630MW火力发电机组省煤器输灰系统改造探索

王磊

摘 要：省煤器输灰系统是锅炉的重要组成部分，如果不能正常运行，将造成空预器磨损与堵塞，影响换热元件的换热效果。大唐三门峡发电有限责任公司2×630MW机组#3、4炉省煤器使用压缩空气浓相输送形式，由落料圆顶阀、仓泵、输送管路、补气阀等组成。从省煤器灰斗下方，收集飞灰中的大颗粒，在输灰程控系统的控制下，各仓泵一起落灰后，统一输送至省煤器小灰库。由于目前系统运行可靠性差，输灰管线的多处补气点浓度稳定器与逆止阀胶管老化、脱开，止回阀芯积灰、漏灰造成严重环境污染，使省煤器輸灰系统无法正常运行，必须进行改造。

关键词：省煤器；干除灰；改造；优化；探索

引言

新型栓塞式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。栓塞式输送最大的优点就是运行稳定、用气量少、管道磨损低、输送效率高。

1 系统概述

新型栓塞式输送系统类似柱塞式输送系统，实现了点进气，哪里堵管哪里进气，且堵管消除后自动停止进气，进气时堵管压力根据实际输送距离和输送介质现场调节。

栓塞输送设备规范

优点：

（1）保证系统长期稳定运行，绝无堵管现象。

（2）系统用气量大大小于常规输送，包括紊流双套管系统。

（3）系统输送浓度高，为满管输送，输送流速低，管道及弯头磨损极小。

（4）系统对物料适应性广，可以对大比重，大颗粒的物料进行输送。

（5）系统无需吹扫过程，大大提高了系统的输灰效率。

（6）系统关出料阀的压力可设置为0.08-0.12Mpa，节省气源。

栓塞输送的节能特点均源自栓塞输送不会产生堵管的前提，基于栓塞输送的特点实现的管道不间断工作，仓泵满泵工作，可以实现最大输送效率。

（1）成栓前：成栓前管道内的灰近似满管，管道输送状态近似堵塞或完全堵塞（可通过调节成栓设备的开启压力进行调节），管道压力增加，本系统设计为0.20-0.25Mpa开启。

（2）栓塞的形成：当输送管道内的压力达到成栓设备的开启压力时，成栓设备开始工作，把管道内的灰进行成栓，分成若干个成栓单元。此时每个成栓阀门的作用就是把本单元的灰向灰库方向推进。

（3）栓塞的退化：随着成栓设备的进气和栓柱在管道中的运动，栓塞会逐渐退化，同时管道内的压力也会随之下降。当压力下降到一定值时（本系统设计为0.21Mpa），气力输送器会自动关闭，管道内的灰自由流动。当管道内的灰在失去成栓设备的作用后，又会恢复到堵管或近似堵管的状态，又达到成栓前的条件。

（4）成栓前——栓塞形成——栓塞退化——成栓前，循环进行。

2 运行中存在的问题及原因分析

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输送有限公司设计、生产、安装。#3、4炉省煤器灰斗分别设置1套除灰系统，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。

（1）#3、4炉省煤器除灰输送系统运行可靠性差。由于省煤器灰斗的沉降灰较粗，除灰系统投运后，经常发生输灰管道堵塞，输灰困难，管道振动严重，引起#3电除尘南侧及东侧多处支架变形、管卡脱开、管道移位。

（2）输灰管线的多处补气点浓度稳定器与逆止阀胶管老化、脱开，止回阀芯积灰，漏灰造成严重污染。

（3）#3、4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，影响省煤器输灰系统正常输灰。

（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，耐磨弯头已大部分损坏。

3 具体实施措施及方案

（1）原省煤器输灰压缩空气进气总管废除，φ57*3.5更换为φ108*4.5管道，并在省煤器输灰压缩空气罐出口母管处各设置DN100手动门，分别为：#3、4炉省煤器输灰压缩空气罐至#3炉省煤器输灰压缩空气总门，#3、4炉省煤器输灰压缩空气罐至#4炉省煤器输灰压缩空气总门。

（2）原省煤器输灰系统压缩空气补气管道φ45*2.5更换为φ89*4.5管道，输灰系统的原进气、补气系统升级改造为栓塞阀输送系统，原主进气阀及补气进气阀利旧，原主进气阀后节流孔板拆除，原补气阀全部更换为新栓塞气动补气器，并在小灰库处补气压缩空气管道尾部设置排污门DN40。

（3）更换小灰库处部分输灰管道及耐磨弯头（各50米，弯头3个），并修复输灰管线沿途管排架支架。

（4）省煤器输灰出料阀后安装一台压力变送器，压力信号传送至控制室，监测输灰管道压力。

4 结束语

大唐三门峡发电有限责任公司2×630MW机组#3、4炉省煤器输灰系统自从2016年初改造使用邹平创星环保设备有限公司的第三代新型栓塞式输送系统以后，不仅最大程度上节省了不必要的压缩空气消耗，节气效果比普通单管输送或双套管输送方式越明显，而且运行稳定，输送效率高，维护方便。尤其是最大程度上解决了输送效率低，堵管，磨损，用气量大及阀门的磨损等一系列的难题。减少了环境污染，确保了机组安全稳定运行。

参考文献

[1]邹平创星环保设备有限公司.新型栓塞式输送系统安装、调试、维护使用说明书[Z].

[2]大唐三门峡发电有限责任公司.2×630MW除灰系统运行规程[Z].

[3]北京克莱德贝尔格曼物料输送有限公司.双套管气力输灰系统安装、调试、维护使用说明书[Z].