降低1 000 MW机组干除渣系统故障率的措施

杨杰，李洪泉

(中国华电集团山东分公司，山东 莱州 261400)

降低1 000 MW机组干除渣系统故障率的措施

杨杰，李洪泉

(中国华电集团山东分公司，山东 莱州 261400)

燃煤电站锅炉干除渣系统出现故障，会对锅炉的安全稳定运行产生影响。分析了某1 000 MW超超临界参数变压直流Π型锅炉干除渣系统故障停运的原因，提出了加强锅炉燃烧管控、调整锅炉吹灰方式、合理调整干除渣系统运行方式、加强干除渣系统参数调整等措施，有效降低了干除渣系统的故障率。

燃煤电站；Π型锅炉；干除渣系统；燃烧管控；吹灰

0 引言

燃煤电站锅炉会因煤种变化、燃烧不稳定、配风方式不当等原因产生积灰、结焦，在自重、炉内气流扰动、负荷变化、吹灰等因素的影响下，焦块会掉落。大面积或较大焦块掉落会造成钢带过电流、碎渣机卡阻等，最终导致干除渣系统跳闸。干除渣渣井有效容积仅能满足锅炉燃用校核煤种时在锅炉最大连续蒸发量(BMCR)工况下6 h的最大排渣量，干除渣系统的稳定运行对锅炉的安全运行至关重要。本文以国内某1 000 MW超超临界参数变压直流Π型锅炉为对象，研究降低干除渣系统故障率的方法。

1 设备概况

本文研究对象为东方锅炉(集团)股份有限公司生产的高效超超临界参数变压直流锅炉，为单炉膛、一次中间再热、平衡通风、运转层以上露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。设计煤种灰熔点为1 200 ℃，校核煤种灰熔点为1 360 ℃。

干除渣系统由渣井、干式排渣机、炉底排渣装置、碎渣机、二级输渣机、斗式提升机(以下简称斗提机)、布袋过滤器、渣仓、干式卸料机和双轴搅拌机等设备组成[1]，如图1所示。正常设计出力为10 t/h，最大设计出力为25 t/h。干除渣系统设计4个渣井，每个渣井设计有3对挤压头，可对大块炉渣进行破碎，也可在干除渣系统故障时隔离炉渣下落。

图1 干除渣系统

高温热炉渣经过炉底排渣装置落到一级钢带上并再次燃烧，随一级钢带低速移动。在锅炉负压作用下，通过一级钢带冷却风门进入一定量的冷空气，使热炉渣在输送钢带上逐渐被冷空气冷却，冷空气吸收炉渣余热与可燃物再次燃烧释放的热量，升温到400～500 ℃后返送入炉膛。低温炉渣进入碎渣机，经碎渣机破碎后落入二级钢带，随后通过斗提机将炉渣送至渣仓。干除渣系统工作流程如图2所示[2]。

图2 干除渣系统工作流程

2 故障原因分析及优化措施

此前，该锅炉干除渣系统出现过多次故障停运，其原因为吹灰或负荷快升快降导致大量掉焦、水平烟道风帽吹灰带水致焦块崩裂掉落、干除渣信号误发或故障、钢带打滑及碎渣机卡阻等。本文对故障原因进行研究，总结出降低干除渣系统故障率的方法[3]。

2.1加强锅炉燃烧管控

锅炉掉焦、大面积塌灰是干除渣系统故障跳闸的一个重要原因[4]，保障干除渣系统安全运行的重要手段是加强对锅炉燃烧的管控。煤质对整个炉膛的燃烧至关重要，必须严格控制灰熔点低于设计煤种、高硫分、高灰分煤的掺烧比例，控制煤粉细度、煤粉浓度，防止因煤质、煤粉原因造成大面积结焦、积灰。组织合理而良好的炉内空气动力场，根据负荷合理调整炉膛出口氧量，防止因局部缺氧、燃烧不充分而造成炉膛结焦。控制炉膛的温度场，防止因局部温度过高而造成炉膛结焦。

2.2调整锅炉吹灰方式

渣量过大时，部分吹灰器应进行单吹，根据钢带运行方向确定吹灰投入次序，即先投入碎渣机侧长吹，再投入另一侧长吹，防止钢带某一处出现大量落渣，造成钢带跳闸。投入炉膛顶部长吹时，应根据落渣量单支投入吹灰器或适当延长吹灰时间间隔，避免大量炉渣短时间内集中落入钢带，造成钢带跳闸。吹灰时应充分疏水，防止吹灰器带水而造成焦块大面积崩塌。

2.3合理调整干除渣系统的运行方式

合理调整干除渣系统运行方式也是防止干除渣系统故障跳闸的重要手段。干除渣系统中钢带工作频率要根据落渣量进行调整，正常范围为30～50 Hz，调整原则为：一级钢带工作频率≤二级钢带工作频率≤斗提机工作频率。渣量较大且运行斗提机满频运行时可开启备用斗提机，防止斗提机过电流。发现过渡段清扫链积灰有增大趋势(观察窗处超过1/3)时，应增大清扫链的运行频率，适当降低炉膛负压(可降至-80 Pa左右)并检查确认一、二级钢带间锁气器动作正常，保证无卡涩倒灰现象。

2.4加强干除渣系统参数调整

渣仓料位达7 m时应及时联系放渣值班员放渣。调整钢带最大冷却空气量不超过锅炉燃烧空气量的1%。控制一级钢带头部出口温度在100 ℃左右，夏季环境温度较高时，为减少炉底漏风量，可控制一级钢带头部出口温度在120 ℃左右，但应保证低于150 ℃。干式排渣机在设计出力下运行时，应加强干除渣系统的监控，及时清除渣井内的渣块，保证炉渣及时落入钢带内排出，防止挤压头处大量积渣，出现蓬渣或短时大量炉渣落入钢带，进而造成钢带跳闸[5]。

2.5重视干除渣系统各信号、传感器的管控、消缺

干除渣系统工作环境恶劣，温度高、粉尘多，极易造成各传感器、信号控制器失效或误发信号，引起干除渣系统监控失效或误跳，必须加强干除渣系统热控元件的管控、消缺。

2.6合理调整干除渣系统各钢带、清扫链的张紧压力

监视好一、二级钢带及清扫链的张紧压力，当压力低于设定值时，在张紧装置自动的情况下，张紧装置应自动打压。当进行分散控制系统(DCS)手动打压、就地打压或自动打压不正常时，应在DCS上进行复位(激活相应低压力的窗口，再按下“R”键)，复位后仍不能起压时应联系相关人员进行维护处理，钢带打滑或压力过低时，应立即手动进行升压。

3 结束语

调整该干除渣系统运行方式后，系统故障率大为降低，可保持长期安全、稳定运行，对保障锅炉及机组安全、高效运行具有重要意义。

[1]韩荣利，杨铮.干除渣系统的优化改造[J].中国设备工程，2012(5):7-9.

[2]刘彦飞，王学文，海霞.电站锅炉干除渣系统的应用[J].内蒙古石油化工，2013(3)：31-33.

[3]闫曙光.浅谈优化干除渣系统现场应用[C]//中国电机工程学会年会论文集，2009：1-4.

[4]海霞.干除渣技术及其应用[J].科技潮,2004(9)：30.

[5]丁岩峰，夏春华，刘胜利.干除渣技术在伊敏发电厂的设计改造[J].电力设备，2006，7(11)：70-72.

(本文责编：刘芳)

2016-12-20；

：2017-05-23

TM 621.7+3

：B

：1674-1951(2017)06-0075-02

杨杰(1989—),男,四川邻水人,助理工程师,从事电力设备运行方面的工作(E-mail:jayoung701@163.com)。

李洪泉(1986—),男,山东枣庄人,工程师,从事电力设备运行方面的工作。