电厂除灰系统运行问题与对策分析

董　强（陕西清水川能源股份有限公司清水川发电分公司，陕西　　榆林　719400）

电厂除灰系统运行问题与对策分析

董强
（陕西清水川能源股份有限公司清水川发电分公司，陕西榆林719400）

摘要：除灰系统是电厂配套辅助设施，用于清楚运走电厂发电产生的工业废物。气力输送以压缩的空气当作载体，与粉粒以一定混合比，于密闭管道中用气力从一处送至另一处的运输方式。除灰系统要满足燃煤机组自动化、高精度、快速性的要求。本文主要概述了电厂除灰系统组成及工作的过程，分析了火电厂气力除灰不畅问题及原因，并对火电厂气力除灰系统提出了相关建议。

关键词：发电厂；气力除灰系统；除灰不畅

在我国，气力除灰是火电厂使用最为广泛的除灰方法。历史上，在成立新中国初期，一些小型的火电厂情况为单机且容量较小，进而使灰渣排放量小，最终对环境的污染较小，所以当时通常采用水力除灰或者机械除灰的方式，清理后将灰渣排到规定场所，然后进行统一处理。随着灰渣对于环境污染逐渐加重，水资源也越发紧缺，致使气力除灰应用变得广泛，成为了火力发电厂除灰的主要方式。

1气力除灰系统组成及工作流程。气力除灰系统主要是由除尘器的飞灰处理系统、库顶卸料和排气系统、灰库气化风系统、库底卸料系统、控制用气及布袋脉冲清洗用气系统、除送用空压机系统及空气净化系统、控制系统组成。通过压缩空气作为气力除灰的动力源，由设置在仓泵上的密闭管道，将粉煤灰除去并送到灰库，再通过库底卸料器、散装机、双轴搅拌机向外排灰，实现无污染排灰。（1）进料。在进料阶段，开启进料阀，关闭进气及出料阀，粉煤灰由电除尘器进入到仓泵内，当仓泵灰位到达高料位置时，料位计会发射满料信号，此时进料阀将自动关闭，结束进料过程。（2）加压流化。进料结束之后，关闭进料阀，开启进气阀，把压缩后的空气送入到仓泵中，使仓内的飞灰呈流态，这时，仓泵内压力上升，当压力上升到规定值时，出料阀将自动开启，完成加压流化。（3）输送。此阶段，开启出料阀，仓泵进气同时，灰气的混合物经出料阀落入到输灰管，接下来被输送到灰库。粉煤灰在仓泵内结束输送后，输灰的管路阻力降低，仓泵中的压力逐渐下降，当仓泵内压力到达预定下限时，结束输送过程。（4）吹扫。此过程仍然将进气及出料阀维持在开启的状态，用压缩后的空气来吹扫管道和仓泵，使得系统的阻力降低，在仓泵中的压力降到一个稳定值之后，将这一压力保持一定时间，结束吹扫，并将进气及出料阀关闭，与此同时，将排气与进料阀开启，仓泵将开始下一周期的进料。

2火电厂气力除灰不顺畅的原因分析。火电厂气力除灰不够顺畅，第一反应是致使灰斗大量积灰的现象，若在火力发电过程中，出现长期积灰的现象，必然会引发灰短路故障，从而给火电厂正常的生产运行带来麻烦。（1）除尘器的效率降低。在灰挤压电场后，使极板、极线及电厂阴阳极发生位移和变形，直接致使除尘器运行的效率降低，且该方面故障不能在短期内进行修复。（2）引风机发生损坏。出现灰短路的现象之后，将使发电产生的烟气中含尘度大量提高，从而使引风机在旋转的过程中加大叶轮的磨损程度，在严重状况下，还可能致使引风机发生飞车现象。（3）输灰困难或管道堵灰。在系统输灰时，输送的压力较低，灰与气在输灰管道中易分离，在管道末端的底部有出现积灰的现象，当现象十分严重时将出现堵管现象，增加输灰的难度。（4）灰输送的能力降低。当积灰十分严重时，较大颗粒的灰尘将直接落入除尘器的内部，从而使输送能力大大下降。严重时，会堵塞排灰口，还可能直接使这方面情况恶化，从而致使最终积灰量大量上涨。在上涨到一定的程度后，将会使荷载过大而超标，造成掉斗和坍塌等严重事故。

3原因分析。（1）煤质不合格。煤本身的发热值无法达到锅炉的需要是火电厂气力除灰不顺畅的一个主要原因。满负荷设计时供给的煤的发热量不够，无法达到负荷要求，所以只能增加煤的供给量，这将导致煤燃烧产生灰分增加，使得系统运行时超负荷。与此同时，质量不满足要求的煤燃烧产生杂质会导致灰、气浓度比失调，进而给输送造成困难，最终可能出现堵塞现象。（2）除灰能力差。输送能力差是大部分的电厂气力除灰系统不畅的主要表现，影响除灰能力的因素主要有以下两点：一是煤种类变化，二是设计时选型较小。其中燃煤实际含灰量比设计的煤种大的多，进而引起气力除灰性能差的问题占大多数。（3）输灰管阀门发生故障，输灰管泄漏堵灰。仓泵口的圆顶阀、灰管的排堵阀不够严密以及灰管发生泄漏都会使输灰管的内气压较低，输灰管由于气压不够而产生积灰，最后造成堵灰。最普遍的是球顶磨损、圆顶阀的密封圈损坏，排堵阀没有关严而造成磨损，以及输灰管伸缩节发生漏气漏气等。（4）操作人员经验不够。在实际运行过程中，灰量会在除尘器中不断增大，操作人员因为害怕出现堵管问题，从而调整系统参数，通常是缩短系统的进料的时间，增加输送的次数，使气灰比降低，加速设备的磨损，同时将减少系统的出力。

4对火电厂气力除灰系统的相关建议。（1）系统设计。电厂要尽可能选取热值、灰份同煤原先设计品种相近的煤，若热值、灰份差异大应采取混烧，尽可能将颗粒度、总灰量保持在系统可以接受的一个范围之内。如果无法实现这一目标，则要高度警惕，保证灰可进行临时处理，进而防止出现危险事故。在烟道的设计中，要尽量拉长空预器水平段，最好可以在各个烟道之间加设烟箱进行联通，设导流板，均匀各烟道浓度。目前，短水平段搭接不对称烟道，冷态时，可使气流的分布以及速度场较为均匀，但热态时，则无法使浓度场保持均匀，一般内、外侧灰浓度差在30%左右，严重时接近50%，气力除灰设计裕量将被耗尽。（2）节能方法。对于系统来说，降低成本主要体现在降低系统能耗及减少检修费用两个方面。其中降低系统能耗问题上，则要考虑运输系统的主要动力源，这里指的是空气压缩系统。所以，在最大程度上减少系统运行过程中所需要的空气总量是降低能耗的首要条件。而维护和检修主要是减少系统故障的发生率，延长设备、部件的使用寿命。

结语

当前，我国已经基本上掌握了气力除灰技术，其设备也逐渐进入国产化。对受自然环境限制、缺水严重的地区的而言，电厂的除灰系统应用前景十分广阔，推进该项技术更加迫切。重新选定我国除灰技术发展起点，可以为电力环保提供更加广阔的市场。但在系统设计、运行及维护过程中，还存在着许多问题，避免出现故障，优化运行系统，尽可能地降低造价及检修费，使得系统的运行更加经济、安全、可靠将逐渐引起重视。

参考文献

[1]谢凤仓.电厂气力除灰系统PLC控制[J].科技信息，2007（01）：75+28.

中图分类号：TM62

文献标识码：A