气力输灰系统控制智能化分析

气力输灰系统控制智能化分析

作者：贾明成

来源：《中国科技纵横》2016年第03期

【摘要】随着国家对环境的重视，气力除灰系统稳定运行成为电厂安全运行的必备条件之一。影响气力除灰系统的条件很多，其控制系统设计因素尤为重要，它是气力输送系统的精髓所在，其设计的好坏关乎其能耗的大小和运行安全。本文结合十几年气力输送控制设计和研发工作的经验，对其系统存在的问题进行简要阐述和如何利用控制系统解决。

【关键词】浓相输送预警迟钝管道互锁参数调整自动检测

1引言

随着社会在发展、技术进步，安全生产、减员增效、节能降耗是生产型企业永恒的追求。随着我国火力发电机组的大型化和资源利用的深入开展，绝大部分电厂都采用了气力除灰系统。气力除灰受空间位置和输送线路的限制较小，管路上没有旋转和活动部件，输送过程粉尘不外泄，工作比较可靠，因此备受电厂青睐。由于受煤的灰份、锅炉的负荷、系统零部件的质量等影响，有些项目运行不理想，主要表现为：高能耗、零部件磨损严重、调整不及时系统瘫痪，严重影响安全生产。有些甚至严重影响了除尘器甚至是锅炉机组的安全运行。本文就上述问题在控制方面进行深入分析，并探讨相应解决对策。

2 气力除灰系统现状

目前国内气力输送系统现状：

其一、设计出力大，系统出力在设计上往往要求较大富余量，一般设计出力是校核煤种总排灰量的120%～200%，这样即使锅炉机组满负荷运行，系统也存在15%～50%在做无用功；如果锅炉机组低负荷运行则气力输送系统做无用功所占比例更大，这样输送系统就存在部分阶段运行是稀相输送，其能耗、零部件磨损将大大超过浓相输送气力。

其二、系统零部件损坏预警迟钝，气力输送系统零部件损坏时，如果运行人员不能及时发现更换维修，将直接导致除灰系统不能正常运行，形成堵管和灰斗积灰，长时间积累就演变为灰短路而造成多方面的危害：极板和极线变形，使除尘器效率下降；排出的烟气含尘浓度高，造成引风机叶轮磨损；出现粒较大的沉降灰，加大输灰难度。

其三、无自动提醒修改运行参数功能，目前运行状态基本上是当初系统168性能测试时的参数，当前经济低迷，工业用电量少，现80%以上发电机组不能满负荷运行，由于运行参数不可变或运行人员不作为，导致大部分电厂气力输送系统出现大马拉小车，其能耗反而大于锅炉满负荷时的怪现象。

3 运用控制系统解决气力除灰问题分析

3.1确保浓相输送

（1）控制上根据具体灰量自动调整运行次数，这样既能保证系统浓相输送节省能耗，又降低系统运行次数，减少磨损，延长阀门、弯头、管道使用寿命。在除尘器电场灰斗加装低料位计，低料位位置根据灰斗结构和仓泵容积计算得出，灰斗料位超过低料位时所储的灰是满仓泵装灰量的120%，每个输送单元，只要有一个以上（含一个）灰斗低料位信号才触发就进行一次输送循环，这样保证每次循环都能满泵运行，在输空灰斗时能自动等到灰斗里的灰触发灰斗底料位时才进行下个循环，相比靠人为改变进料等待时间来调节输送频率更能适应锅炉负荷灰量变化时调整出力的要求，更好的做到高效节能运行。

（2）根据燃煤煤质和锅炉负荷自动调整管道运行根数，实现管道互锁。在人机界面上设计参数输入端口，运行人员输入当天锅炉负荷和燃煤分析得出的灰量，系统根据设计出力能力与实际灰量进行计算，从而得出互锁几根输灰管才能满足系统出力要求，即同一时间允许同时输送的管道根数，降低气力输送系统用气峰值，从而达到节能目的。

以一台炉三根输灰管道为例，计算公式如下：

当前灰量管道每小时需要输送的次数n1=g1×N1/G1

当前灰量管道1（省煤器）所需时间 T1=n1×t2；当前灰量管道2（一电场）所需时间

T2=n2×t2；当前灰量管道3（二三四五电场）所需时间 T3=n3×t3。

g是当前此跟管道需要输送的灰量；G设计输送量；t当前管道输送单元满载时输送一次所需时间；

N是在设计输送量时每小时输送次数；

n如果计算是整数，则直接取用；如果是小数，则取整加1。

如果T1+T2+T3

如果T1+T2+T3>1 且T1+T3

3.2 系统自动检测

（1）密封性能，定期自动检测系统密封性能，判断阀门是否正常。正压气力输送系统能否正常运行，其系统密封与否是关键，大部分体现在阀门上：当检测时确保输送单元没料，关闭其进料阀、平衡阀、出料阀，打开进气阀冲压到0.4Mpa后关闭进气阀，10分钟后检测输送单元压力，如果大于0.38Mpa，则系统提示此单元密封性能良好；如果介于0.33～0.37Mpa，

则系统提示此单元密封性能一般，存在轻微泄露，请注意检查原因并做好备件；如果小于

0.32Mpa，则系统提示此单元存在泄露点。

（2）落料性能，系统记录每次输送时间，10次为一周期，如果10次里有3次大于设定时间T（输送单元满载时输送一次所需时间的一半），则表明系统运行正常不需调整；如果10次里有小于等于2次大于设定时间T，则提示调整运行参数；如果10次里每次小于设定时间T，则提示系统落灰存在问题，可能灰斗存在堵灰或压力变送器故障。

通过定期检测提前预警，大大提高系统运行可靠性和稳定性。

4 结语

气力输送系统虽电厂辅机中的辅机，但运行稳定与否关乎发电机组能否正常投运，其作用不可小视。安全生产、低能耗运行是生产企业追求的目标，控制系统智能改进是实现低能耗、低磨损，且保证稳定运行的有效途径。但控制系统还有许多待完善的地方，运行维护人员不能完全依赖，必须加强日常巡视排查，及早发现并解决问题，才能确保气力除灰的安全稳定运行。

参考文献：

[1]潘仁湖，邱生祥.LQZ型正压浓相气力除灰系统在火电厂的应用[J].除灰技术，2009（1）：48-50.

[2]金维勤.气力除灰实际应用中应关注的事项[J].电力建设，2008，29（9）：50-52.

[3]吴晓.柱塞式气力输灰技术[M].北京：中国电力出版社，2006.

[4]潘仁湖.散料料性及其气力输送流动模式[J].硫磷设计与粉体工程，2006（3）：1-5.