320MW燃煤机组除渣系统渣管线结垢后的化学酸洗应用

张武宾

【摘  要】近年来，国内煤价持续高涨，发电企业成本加重，面临亏损边缘，为节约企业成本，提高整体效益，三门峡华阳电厂在确保机组安全运行情况下，进行入炉煤掺配方案。三门峡华阳电厂2×320MW燃煤机组自1996年投产以来，相继经过扩容、超净排放及供热改造，而除渣系统却未进行相应增容，且渣管线道因运行年限久远，管道内壁严重，机组掺配煤后渣量急剧变大，管道结垢速率增加，导致管线孔径变细，渣浆泵出力变小，运行期间，一旦控制不好，若有异物或大渣块进入系统，将会造成渣浆泵或渣管线频繁堵塞现象，甚至影响机组负荷。原设计的渣水比例已不符合目前运行工况，若更换渣管线成本较高，为此，在节约成本的前提下，该公司发电部采用合适PH的化学酸洗废液对结垢渣管线进行酸洗，以提高渣浆泵出力。

【关键词】渣管线;结垢;堵塞;酸洗废液;PH

一、引言

三门峡华阳电厂2×320MW燃煤机组除渣系统采用水力除渣方式，自投产以来经扩容及超净排放改造后，易造成空预器堵塞，炉膛燃烧火焰偏斜，燃烧不完全结焦严重，尤其是机组入炉煤掺配后，煤质变差，渣量变大，出现渣浆泵入口堵塞、出口管线堵塞、渣沟堵塞现象;目前，通过运行中不断调整摸索及各种应对措施，系统运行中出现的问题已基本得到解决;为此，本文针对渣管线结垢前后及酸洗后的除渣系统运行工况对比，进行详细分析和讨论。

二、系统简介

三门峡电厂一期2×320MW机组，设计煤种为义马矿区低硫煤和三门峡地方煤的混合煤种。

设计煤种：义马低硫煤：英豪：支建=6：3：1

校核煤种：义马低硫煤：英豪=8：2

三门峡电厂一期2×320MW机组除渣系统为水力除渣运行方式，每台炉各配两台捞渣机、两台碎渣机、三台渣浆泵、两台回水冲渣泵，#1、2 炉共用两个Ø10M 脱水仓（每台脱水仓的有效存渣容积为 380m³）、一個回水池和两台回水泵。另外，我公司一期还设置了两台冲洗水泵、三组灰浆泵及高、中、低压轴封水泵各两台作为防止废水、污水外排的一种辅助手段。

每台炉设置3台渣浆泵，机组正常运行期间，一台渣浆泵运行，两台备用，炉膛燃烧后的炉渣经过捞渣机底部水封槽冷却、裂化后，通过A、B侧刮板捞渣机将渣分别带至A、B侧碎渣机碾碎，后经A、B侧碎渣机下方高压激流喷嘴冲渣水将渣冲至渣浆池，经过渣浆泵通过渣管线将渣水打至一期脱水仓进行脱水，进行渣水分离，脱水后的干渣经过运渣车运走，分离出的水回收至回水池，一部分通过回水泵将水打至捞渣机水封槽内，另一部分打至渣沟激流喷嘴冲渣用，形成闭式水循环使用。

三、方案实施背景及目的。

酸洗背景：1号炉渣浆泵系统设置3台渣浆泵，每台泵单独设置一条渣管线，2号渣管线采用Φ168的陶瓷内衬管。由于渣水成碱性，长期运行后渣管线内壁结垢严重，通流面积减小，渣浆泵出力降低。目前2号渣浆泵运行时电流53A左右，已不能满足除渣系统运行需求，急需酸洗处理。

目的：消除设备隐患，保证除渣系统安全稳定运行，需要对1号炉2号渣管线进行酸洗处理。

1、方案内容。本次酸洗采用的水源是二期弱酸曝气塔的酸性废水。目前曝气塔酸性废水（排放之前加碱中和）排至一期灰浆池，由灰浆泵打至灰场。可以通过PVC钢丝软管（约150米），将酸性废水引致1号炉渣浆前池，在渣浆前池处制作安装不锈钢管道及隔膜阀，通过阀门控制水量，调节渣水PH值。

2、建立酸洗领导小组及酸洗工作小组。洗领导小组负责定期检查酸洗现场工作将展情况是否和方案预期一致，检查现场严格遵守安全规程，确保酸洗各项工作、水质测试等安全进行;协调处理酸洗过程中的异常。酸洗工作小组按照酸洗方案的要求安装临时系统;熟悉酸洗方案的技术关键点，负责酸洗现场各项工作安全有序开展，现场工作严格遵守安全规程和技术方案，按照方案要求进行酸洗、水质测试等各项工作;负责酸洗过程中和运行人员的联系协调。

加酸开始后，领导小组和工作小组共同监护调整加酸水量，在渣浆泵出口放水口处取样，用PH试纸进行测试，保证渣水PH值在5.0—6.0左右，并在脱水仓顶部渣管线出口处取样测试，两处PH值进行对比。待调整稳定后，由工作班成员1小时取样测试一次，进行记录待查。

3、酸洗注意事项。

3.1由于目前2号渣浆泵出力较小，酸洗过程应选择的低负荷期间进行，如果负荷增加，渣浆前池液位无法维持时，应启动1号或者3号渣浆泵并联运行。

3.2酸洗对渣浆泵的轴套影响较大，应重点观察盘根漏水量，水量增大时及时通知点检人员更换盘根，必要时更换轴套。

3.3严格按要求控制渣水PH值，定期测量PH值。酸洗时渣浆泵出口和脱水仓顶部渣管线出口处PH值最低不得低于5.0。

3.4酸洗期间加强渣管线的巡检，发现管道泄漏应立即切泵运行，并停止酸洗。

3.5酸洗过程中，管道中的积垢可能会脱落，导致管道堵塞，一旦发现渣浆泵电流大幅度降低，应立即切泵运行，再联系检修处理，防止管道堵死。

四、除渣系统渣管线酸洗前后对比。

统计2018年5月份1号炉除渣系统运行情况，1号炉负荷192MW时，#2渣浆泵电流50.85A，出力较小，高负荷时单台泵不足以满足机组排浆需求。

鉴于此情况，2018年6月份该公司发电部开始策划酸洗方案，7月份正式开始利用化学废酸液对#1炉#2渣管线进行酸洗。

经统计2018年12月份#1炉#2渣浆泵运行情况，发现经过4个月酸洗，#2渣浆泵电流由最初的51A左右增大至57A，出力明显增大，经运行期间调整后，单台泵可满足机组排浆需求，表明酸洗效果较为明显。

经过运行中的不断摸索调整，发现酸水PH控制在5.0左右效果最好，PH过低会造成渣管线腐蚀泄漏，PH过高渣垢与酸水反应不彻底，酸洗效果不佳。最终经过4个月酸洗，2号渣浆泵出力大幅增加，经调整后，达到单台泵运行可满足排渣要求，颇有成效。

五、水力除渣系统管线结垢前后的对比

我厂一期2×320MW机组設计煤种灰分为21.30%，校核煤种为19.05%，而掺配煤后机组燃用煤种较杂，经化验入炉煤灰分为28.0%—37.0%。煤种偏差大，对除渣系统影响较大。

据统计，2018年4月份1号炉渣浆泵运行情况，发现#1炉负荷256MW，#1渣浆泵运行时电流67A，单泵可维持排浆需求。#1炉负荷164MW，#3渣浆泵运行情况，电流55A，单泵可维持排浆需求，表明渣管线结垢不严重时。

经统计2018年11、12月份1号炉除渣系统运行情况，发现11月份#1炉负荷213MW，#1、3渣浆泵并联运行，12月份#1炉负荷187MW，#1、2渣浆泵并联运行，#1渣浆泵电流由4月份的67A降至11月份的62A，12月份已经降到51A;#3渣浆泵电流由4月份的55A降至11月份的51A，12月份降到47A，且两台渣浆泵并联运行也频繁堵塞。表明掺配煤之后#1、3渣管线也已经严重结垢，出力大幅下降。渣泵出力大幅下降，双泵并联运行才可满足机组排浆需求。

由上可看出，机组在掺配煤之后，渣管线内径逐渐结垢，导致渣浆泵出力逐渐下降。

尤其是机组涨负荷后，渣量增大渣浆泵出力小不能及时排出，大量渣堆积在泵出口及入口内造成堵塞。后经过其他水冲洗稀释渣浓度等方法，机组在低负荷阶段暂时能够满足排浆需求，但在机组高负荷渣量增大情况下，系统极易堵死，后续只能拆开管道清渣抢修，组织人员特巡等，治标不治本，不仅浪费大量的水资源以及厂用电，而且与目前公司提倡的的节能理念背道而驰。并且加大了维护经费和人力投入，浪费大量的人力精力;特别是近期环境温度突降，供热机组作为一项当地居民冬季取暖的民生工程，机组带高负荷时段，除渣系统故障频发。据不完全统计，2018年全年，三门峡电厂共组织人力抢修除渣系统190余人次。

目前#2渣管线经过酸洗后，出力明显增大。经过对比，此方法较为安全环保，不仅避免了渣管线更换，而且为公司节省费用近80余万元。下一步，在此基础上及时总结推广经验，准备对其余两条渣管线进行酸洗。

参考文献：

[1]大唐三门峡发电有限责任公司除灰除渣运行规程Q/CDT—DTSMXPC 105 1201—2016

[2]三门峡华阳发电有限责任公司集控主机运行规程Q/CDT—SMHYPC 105 0101—2018

（作者单位：大唐三门峡发电有限责任公司）