630MW火电机组省煤器输灰系统综合治理探索

    摘 要：火力发电厂中省煤器排灰由于具有温度高、自身颗粒粗、比重大等特点，运行期间频繁出现堵管和输灰超时等现象，一直是气力输送系统比较难以解决的问题。如果机组运行期间不能正常投运，大颗粒灰尘不仅对空预器、脱硝设备、低温省煤器造成堵塞，更严重的还将造成低温省煤器的磨损泄漏，从而影响蓄热元器件的换热效果和电除尘器输灰困难。大唐三门峡发电有限责任公司2×630MW机组#3、4炉省煤器利用大修机会，通过改变灰斗至仓泵的落灰管布局、增加金属膨胀节、修正排灰管的参数、优化运行程序、增加杂物清理箱、仓泵扶正及出口管防磨处理，另外将部分新型栓塞阀更换为先导式栓塞阀等一系列措施后，一次投运成功，达到了预期的效果。

    关键词：省煤器；治理；改造；探索

    DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.10.180

    0 引言

    先导式栓塞阀输送系统的工作原理：

    根据输灰管管径、输送介质、输送距离及输灰管现场弯头布置等不同，设计每隔一定距离加装气力输送器，仓泵进气采用底部静压进气，仓泵进气口采用减压阀，输送时仓泵内保持一定的低于气源压力的恒压，压力的高低设计取决于总气源压力和要求的输送量，压力高则出灰速度快输送效率就高。在仓泵出口处是满管输送，当介质输送到一定距离会产生堵管情况时，此时安装在管道上的气力输送器会自动检测输灰管内的压力，当管道内的压力达到设备开启的压力时，阀门会自动打开向管道内进气，管道内的介质受到进气的扰动，会自动疏松，此点的堵管现象消除，此时阀门自动关闭，管道内的介质继续向前运动。

    1 系统概述

    先导式低压节能栓塞输送系统是在新型栓塞输送系统的基础上进行了技术突破性革新，在完全具备新型栓塞输送系统特点的基础上，又增加了独特的先导功能。在具备了先导功能的技术上，低压输送、节能方面得到了突破性进展。

    先导式栓塞阀是低压节能栓塞输送系统的主要设备，它是智能型的全机械产品，无电控元件，动作准确使用寿命长（5～8年），无易损件，每隔一定距离安装在输灰管道上，可以智能感知输灰管道内的压力，当达到设定值时可以智能开启、关闭，无须程序控制，每个先导式栓塞阀都可以自主工作，主要参数如下：

    先导式低压节能栓塞输送系统的工作流程、特点：

    1.1 工作流程

    （1）装料时间：装料时间一般有二种控制方式，一种是时间、一种是料位信号，但先导式系统最好要达到料位信号最佳，让仓泵尽可能的多装料，一次的输送量越多越好。

    （2）只保留一个主进气，因为仓泵内满料，让仓泵迅速升压，以启动栓塞系统工作

    （3）栓塞系统被启动后，先导式系统触发，永远启动介质流动方向的一个栓塞阀自动启动。

    （4）布置在输灰管道上的栓塞阀开启压力各不相同，根据输送现场情况进行调节，可实现点进气，哪里堵管哪里进气，不堵管的地方不进气，以达到最佳输送效率。

    （5）本系统的工作原理容易明晰，栓塞系统是主动力，先导式是预动力，是一个完美的组合。

    1.2 先导式系统的特点

    （1）先导式低压节能栓塞输送系统在先导功能主动力与预动力的作用下就避免了新型栓塞输送系统存在输送时间不稳定，压力不稳定，输送时间长的这一现象，使输送时间更加稳定、压力更加稳定、输送时间相应的减少等特点。

    （2）先导式栓塞阀是在原有的自动成栓阀基础上实现了技术创新，在保留了原来新型栓塞技术所有功能的同时，还具备了先导功能。真正实现了低压（输送气源压力只要求在0.3Mpa以下）、低磨损（低流速、高浓度输送）、超低耗能（节能率在50%-70%），同时实现永不堵管。

    2 运行中存在问题及原因分析

    大唐三门峡发电有限责任公司2×630MW机组#3、4炉省煤器输灰系统于2008年建成投产，由北京克莱德贝尔格曼物料輸送有限公司设计、生产、安装。#3、4炉省煤器灰斗分别设置1套除灰系统，七个灰斗对应七台仓泵串联运行。设计出力为5.0t/h，灰温400℃，省煤器至灰库水平距离：#3炉约270m，#4炉约350m。一期干灰库卸灰系统包括1台汽车散装机、1台双轴加湿搅拌机和库顶安装1台布袋除尘器。

    2.1 目前存在的主要问题

    （1）省煤器输灰系统仓泵严重倾斜，下料管、伸缩节变形扭曲严重，造成下料不畅；

    （2）输灰压缩空气用量大，飞灰流速高造成管道尤其是耐磨弯头、仓泵出口下部磨损严重；

    （3）运行期间频繁出现堵管和输灰超时等现象，致使省煤器的投入率不足40%。

    2.2 原因分析

    （1）#3、4炉省煤器输灰系统运行可靠性差。由于省煤器灰斗的沉降灰较粗，系统投运后，经常发生输灰管道堵塞，输灰困难，管道振动严重，并引起输灰管排架多处支架变形、管卡脱开、管道移位；

    （2）2015年在输灰管线上更换的部分新型柱塞阀构件老化，弹簧紧力不足，致使输灰返送至输气胶皮管，引起输灰困难；

    （3）#3、4炉省煤器仓泵发生不同程度的泵体倾斜，主要原因是灰斗落料管膨胀节的补偿量设计不足。省煤器灰斗热态时会产生较大的热位移，径向、轴向可达150mm和280mm，因此下料管上的伸缩节，目前采用普通形式的膨胀节，不能有效补充省煤器灰斗的膨胀量。其中部分落灰管道金属膨胀节已经变形和磨穿，失去补偿作用；

    （4）输灰压缩空气用量大，飞灰流速高造成管道磨损，管壁由8mm磨损至2—3mm，致使跑冒滴漏现象严重。

    3 可行性论证及施工要求

    3.1 可行性论证

    从灰斗北侧下方开一个下料口，朝向仓泵侧，将省煤器的灰斗南侧壁板拆除，以北侧下料口为低点重新焊接北侧壁板，内部加装弧形隔板（东西侧和南侧高于弧形板最低中心线，如果有灰落下，第一

    （下转第191页）

    （上接第194页）

    時间落到下料口，避免飞灰板结），弧形口下沿和下料管的下沿完好对正，并且有合理的安息角，便于下灰通畅。本次改造数据，灰仓原容积：20.2m?，改造后的容积13.98m?，约减少了6m?。灰仓的原重量（满灰情况，飞灰比重按0.85m?/t）18419.9Kg，改造后的现重量13343.3Kg，约减少了重量5076.6Kg。故此不改变运行设备的情况下，本次改造满足设计、运行要求，也满足设备论证条件。

    3.2 技术要求

    （1）下料口与省煤器灰斗接口处使用DN300的管道至垂直距离下方，再变径至DN200的管道，至省煤器仓泵的进料阀的上口。

    （2）设备安装顺序：省煤器灰斗（北侧）落灰口—手动插板阀—130°弯头—DN200落灰管—2个伸缩节—杂物清理箱—气动进料阀—仓泵。

    （3）使用两个伸缩节完全克服上下、左右、横向、纵向的热胀冷缩余量。施工时必须把仓泵、进气组件、辅助进气、输灰管道等全部调正，然后对正上部设备改造。本项目伸缩节选用不锈管伸缩节，膨胀量设计±400mm。

    （4）泵底三通耐磨处理。1）除锈、粗化处理：为了确保除锈和粗化质量，采用喷砂或者人工打磨对金属表面进行彻底除锈和毛化处理，完全除去金属表面的氧化皮等杂物，呈现均匀一致的金属本色。2）清洁与防护：打磨之后，要用干燥、清洁的压缩空气对打磨面进行扫尘，吹净粘附表面的粉尘，并用吸尘器进行吸尘。同时用BY55油污清洗剂进行清洗。同时要求尽量缩短打磨后到完成涂胶施工的间隔时间，在金属表面没有被二次氧化之前开始涂胶。3）对磨损处进行修复。抹BY924耐磨修补剂（应涂在干燥、干净、粗糙的表面。使高分子材料进一步交联成网状结构。能显著提高涂层的综合性能），一次涂抹的厚度最多在4-5公分，根据现场情况严重可进行多次的修复，但每次都需待上次初固后方可做下次，直至到仓泵内壁修复平整即可。否则，压缩空气流动不均匀会导致管道局部磨损加剧。

    （5）博亚BY924耐磨修补剂打底修复平整有两种方法：1）当BY924膏状快速修补剂在泵底三通内部用毛刷涂抹后，为方便均匀涂抹，防止沾手可以在修补剂上撒一层灰；等到修补剂氧化后再用99.9%的丙酮去掉粘在修补剂上的灰，最后再涂上一层修补剂进行抹平即可。缺点是：BY924膏状快速修补剂氧化太慢，天气好至少需要2天方可干透；2）当BY924膏状快速修补剂在泵底三通内部用毛刷涂抹后，用99.9%无水乙醇粘到乳胶手套上，就可直接用手将修补剂涂抹平整。优点：这样处理BY924膏状快速修补剂既不会粘手又可以快速干透不影响工期。

    4 结束语

    通过对省煤器输灰系统的优化改造，不仅消除了省煤器输灰管道振动、仓泵倾斜的隐患；更是解决了省煤器输灰系统频繁堵塞及磨损速度快的问题，既有效地提高了设备投入率，又延长了输灰系统的使用寿命。同时减少了设备维护工作量及跑冒滴漏现象对环境造成的严重污染。

    参考文献：

    [1]山东创星电力辅机设备有限公司.先导式栓塞阀输送系统安装、调试、维护使用说明书[S].

    [2]大唐三门峡发电有限责任公司.2×630MW省煤器输灰系统运行规程[S].2×630MW省煤器输灰系统检修规程[S].

    [3]江西博亚高新技术有限公司.博亚BY924膏状快速修补剂、博亚BY55油污清洗剂使用说明书[S].

    作者简介：刘武魁（1967-），男，河南灵宝人，本科，工程师，研究方向：火力发电厂电除尘器、除渣系统。