飞灰含碳在线检测装置在潮州电厂的应用及维护

摘 要：文章通过对飞灰含碳量几种测量方法的比较，得出在线测量的优势，并对装置的日常维护提供了方法。

关键词：燃煤锅炉效率；飞灰在线监测装置；故障诊断及处理方法

潮州电厂地处南方沿海，受煤炭市场及企业控制发电成本原因的影响，煤种多变，锅炉先后燃用过印尼煤、越南煤、印尼褐煤（热值低于3800卡）、美国动力煤、山西晋北塔山烟煤，内蒙古神华等煤种，目前燃用的煤种已远远偏离设计煤种。如何保证锅炉始终处于最佳效率下运行，是火电厂技术人员的重要任务之一。机械不完全燃烧损失q4作为燃煤锅炉运行中除排烟热损失q2之外最大的一项热损失，对机组供电煤耗、经济环保运行都有较大影响（如图1所示）。

1 在线取样器安装的必要性

（1）在所有机械不完全燃烧损失中，约90%灰通过除尘器进入灰库，所以准确检测烟道中的飞灰含碳量意义更大。由于各种煤成份含量不同（可磨系数、水份灰份，热值，挥发份等），煤粉细度、煤种特性、及锅炉燃烧器的结构特性、热风温度、炉内空气动力场和锅炉负荷等均是在动态变化的过程，导致飞灰含碳量变化很大。如果没有及时测量，实时调整，将对锅炉效率影响明显。当飞灰含碳量高时，反映出锅炉风煤比不合理，燃烧不完全，增加了固体颗粒的排放导致发电成本升高，使得煤粉的可利用价值降低，也给环保带来一定压力，同时增加了锅炉尾部烟道二次燃烧发生的可能性，目前主要分为在线和离线取样分析。

（2）电厂手工取样装置位于水平烟道底部（如图2所示），灰粒靠重力原理落入烟道下方的取样烧杯中，每8小时收集一次，第二天将前一天三次收集的灰样统一制样后手工化验。由于安装位置的原因，落入采样器的灰颗粒比较大，有时因为高温烟气中的水分凝结堵塞管道根本取不到样。由于省煤器仓泵及一电场输灰进入原灰库粗灰库，三四五电厂输灰进入原灰库及细灰库但灰量较少，而从灰库的取样器更是抽样调查，不具有代表性。在线检测装置位于空预器出口至电除尘之间的水平烟道处，此处烟气温度小于200℃，在水平烟道的直管段外侧壁，同时距烟道底部1/3烟道高度处装设取样孔，此处烟气可近似为紊流状态，样品比较有代表性。但手工测量对于校核在线取样器的准确性有一定作用。

2 常见故障处理

飞灰含碳量的大小是技术人员了解炉内燃烧工况的重要途径，飞灰在线表一旦故障，对机组经济运行影响较大。下面就我厂飞灰在线监测装置投运五年来的常见故障及处理方法做一总结，供技术人员处理故障提供参考，从而保证装置可靠运行。

2.1 系统能检测到的故障及诊断排除流程

提示内容：“移动到称重位置超时错误”、“移动到工位切换位置超时错误”、“移动到反吹位置超时错误”、“移动到称重位置超时错误”、“移动到留灰、灼烧位置超时错误”处理方法：观察升降过程中是否有东西卡住，如果有东西卡住，则进行对应的清除或调整；检查在进行升降操作时，电机能否动作，如果不能动作，再重新启动1次升降操作，同时测量电机供电是否正常，如果正常，则需要更换电机，如果不正常，则需要更换控制电路板；检查升降板是否能升降到设定的位置，如不能升降到位，则需要更换对应的电阻（20Ω0.5W）和电容（1.5μF）。检查升降板上的光电开关工作是否正常，如果不正常（定位挡片处于光电开关槽内时，光电开关指示灯不亮），则需要更换光电开关；检查排灰管是否堵灰，造成坩埚内始终有烧硬的灰样使坩埚无法上升到排灰位置，如有堵灰，则要将堵灰清除。检查安装在驱动炉门的气缸上的磁感应开关，当炉门打开时磁感应开关上的指示灯应点亮；如果不亮，则需要调整位置或更换。

2.2 系统本身不能检测到的故障及诊断排除流程

现象：软件界面上的含碳量实时趋势曲线为一条直线或没有趋势曲线。处理方法：首先看有没有报警提示，如果有报警提示就按有报警提示的诊断排除方法。检查温控器和电炉是否工作正常，如果不正常，则需要更换温控器或电炉。如果没有报警提示，温控器和电炉工作也都正常，则需要检查坩埚中是否能收到灰样，如果不能收到灰样，再检查坩埚口边是否有缺口，如果有缺口，则需要更换坩埚，如果没有缺口，则说明取样器发生了堵灰故障，造成收不到灰样。在此情况下首先要检查取样器上的加热套是否有热量，如果没有热量，则说明加热套坏了，需要更换加热套，再按照取样器的维护流程对取样器进行清灰处理。如果有热量，则只要按照取样器的维护流程对取样器进行清灰处理即可。如果以上检查都没有发现问题，则需要更换天平的RS232/485通讯模块。

3 结束语

2008年，潮州电厂通过技改为每台锅炉增加了两套（A、B侧）飞灰在线监测装置，在线取样装置运行中的故障都能及时处理，保证数据适时准确，大大方便了生产人员。使用近五年来，获得了较好的效果，为生产人员优化运行降本增效提供了参考数据。

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作者简介：杨国军（1979-），男，2002年参加工作，长期从事电厂运行工作。