火力发电厂气力除灰不畅的原因分析及对策研究

楼正涛

浙江菲达环保科技股份有限公司 浙江诸暨 311800

1 火电厂气力除灰工作原理及系统组成

气力除灰系统工作原理：在一定条件下，流动的气体能输送重度很大的固体，并且能输送相当长的一段距离，利用压缩空气的动压能和静压能或两者联合进行物料输送。

（1）进料阶段。开启进料阀，关进气及出料阀，粉煤灰由电除尘器落入仓泵内。当仓泵灰位到达高料位置时，触发高料位信号，此时进料阀自动关闭，结束进料过程。

（2）加压阶段。进料阶段结束后，关闭进料阀，开启进气阀、助吹阀，把压缩空气送入到仓泵中，使仓泵内的飞灰呈流态。

（3）输送阶段。开启出料阀，灰气的混合物经过输灰管道被输送到灰库。粉煤灰在仓泵内结束输送后，仓泵中的压力逐渐下降，当仓泵内压力到达下限值时，结束输送过程。

（4）吹扫阶段。此过程保持进气阀、出料阀开启状态，用压缩空气来吹扫管道和仓泵，使得仓泵压力降到一个稳定值后，吹扫完毕。将进气阀、出料阀关闭的同时将排气与进料阀开启，仓泵将开始下一周期的进料。

2 火力发电厂气力除灰不畅的原因分析

2.1 气力除灰运行参数设置不合理

火力发电厂运行过程中机组的运行状态并不是恒定的，当发电机组的运行状态发生变化时就需要根据实时情况对气力除灰设备的运行参数进行相应的调整。当飞灰较多时，要及时将除灰系统的输灰参数调到最大，以免输灰不畅造成堵管或是其他运行故障。

2.2 气力除灰能力欠缺

气力除灰系统性能问题的原因主要来自于两方面：一是系统设计阶段，为了控制成本将除灰系统的容量设计的比较小，后续运行过程中当灰量过大时就会出现除灰能力不足的问题。二是实际使用燃煤与设计煤种之间差距较大，锅炉实际所用煤种的品质较差，灰分含量较高且容易产生颗粒较大的飞灰，对气力除灰系统的运行产生了负面的影响，除灰设备的干灰输送能力无法满足实际需求。

2.3 人为因素导致的堵管

操作人员专业水平不足也会导致除尘设备的运行故障，例如，运行参数调整不恰当致使的堵管问题。如果进料时间设置过短会造成输灰次数的增加，导致气灰比的降低与设计的气固两相流形态不符，加剧设备的磨损。使用气力除灰系统的人员在上岗前如果没有接受系统的培训，对于设备的性能、使用规律、操作方式等不够熟悉，容易在操作中出现问题[1]。

3 对策

3.1 除灰设备改造

为了增强气力除灰系统的除灰能力，可以采取加增空压机的改造措施，从而满足电厂的正常除灰需求，通过供气量的增加避免煤灰在输灰管道内的堆积，提高气力除灰系统运行的稳定性。一般来说，两台锅炉配备四台空压机为宜，三台运行状态下一台作为补充，除灰系统正常工作状态下三台空压机的总供气量可达到Q=120m3/min，可以充分满足电厂的除灰需求，空压机压力维持在0.7MPa的额定工况下。此外，还可以通过电加热管的设置对煤灰的温度进行提升，实现缓解堵塞的目标。

3.2 控制设备改造

根据气力除灰系统的控制需求和工况要求，要安装设置全开/全关位置的控制电磁阀，提高系统的控制性能。现有气力除灰系统难以进行设备的现场控制操作，单纯远程操作检修的难度较大，因此，可以在除灰系统的灰斗下方增设控制装置，从而实现单个设备及子系统的就地操作。为了避免控制权限问题，可以在控制室的CRT操作站内设置相应的控制操作权限切换关闭功能，非检修状态下可以直接关闭灰斗下控制盘的控制性能。改造后的控制系统和电磁阀可以充分满足气力除灰系统的稳定性、可操作性和适用性要求。

3.3 粉煤灰的物性变化因素及对策

首先，在锅炉点火运行的起始阶段，燃煤的不完全燃烧导致灰的颗粒较大，不容易流动，因此要增加气力除灰系统输送灰的起始速度。为了更好的让灰在输灰管中流动，仓泵进料时要能够缩短时间，增加气量的配比，增加灰的干燥程度，更好的输送；其次，燃煤进入锅炉后受到多种因素的影响，增加了灰量。为了保证气力除灰的正常稳定运行，要增加输送气的总量，调整进气比例。另外，煤质变化会产生大量的灰，为了更好的输送灰尘，要适当的增加容量设计；最后，由于电除尘器的电场出现故障时，受到沉降作用，较大颗粒的灰尘灰落在灰斗中，引起超负荷运载，最终影响气力除灰的正常运作。

3.4 气源部分因素及对策

首先，由于输送用气气源的压力不足，可能引起气力除灰系统的不畅。稳定运行时，气力输送气气源的压力应该为0.6兆帕，如果气源压力低于正常值，则会引起进气量的减少，引起速度的减慢，最终引起输送管道的堵塞。因此，发电厂要能够设置气源压力保护系统控制气源压力在0.4兆帕以上，当气源压力低于该值时，不能进行工作。另外，当气源压力过低时，应该安排专人对空压机以及其他设备进行检修。第二，如果空气潮湿或者过滤装置异常也会引起除灰不畅，因此要定期对空气干燥以及过滤装置进行检查，保障气力除灰系统的稳定运行。

总之，气力除灰系统的建设占地面积更小，且可以节省大量的冲灰水，有利于对粉煤灰进行综合利用，因而气力除灰系统在火电厂中的应用日渐广泛，但是气力除灰系统结构比较复杂，使用中容易出现堵管的问题，造成输灰困难的情况，影响火电厂的正常运行，因而必须要采取科学的气力除灰系统使用方法，加强系统的日常监测维护，以便于及时发现问题并对其进行解决。