300MW机组气力除灰系统改造

孙世国

(吉林电力股份有限公司浑江发电公司,吉林 白山 134300)

气力输灰系统运行稳定与否直接影响机组的安全经济运行及排污指标的完成。吉林电力股份有限公司浑江发电公司(以下简称浑江发电公司)1、2号机组采用正压浓相气力输送灰系统,设计煤种灰分为 43.83%,低位发热量为 16 000 kJ/Kg,输灰能力110 t/h。机组投产以来,由于入炉煤质严重偏离设计值,灰分高达 50～57%,低位发热量 12 000 kJ/Kg,锅炉满负荷时的蒸发量为 1 025 t/h,燃煤量为269 t/h,产灰量约为 150 t/h,严重超过输灰系统的设计输灰能力,造成输灰管路经常堵塞,进一步造成电除尘被迫退出进行输灰管路吹通,加剧了输灰管路的磨损、漏泄。

1 输灰系统概况

浑江发电公司 1、2机组输灰系统采用正压浓相气力输灰,除尘器灰斗灰经气力输送系统输送至灰库,经双轴搅拌机加湿后由自卸汽车运往灰场。1台锅炉为 1个单元,配 2台双室五电场静电除尘器,每个电场设4个灰斗。每台锅炉省煤器下部设有4个灰斗,2台锅炉输灰系统共设3座灰库,2个粗灰库1个细灰库。每只灰斗下设置1台发送器,每个电场4个灰斗为1组,省煤器、一电场、二电场各设1条输送管道,三、四、五电场合用一条输送管道。每套浓相气力输灰系统的设计出力 116.2 t/h,灰的质量分数不小于30 g/kg。

气力除灰过程由进料、气化、输送、吹扫 4个过程组成。系统开始运行时进料阀打开,上游设备下来的物料进入发送器,待物料进入量达到设定值时,料位计发出信号,进料阀自动关闭并充压密封。控制系统检测密封压力到位后,开启出料阀,系统确认出料阀开启后,开启输送进气阀组,压缩空气向发送器充压,将物料送进管道进行输送,空气压力 0.3～0.5 M Pa,平均输送速度 5 m/min。

2 输灰系统存在的问题

2.1 输灰管路堵塞、漏泄

由于系统多种因素导致管路堵塞,如正压气力不足;阀门不严导致压缩空气泄漏;空压机突然断电;大块异物进入系统;输灰管线进水导致下灰口灰结垢或管线内灰结块;误操作;输送管尾部灰库上的袋式除尘器运行不良;滤袋上积灰过多等使输灰管路堵塞。

输灰管路为壁厚 100 mm管径不等的碳钢管,机组投入运行后,由于煤质灰分大于设计值,造成输灰管路堵塞,被迫减少进料量,少量的输灰在高压空气的吹动下,对输灰管路及膨胀节造成严重磨损,导致输灰管路漏泄。

2.2 圆顶阀、密封圈损坏

输灰系统进料圆顶阀球面圆顶为耐磨材料,由于入炉煤质灰分大,煤灰颗粒在圆顶阀球面磨出沟痕产生漏气;输灰系统压力不能正常建立,系统不能正常运行。灰温度高冷却水压力小,密封圈没有充压间隔,灰中颗粒沉积在球体工作面上,密封胶圈充压后密封不严,浓相灰气混合物漏入磨损胶圈;机械卡涩导致损坏;密封胶圈与半球体无密封或密封不严等严损坏密封胶圈,影响系统正常运行。

2.3 事故排灰

输灰系统进料圆顶阀及控制系统存在问题较多,当需要处理其中 1个圆顶阀时,对应电场的 4台除尘器及输灰系统必须停止运行,当一电场的输灰系统中某个进料阀损坏时,需停止一电场及输灰系统运行,在此状态下大颗粒、重度大的灰尘自然降落使一电场灰斗处于高料位运行,时间到达极限时被迫进行的事故放灰,不但对现场环境造成严重污染且脱硫系统入口含尘量增加,导致脱硫系统停运。

3 输灰系统改造

3.1 增设陶瓷内衬、检查孔

在保证输灰管路通流面积的情况下,在碳钢管、膨胀节内加装 12.7 mm厚陶瓷内衬,增加了输灰管路的耐磨性,泄露点明显减少,漏泄得到了遏制。

为避免输灰管路堵塞,沿架空输灰管路增设便于工作的走台,在输灰管路弯头等容易堵塞部位,开设检查孔以便于检修、吹通。同时,应加强锅炉运行燃烧调整,确保燃油二次风温及风量,避免燃油不完全;保证电除尘灰斗加热的及时投入,保证输灰系统的正常运行。

3.2 更换圆顶阀

采用金属陶瓷插板阀代替圆顶阀,金属表面涂有一层气密性好、熔点高、导热率低的陶瓷涂层,防止金属或合金在高温下氧化或腐蚀。更换后试运行6个月未因进料阀损坏。

3.3 改进输灰系统控制方式

将电除尘一电场4台发送装置进料圆顶阀与手动检修门间的伸缩节更换为波纹膨胀节,每台炉电除尘器一电场下的 4台发送器与混相三通之间各增加 1只 DN450手动薄型闸阀,当任一圆顶阀出现故障可将其隔离,不影响其他发送装置的运行;取消输灰系统一、二电场不输灰时关闭的 2个出料阀,以减少故障点。将助吹管改在输灰管路的外部,以增加通流面积,提高输灰能力,及减轻助吹管的磨损。

3.4 输灰管路改造

在每台炉电除尘器一、二电场 4台发送器与混相三通之间各增加1只DN450手动薄型闸阀,在一、二电场2台发送装置间增加1套发送装置及输灰管路至灰库。在一、二电场灰斗开孔,增设管路至发送器。当一、二电场的 1个圆顶阀故障或因煤质灰分大,不能正常输灰时开启旁路系统,保证一、二电场灰斗不出现高料位。在一电场每个灰斗侧壁上增加1台仓壁振动器,采用就地控制方式。

3.5 改进电除尘器控制方式

改进电除尘工作电流的控制方式,当 1台电除尘器故障停运时,联动并控制调整其他电场的工作电流,以增加其出力,避免故障后的电场灰斗料位高。

4 灰库扬尘抑制

灰库搅拌机放灰时由于喷湿水未充分与灰流混合,运灰车装车时放灰点位高,下灰口被车内的灰封堵,搅拌机停运,造成搅拌机至下灰口之间积灰量过大而外漏,扬尘现象严重;初始进入搅拌机的下灰量无调整手段,仅靠灰库下部手动门控制,此门运行中处于常开状态,由于积灰及温度影响经常无法调整。

通过对搅拌机箱体进行改造,将原 SZ100C搅拌机换为SZ200C型,长度增加约800 mm,进料口和落料口的中心距离增加 700 mm,出力增大 1倍,增加2路加湿水,在每 1支路上增加 1个喷孔,增加了灰与加湿水流的混合时间;改造下灰锁气器,以控制搅拌机入灰量。

5 结束语

通过对浑江发电公司 2×300 MW机组输灰系统的改造,输灰管路耐磨损性能明显提高,漏泄点大幅度减少,事故排灰得到有效控制,有效提高了输灰系统运行稳定性,同时,灰库扬尘得到有效抑制,经济和环境效益显著。