江蘇大唐國際呂四港發(fā)電公司 初光，漢繼紅，劉鵬飛

1 引言

江蘇大唐國際呂四港電廠（以下簡稱“呂電”）4號鍋爐采用哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)的超超臨界參數(shù)變壓運行直流鍋爐，其采用П型布置、單爐膛，鍋爐采用CUF墻式切圓燃燒大風箱結(jié)構(gòu)，省煤器預留灰斗，未安裝輸灰系統(tǒng)，煙氣中的大顆粒灰塵直接進入空預器及煙道系統(tǒng)。2013年呂電4號鍋爐完成脫硝改造后，為了減輕煙氣中大顆粒灰塵對煙道的磨損及對脫硝催化劑的磨損和堵塞，保證脫硝系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，鍋爐省煤器灰斗必須增加輸灰系統(tǒng)，將大顆粒的灰塵直接由管道系統(tǒng)輸送到灰?guī)臁?/p>

2 省煤器輸灰系統(tǒng)改造及其邏輯實現(xiàn)

2.1 原輸灰程控運行模式

呂電4號鍋爐除灰系統(tǒng)采用氣力輸灰，即通過壓縮空氣將電除塵灰斗內(nèi)收集的灰塵輸送至灰?guī)?。單臺機組氣力輸灰系統(tǒng)按煙氣流動方向共分為5個電場，其中1、2電場采用大MD泵，3電場采用小MD泵，4、5電場采用AV泵，每個電場共分A、B兩側(cè)，每一側(cè)有4個倉泵，每一個倉泵上安裝一個圓頂閥，1、2電場倉泵均安裝有料位開關(guān)，1電場輸灰管道獨立，2、3、4、5電場共用一根輸灰管道，在每一電場輸灰管道出口安裝一個管路切換閥。

以1電場A側(cè)程控運行模式為例講解，除灰系統(tǒng)正常運行時完全按照程控方式運行，在程控模式下，1電場A側(cè)倉泵按照“落料—輸送—結(jié)束—下一個循環(huán)”這一方式運行。首先程控啟動需滿足以下條件：（1）1電場A側(cè)輸送壓力小于0.03MPa；（2）輸送空壓機母管壓力大于0.47MPa；（3）1電場A側(cè)1-4號圓頂閥關(guān)到位；（4）灰?guī)烨袚Q閥開到位且未報料位高；（5）1電場A側(cè)程控方式投入。

在程控啟動條件滿足后，點擊“程控啟動”，1電場A側(cè)程控方式運行，則1電場A側(cè)輸灰系統(tǒng)按照以下步驟完成一個程控周期：

（1）進料：選擇循環(huán)模式，在程控模式啟動后，1電場A側(cè)輸灰首先進入“進料中”階段，聯(lián)開1電場A側(cè)1-4號倉泵圓頂閥進行落料；

（2）料滿待送：圓頂閥打開，開始落料后進行落料計時，計滿落料時間后，該圓頂閥關(guān)閉，1電場A側(cè)4個圓頂閥均關(guān)閉后該電場落料完成，程控狀態(tài)變?yōu)椤傲蠞M待送”。需注意的是落料時按照料位優(yōu)先，即未達到落料時間，而該倉泵的料位開關(guān)到，圓頂閥也會關(guān)閉。

（3）送料中：1電場A側(cè)圓頂閥均關(guān)閉并且“料滿待送”條件到時，程控狀態(tài)變?yōu)椤八土现小保藭r聯(lián)開輸送空氣閥和管路補氣閥進行送料，送料完成的條件有兩個，即管路輸灰最少輸送1分鐘且1電場A側(cè)輸送壓力小于設(shè)定值。

（4）下一循環(huán)：1電場A側(cè)送料完成條件到并且1電場A側(cè)輸灰循環(huán)時間到時，該循環(huán)周期結(jié)束，進入下一個輸灰循環(huán)周期。（注：輸灰循環(huán)時間為一個輸送周期的計時，即從進料中開始計時，計滿運行人員設(shè)定的循環(huán)周期時間為止）。如圖1所示。

圖1 原1電場A側(cè)輸灰程控過程

2.2 省煤器輸灰改造后程控運行模式

呂電4號鍋爐省煤器輸灰系統(tǒng)改造后，在省煤器下部預留灰斗處各安裝一個AV泵，組成一個程控輸灰單元，通過輸灰管道引至4號鍋爐輸灰系統(tǒng)1電場A側(cè)輸灰管道出口，與其合并后輸送至灰?guī)欤黾邮∶浩鬏敾覇卧?，?電場A側(cè)輸灰單元要與省煤器輸灰單元統(tǒng)一動作，完成整個輸送過程，因此需對1電場A側(cè)程控輸送邏輯進行修改，具體邏輯如下：

（1）在1電場A側(cè)程控方式中增加了“1電場混合輸送”程控方式，如果不選擇混合輸送，則1電場輸灰仍按原程序運行，選擇混合輸送，則需要1電場A側(cè)和省煤器共同完成輸灰程序。

（2）選擇“1電場A側(cè)混合輸送”程控模式后，程控啟動條件需增加“省煤器1-4號圓頂閥關(guān)到位”且“省煤器輸灰管路壓力小于0.03MPa”。如圖2所示。

圖2 省煤器輸灰混合輸送模式選擇

（3）程控啟動后，程序進入“進料中”步驟，聯(lián)開1電場A側(cè)1-4號圓頂閥和省煤器1-4號圓頂閥，到達各自設(shè)定的落料時間后聯(lián)關(guān)以上圓頂閥，進入料滿待送狀態(tài)。在邏輯中用“省煤器輸灰混合輸送”這一變量去選擇是否開啟省煤器倉泵圓頂閥。如圖3所示。

圖3 省煤器1號AV泵圓頂閥程控開啟條件

（4）1電場A側(cè)和省煤器輸灰均為料滿待送狀態(tài)后，進入送料狀態(tài)，開始送料，送料結(jié)束標志需增加省煤器輸灰壓力小于其設(shè)定值這一條件。如圖4所示。

圖4 混合輸送結(jié)束標志

（5）完成輸灰后且循環(huán)周期到，進入下一個循環(huán)周期。

圖5 混合輸送監(jiān)控畫面

3 改造后省煤器輸灰管道彎頭頻繁磨損原因分析及應對措施

4號爐省煤器輸灰系統(tǒng)于2013年6月15日隨機組大修后啟動投入試運行，并于6月22日完成168小時試運行。在隨后的運行過程中出現(xiàn)了輸灰管道彎頭多出頻繁磨穿現(xiàn)象，其中在灰?guī)祉敳康箶?shù)第1個彎頭（編號為1號彎頭）發(fā)生頻繁磨漏，約每3天左右磨穿一次，且磨損現(xiàn)象逐漸向上游管道轉(zhuǎn)移，上游管道彎頭在運行中也均出現(xiàn)過彎頭磨穿現(xiàn)象。圖6為彎頭磨損示意圖。

圖6 輸灰管道彎頭磨損示意圖

3.1 省煤器輸灰管道彎頭頻繁磨損原因分析

經(jīng)過省煤器輸灰改造后，4號爐省煤器輸灰管道并入1電場A側(cè)輸灰管道，由于省煤器輸灰管道的并入，使得1電場A側(cè)輸送管道內(nèi)總的輸送氣量加大，氣力輸送過程中，管道內(nèi)輸送氣壓在不斷下降，體積不斷膨脹，混合氣體流速不斷提高，且隨著輸送管道越往后段氣體體積越大，速度越快，尤其在灰?guī)炫郎紊戏剑郎蠊艿纼?nèi)氣壓急劇下降，體積急劇增大，而庫頂處的彎頭則會承受突增的流速，從而造成磨損加快、管道彎頭頻繁磨穿的事故發(fā)生。

3.2 省煤器輸灰管道彎頭磨損應對措施

（1）重新復核、調(diào)整1電場A側(cè)輸送系統(tǒng)的進氣量，由于增加省煤器輸灰后，原送至1電場A側(cè)的省煤器灰量被提前送掉，而在運行中1電場A側(cè)輸灰仍按原設(shè)計進氣量進行輸送，因此增加了1電場輸送管道內(nèi)總的氣體量，通過反復調(diào)整，1電場管道補氣閥門在混合輸送時不開啟，在1電場單獨輸送時1電場管道補氣打開，在滿足正常輸送的情況下能達到最佳的輸送效果。

（2）根據(jù)輸送曲線，對1電場A側(cè)輸灰周期進行復核計算，延長落料時間，通過計算壓縮空氣量和輸送周期均有20%～30%的優(yōu)化空間。

圖7 調(diào)整前1電場A側(cè)輸灰壓力曲線

圖8 調(diào)整后1電場A側(cè)輸灰壓力曲線

（3）調(diào)整混合輸送程控邏輯，以實現(xiàn)1電場A側(cè)程控輸送1-4個周期后（具體周期數(shù)可選），省煤器混合輸送一次，運行人員可根據(jù)鍋爐灰量進行1電場A側(cè)程控輸送與省煤器輸送的次數(shù)配比。調(diào)整前后1電場A側(cè)輸灰壓力曲線對比如圖7-8所示。

4 結(jié)語

呂電4號鍋爐完成脫硝改造后，為了減輕煙氣中大顆粒灰塵對脫硝系統(tǒng)的危害，隨及進行了省煤器輸灰改造，通過較小的邏輯改動，將省煤器輸灰納入4號爐1電場A側(cè)輸灰程控中。在運行過程中針對輸灰尾部管道彎頭頻繁磨穿的現(xiàn)象分析其原因，并對輸灰設(shè)備做出調(diào)整，在減少對管道彎頭磨損的同時，節(jié)約了壓縮空氣量，提高了運行效率和經(jīng)濟性，為其余單位同類問題提供了借鑒方案。

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