張曉博

(廣東粵電云河發(fā)電有限公司，廣東 云浮 527328)

1 系統(tǒng)介紹

廣東粵電云河發(fā)電有限公司#5，#6鍋爐型號(hào)為SG-1036/17.5-M4506，是上海某鍋爐廠自主研發(fā)的首臺(tái)300 MW循環(huán)流化床鍋爐，配置2臺(tái)雙室五電場(chǎng)電除塵器，采用下引式正壓濃相氣力除灰系統(tǒng)，電除塵器每個(gè)灰斗下部設(shè)1個(gè)倉(cāng)泵，灰斗內(nèi)壁設(shè)氣化板，兩側(cè)配置振打器。每臺(tái)鍋爐設(shè)3根灰管，灰管為雙套管，其中電除塵器一電場(chǎng)、二電場(chǎng)各設(shè)一根DN 200 mm的輸灰管路(省煤器輸灰管道與一電場(chǎng)灰管并管輸送)，三電場(chǎng)、四電場(chǎng)、五電場(chǎng)分別串接后合用1根DN 150 mm的輸灰管路。一電場(chǎng)到五電場(chǎng)倉(cāng)泵容積分別為2.00，2.00，0.50，0.30和0.15 m3，省煤器倉(cāng)泵容積為0.30 m3。鍋爐配置3臺(tái)體積流量為40.5 m3/min的空壓機(jī)，2運(yùn)1備，提供輸送氣源；4臺(tái)體積流量為18.0 m3/min、壓力為98 kPa的氣化風(fēng)機(jī)，3運(yùn)1備，為灰?guī)旌碗姵龎m器灰斗提供氣化風(fēng)。#5鍋爐在試運(yùn)行期間，出現(xiàn)過(guò)電除塵器灰斗嚴(yán)重積灰現(xiàn)象，積灰位置至極板2 m處。

2 存在問(wèn)題

#5鍋爐試運(yùn)行期間，氣力除塵系統(tǒng)存在諸多問(wèn)題，主要有以下幾個(gè)方面。

2.1 灰斗料位計(jì)顯示不準(zhǔn)

#5鍋爐配置英國(guó)弗林頓射頻導(dǎo)納灰斗料位計(jì)，灰斗料位計(jì)是灰斗料位檢測(cè)的重要設(shè)備，由于在調(diào)試時(shí)沒有調(diào)整好料位計(jì)的靈敏度，導(dǎo)致機(jī)組試運(yùn)行期間多次出現(xiàn)高、低位料位計(jì)同時(shí)報(bào)警，灰斗灰位無(wú)法監(jiān)視的現(xiàn)象。

2.2 進(jìn)料閥故障發(fā)現(xiàn)不及時(shí)

#1～#4機(jī)組早期為濕排灰系統(tǒng)，后期被改造為負(fù)壓除塵系統(tǒng)，并由干除灰承包單位負(fù)責(zé)運(yùn)行。鑒于#5機(jī)組在試運(yùn)行期間，運(yùn)行值班人員工作量較大且人員較少，對(duì)氣力除灰系統(tǒng)采取了定期巡查的值班方式。在設(shè)備廠家調(diào)整好輸送氣源壓力低限、輸送結(jié)束壓力、進(jìn)料間隔時(shí)間以及單元進(jìn)料時(shí)間等參數(shù)后，設(shè)備進(jìn)入定期巡查狀態(tài)，機(jī)組運(yùn)行正常。然而在設(shè)備試運(yùn)行期間，各電場(chǎng)倉(cāng)泵入口的氣動(dòng)進(jìn)料閥(圓頂閥)，特別是一電場(chǎng)、二電場(chǎng)，經(jīng)常出現(xiàn)閥門沒有按控制信號(hào)要求正確到位，進(jìn)而發(fā)出狀態(tài)位黃閃信號(hào)報(bào)故障，值班人員未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

2.3 電除塵灰斗氣化風(fēng)止回閥無(wú)動(dòng)作

該電除塵器每個(gè)灰斗設(shè)有2塊氣化板，對(duì)灰進(jìn)行流化，促進(jìn)下灰順暢。氣化板側(cè)面布置如圖1所示。

圖1 氣化板側(cè)面布置

在氣化板之前設(shè)置了2個(gè)閥門，分別為手動(dòng)截止閥(型號(hào)為J41H-16C，參數(shù)為DN 20 mm，PN 1.6 MPa)和止回閥(型號(hào)為H41H-25，參數(shù)為DN 20 mm，PN 2.5 MPa)。在機(jī)組試運(yùn)行期間，止回閥之后的管道溫度接近常溫，前后管道溫差較大。

2.4 灰斗氣化風(fēng)溫度過(guò)低

在氣化風(fēng)進(jìn)入灰斗前，需要經(jīng)過(guò)灰斗空氣電加熱器，確保加熱后的溫度不小于150 ℃。然而在設(shè)備試運(yùn)行過(guò)程中，氣化風(fēng)加熱器因某種原因未投入，造成氣化風(fēng)未被加熱。止回閥之前的氣化風(fēng)管管壁溫升僅依靠空氣壓縮后所釋放的熱量傳遞。

2.5 灰斗倉(cāng)振打裝置電動(dòng)機(jī)無(wú)動(dòng)作

灰斗側(cè)部振打裝置在試運(yùn)行期間多次出現(xiàn)振打器無(wú)動(dòng)作故障。

3 原因分析

由于試運(yùn)行期間的煤質(zhì)與設(shè)計(jì)煤種偏差不大，因而不存在氣力除灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)出力小的問(wèn)題，且氣力除灰系統(tǒng)采用雙套管系統(tǒng)，也不存在堵管問(wèn)題，應(yīng)重點(diǎn)從灰斗下灰不暢方面進(jìn)行分析。倉(cāng)泵原理如圖2所示。

圖2 倉(cāng)泵原理

(1)灰斗料位計(jì)高、低位同時(shí)報(bào)警，導(dǎo)致無(wú)法對(duì)灰位的高、低作出正確判斷，在調(diào)節(jié)各電場(chǎng)輸送比例與輸送份額方面失去了判斷依據(jù)，在一定程度上增加了灰斗積灰的風(fēng)險(xiǎn)。

(2)氣動(dòng)圓頂閥故障原因較多，如電磁閥箱開關(guān)未置于遠(yuǎn)方位置、閥門機(jī)械卡澀、控制氣源壓力不夠(<0.6 MPa)、行程開關(guān)不到位以及密封圈破損等。在試運(yùn)行期間，通過(guò)拆卸維修，發(fā)現(xiàn)氣動(dòng)圓頂閥故障的主要原因?yàn)殚y門機(jī)械卡澀和密封圈破損。閥門機(jī)械卡澀是由于部件生銹，而導(dǎo)致生銹的主要原因是循環(huán)流化床鍋爐在整套啟動(dòng)前需要進(jìn)行烘爐，烘爐導(dǎo)致大量水蒸氣通過(guò)電除塵器并凝結(jié)積水。同樣，密封圈破損也是由于機(jī)械卡澀、圓頂閥關(guān)閉不嚴(yán)密、灰流沖刷所致。電除塵器灰斗容積按照鍋爐8 h滿負(fù)荷運(yùn)行設(shè)計(jì)，當(dāng)一電場(chǎng)的灰斗進(jìn)料閥故障時(shí)，值班人員未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并停運(yùn)一電場(chǎng)，造成灰斗大量積灰，積灰很快超過(guò)倉(cāng)泵的平衡管上口，進(jìn)而導(dǎo)致平衡管堵塞。有資料顯示[1]，平衡管堵塞后，因倉(cāng)泵進(jìn)料時(shí)空氣無(wú)法排出，每次進(jìn)料不足正常進(jìn)料的20%。如此一來(lái)，即使圓頂閥故障排除后，當(dāng)灰位超過(guò)平衡管上口時(shí)，灰斗下灰還會(huì)進(jìn)一步減少，形成了惡性循環(huán)，直到積灰淹沒陽(yáng)極板及陰極線。在試運(yùn)行期間，為了確認(rèn)灰斗的真實(shí)灰位，曾打開平衡管和平衡閥之間的法蘭，已有灰從平衡管中流出，證實(shí)電除塵器灰斗中積灰嚴(yán)重，此積灰是導(dǎo)致灰斗大量積灰的主要原因。

(3)氣化風(fēng)管采用了彈簧升降式止回閥，閥門開啟壓力在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中并沒有規(guī)定，但依照經(jīng)驗(yàn)，彈簧升降式止回閥開啟壓力至少需要0.5 MPa，而氣化風(fēng)機(jī)出口壓力為98 kPa，因此氣化風(fēng)壓力無(wú)法完全開啟止回閥，導(dǎo)致實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中只有少量氣化風(fēng)進(jìn)入氣化板。在其他方面都正常的情況下，一旦氣化板失去了氣化作用，灰斗下灰速度將會(huì)明顯降低，此結(jié)論在試運(yùn)行期間可由止回閥前后管道溫差較大得出。

(4)灰斗空氣電加熱器未投入運(yùn)行，氣化風(fēng)溫達(dá)不到設(shè)計(jì)溫度，在一定程度上惡化了灰斗干灰的流化。

(5)灰斗振打器無(wú)動(dòng)作，經(jīng)檢查原因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)電源線采用硬電源線，固定好后，經(jīng)過(guò)振打器的多次振動(dòng)，電動(dòng)機(jī)接線處電源線斷裂或松脫，造成振打器電動(dòng)機(jī)失電而無(wú)法動(dòng)作。振打器不動(dòng)作在一定程度上影響了灰斗的排灰。

4 采取的措施

#5機(jī)組試運(yùn)行期間，發(fā)電機(jī)定子接地停爐后，鑒于氣力除塵系統(tǒng)的異常情況，公司立即組織人員對(duì)電除塵器灰斗積灰進(jìn)行確認(rèn)，發(fā)現(xiàn)一電場(chǎng)、二電場(chǎng)積灰嚴(yán)重，個(gè)別灰斗積灰已達(dá)到極板極線2 m處。針對(duì)試運(yùn)行期間出現(xiàn)的問(wèn)題，采取以下措施進(jìn)行消除。

(1)對(duì)灰斗料位計(jì)靈敏度進(jìn)行調(diào)整，確?；叶妨衔坏臏?zhǔn)確性。

(2)強(qiáng)化運(yùn)行值班人員對(duì)系統(tǒng)的熟悉程度，并將原來(lái)2 h巡查改為專人不間斷值班，發(fā)現(xiàn)圓頂閥故障后，及時(shí)停運(yùn)對(duì)應(yīng)電場(chǎng)，并通知維修人員處理故障。機(jī)組移交生產(chǎn)后，考慮到前期圓頂閥故障率較高，隨后將一電場(chǎng)、二電場(chǎng)的圓頂閥更換為陶瓷雙閘板閘閥。

(3)針對(duì)止回閥無(wú)法動(dòng)作的問(wèn)題，為了防止氣化板破裂后熱灰進(jìn)入氣化風(fēng)管而堵塞氣化風(fēng)管母管，安排維修人員去掉了止回閥中的彈簧，只在閥中保留閥芯，既確保有氣化風(fēng)進(jìn)入氣化板，又防止熱灰反竄到氣化母管中。

(4)重新對(duì)灰斗氣化加熱器進(jìn)行投運(yùn)，增加就地氣化加熱器巡查點(diǎn)，并加強(qiáng)運(yùn)行值班人員巡查次數(shù)，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障即退出運(yùn)行，及時(shí)投運(yùn)備用設(shè)備。

(5)對(duì)40個(gè)灰斗振打器電動(dòng)機(jī)接線進(jìn)行了更換，將原來(lái)的單芯硬電源線更換為多芯軟電源線，確保振打器在運(yùn)行中不會(huì)出現(xiàn)失電現(xiàn)象。

(6)針對(duì)氣力除灰系統(tǒng)氣化風(fēng)母管壓力不大的問(wèn)題，在設(shè)計(jì)氣力除灰系統(tǒng)時(shí)，在氣化板之前設(shè)置的止回閥不選用升降式結(jié)構(gòu)，而選用旋啟式結(jié)構(gòu)。由于結(jié)構(gòu)不同，旋啟式止回閥開啟壓力會(huì)小很多。如無(wú)法采用旋啟式止回閥，也可取消該止回閥設(shè)置，僅保留截止閥，用于調(diào)整氣化板的氣化量。

(7)循環(huán)流化床鍋爐澆注料施工完工后需要進(jìn)行烘爐，為避免倉(cāng)泵上部圓頂閥積水造成部件生銹卡澀，在鍋爐烘爐過(guò)程中，僅關(guān)閉上部插板門，拆除進(jìn)料閥(圓頂閥)，使倉(cāng)泵與灰斗形成一個(gè)明顯的斷點(diǎn)，并對(duì)已拆除進(jìn)料閥的倉(cāng)泵上口做好遮擋，待烘爐結(jié)束后，一次性排出積水，然后再裝復(fù)進(jìn)料閥。

經(jīng)過(guò)以上幾方面的處理后，在#5，#6機(jī)組隨后運(yùn)行中，電除塵器灰斗再無(wú)積灰現(xiàn)象，氣化風(fēng)也能正常通過(guò)氣化風(fēng)板進(jìn)入灰斗中。

參考文獻(xiàn)：

[1]李奇?zhèn)?呂小平,張貴煒.邯鄲熱電廠氣力除灰系統(tǒng)存在的問(wèn)題及改造[J].熱力發(fā)電，2008,37(12):45-47.