场灰量的情况，设置不同的等待时间，从而改变电场在每个循环中输灰的次数。针对多个电场同时等待一条输灰管道的情况，设计了一套“先来先服务”即等待时间优先逻辑，输灰人员可灵活的根据每个电场灰量的不同，设置不同的等待时间，使得灰量大的电场多输送几次，灰量少电场可等待时间长些。在实际运行中，635MW及335MW机组基本上都按照三、四电场输灰两次，五电场输灰一次的方式运行，这也大大提高每个电场输灰效率也达到了节能降耗的目的。

3.3 输灰程控逻辑优化

正常情况下，输灰系统程控逻辑是靠输灰压缩空气压力的高低来判断输灰是否成功。当压缩空气压力低于0.1MPa且出料阀打开大于60秒，输灰成功。但当输灰管道轻微堵塞，压力可能长时间降不到设定值，在压缩空气作用下，使管道中飞灰越挤越紧，造成堵管，严重时管道堵死。为此，设计了2min内，压缩空气压力降不到设定值，发堵管报警，5min中内，自动退出输灰程控功能，避免堵管，影响机组的安全稳定运行，同时也不影响其它电场输灰的运行。

4 结束语

邹县电厂气力输灰控制系统的优化，有力解决了堵管、多个电场输灰系统争用一条输灰管路的问题，提高了系统输灰的效率，减轻了运行人员的操作负担。特别是多套输灰系统的时间优先模式的设计，为邹县电厂其它机组输灰逻辑设计提供了依据，也为其它类似系统的逻辑设计提供了参考。

参考文献：

[1]高敬国，徐德龙，赵江平.粉体密相气力输送理论与技术进展[J].1999.

[2]林朝扶，凌浩翔.火电厂气力输灰技术[J].广西电力，2003.

[3]初光，汉继红.省煤器输灰程控逻辑实现及管道弯头磨损处理方案[J].自动化博览，2014.

作者简介：王丽英，女，本科，学士，工程师，主要从事热工自动调试及检修。endprint