对火电厂气力输灰系统的相关问题分析

对火电厂气力输灰系统的相关问题分析

发表时间：2018-09-12T15:44:49.393Z 来源：《基层建设》2018年第27期作者：张正国

[导读] 摘要：近些年，火电厂输灰系统大多采用气力输灰替代传统的水利输灰，这不仅有利于干灰的收集利用，也节约了大量的水资源。

贵州盘江精煤股份有限公司火铺矸石发电厂 553539

摘要：近些年，火电厂输灰系统大多采用气力输灰替代传统的水利输灰，这不仅有利于干灰的收集利用，也节约了大量的水资源。但是在当前的火电厂气力输灰系统的运行过程中也出现很多问题。本文提出了火电厂气力输灰系统的工作原理，并深入探讨火电厂输灰系统设计的主要问题。

关键词：火电厂；气力输灰系统；磨损

一、引言

随着科学技术水平的不断发展，人们对火电厂气力输灰系统的作用需求越来越大。然而，系统在实际运行使用过程中易受飞灰堆积密度、平均粒径、阀门以及空压站设备的影响，进而出现系统出力明显下降问题。此外，在一些特殊情况下或一些故障出现情况下，输灰系统的应变能力存在较多不足，其应有的作用很难发挥出来。因此，相关人员应加大灰质灰量、系统设备应用控制问题的研究，并注重控制对外界环境的影响，来分担气力输灰系统风险，保证输灰过程的安全、稳定、连续。

二、气力输灰系统工作原理

（1）系统运行前，先进行初始化调整（确保所有阀门都处于关闭状态，输送气源和仪用气源压力必须要比所设定的压力大）。

（2）进料圆顶阀的密封圈泄压，延时1―2秒，打开进料圆顶阀和气动平衡阀，物料进入发送器至料位计动作（或达到设定的时间），关闭进料圆顶阀和平衡阀，延时6～8秒，进料圆顶阀的密封圈充压至设定压力（一般为0.45MPa以上），至此就结束了进料过程。

（3）出料圆顶阀的密封圈泄压，延时1―2秒，打开出料圆顶阀，当出料圆顶阀开到位后，打开补气阀，压缩空气导入发送器，进行灰气预混合，延时5―6秒后，打开进气阀，输送空气导入发送器，开始进行输送，当管道的输送压力下降至设定压力时，延时6―8秒吹扫后，将进气阀关闭，至此完成了输送过程。

（4）延时3―5秒，将出料圆顶阀关闭后，出料圆顶阀密封圈充压，准备进入到下一次循环。

三、火电厂输灰系统设计主要问题分析

1、气力输灰系统的运行问题

由于电煤需求受市场变化影响较大，各火电厂实际使用的煤种往往不同于设计校核煤种，这一情况就会引起磨煤机、除尘、输灰、脱硫等一系列辅助设备出力不够的问题。因输灰系统具有较强的整体性和关联性，因此一旦某个环节出现问题，将会影响到后续设备的正常运行以及运行效果。在当前的输灰设计实践中，因上述问题导致的输灰系统重新改造的案例比比皆是，一些火电厂甚至在输灰系统投运后很短的时间就不得不重新改造，既浪费了投资，也影响了火电厂的正常生产及发展计划。

2、气力输灰系统设备方面存在的问题

（1）空压站设备

国内火电厂多采用的是螺杆式空压机加冷冻式干燥机或组合式干燥机的空压站配置。在实际的设计实践中，空压设备厂商给出的出力值往往是特定情况下的理论值，而实际情况中，受火电厂的气压、温度等实际的条件和环境影响，实际出力可能低于空压设备的理论值，而空冷式空压机如果通风不利，会明显减低夏季出力，甚至会因排气高温频繁跳闸。另外，国内一些厂商的冷冻式干燥机采用小功率压缩机，这一类设备对环境有严格的要求，根据火电厂实际情况来看，往往还存在适应性差的问题。不仅如此，大型螺杆式空压机在夏季普遍需要预冷设备，否则就会使冷干机无法进行正常工作，组合式干燥机也存在再生耗气量远大于铭牌值、干燥剂老化过快等问题。

（2）阀门

在火电厂输灰系统中，阀门运行条件比较恶劣，要求阀门质量必须过关。现阶段主要采用的灰路阀门有气动圆顶阀、双闸阀和其他具备耐磨材质的通用阀门。实际应用中圆顶阀作为出料阀使用常受到限制，致使其无法在省煤器、空预器等高温场合正常使用，即使采用水冷式密封圈，所产生的效果也并不理想。再加上市场上密封圈质量良莠不齐，导致阀门不得不频繁更换，一定程度上加大了输灰系统的维护成本，也加大了火电厂的劳动强度，不利于火电厂的长期运行。因此，在选用阀门时应充分的调研其他电厂，在了解其近三年的使用情况，备品、配件的使用情况及维护费用以后再进行选用。对于双闸阀分合金、陶瓷这两类来说，主要的问题有：制造材料和工艺不佳，产品磨损快，降低了阀门的使用寿命。采用耐磨材质的通用阀门常见的问题有：设计缺陷、抗沾灰能力弱，阀门部件磨损快等。

（3）管道弯头

磨损是这方面的主要问题，导致这一问题的原因是管道安装不当造成偏心或弯曲；选择不恰当的灰气比，也没有认真核算灰管的变径点；设计不合理、管道流速过快；设计双套管系统时没有注意控制好流速。因此，在设计中必须根据灰分特性合理选择灰气比，并认真核算灰管的变径点，控制好流速。

（4）控制仪表

输灰系统中的控制仪表部分主要有料位计和压力变送器（压力开关）等。误报警是这方面主要出现的问题，为此，应采取的主要对策为：在运行、维护过程中为了保证料位计正常工作，应及时调整料位计的灵敏度，并及时清理积灰。控制程序的设计应充分考虑到特殊工况下的输送要求，有的控制系统上位机组态界面可调项仅间隔时间一项，一旦飞灰变粗，无论怎么调整运行间隔都是一输送就堵管，只能手动输送。所以，针对压力开关经常被吃灰磨损或堵塞的现象，在安装过程中应将压力开关安装在输送管道的气源侧。在运行过程中当吃灰变粗时，通过调整运行间隔和手动输送的方法避免堵管。

3、火电厂气力输灰系统中灰质与灰量控制问题

从现阶段来看，国内火电厂的输灰系统设计应用大多都没有考虑到灰质的问题。即将堆积密度取0.75t/m3，并同时忽略飞灰粒径所带来的影响。相关研究表明，在火电厂输灰系统中的飞灰堆积密度和平均粒径上升后，气力输送系统出力会出现明显的下降问题，进而就会出现比较严重的磨损现象。具体来说，当飞灰堆积的密度与平均粒径上升到一定值时，飞灰无法以正压浓相的状态进行输送，而是采用稀相输送的方式，由此就使系统的气耗大幅度增加，进而影响到出力。另外，控制火电厂输灰系统中灰质与灰量的人员应该从设计阶段入手，尽可能收集同类电厂的粉煤灰以及相同的煤质，并通过1：1的工业模拟试验准确的得出飞灰堆积密度及平均粒径。由此就能使火电厂