锅炉气力输灰系统堵管原因及预防措施

2018-05-21 08:56王涛
世界家苑 2018年4期
关键词:预防措施

王涛

摘 要:近些年,发电企业输灰系统在一般情况下都会选择气力输灰而放弃水利除灰的方式,不仅能确保干灰的收集利用,还能从根源上做到节约水资源。但是,气力输灰系统在运行中不可避免的会出现堵管的现象,一旦处理不及时,就会给安全生产带来巨大的隐患。本文对锅炉输灰系统从各方面进行了探讨和分析,找出了一些造成堵管的原因,并对此提出了建议。

关键词:锅炉气力输灰;堵管原因;预防措施

锅炉气力输灰系统需要保持在稳定的状态,就必须不断地对技术进行改进和更新。但随着锅炉设备的不断改造,设备故障出现的环节和其处理方法也会发生变化,发电企业应当在创新的过程中,不断探索并积累总结经验,适应社会新的需求,加强自身关于锅炉输灰系统的知识更新,并做到互相交流,借鉴有用的经验,完善相关知识。经总结发现,发电企业在技术更新改造过程中,可以采用对气力输灰系统进行不断的优化升级,并增容改造仓泵的方式,消除各电厂气力输灰系统普遍存在的堵管通病,为锅炉气力输灰系统的运作保驾护航。

1、锅炉气力输灰系统

锅炉气力输灰系统是一个将空气作为输送介质和动力的除灰系统,将锅炉的尾部设置成受空气室,且由于流态化空气的特殊性,需要通过锅炉尾部的小室渗入灰层,以确保灰层在流态化之后会沿着锅炉槽体的坡向流动,锅炉设备中的空气斜槽坡度一般都会设置成大于5度左右,虽然装置结构简单且消耗的能量较少,但由于其布置受到槽体坡度所需空间的影响,所以多在除尘器灰斗上的干灰集中输送装置中使用。因此,采用纤维织物材料来制成室内隔层。选择锅炉气力输灰系统的输送路线的必须灵活,锅炉在使用过程中的高速度输送和大动力消耗,容易导致锅炉的翰送管道出现严重磨损且发生堵管的现象,电除尘及脱硫系统就不能正常运行。

2、锅炉气力输灰系统存在的问题

近年来,燃煤的灰分比例越来越高,峰值在43%左右,电厂燃煤也存在供应紧张的现象。由于燃煤中灰分的含量与设计煤种远不相符,因此直接导致了输灰系统出现各种问题,比如在锅炉机组满负荷运行的过程中,电除尘灰斗可能一直处在较高灰位的状态下运行,而高灰位的运行又会直接导致气力输灰系统造成堵管现象且发生频繁,另外,进料阀和平衡阀不可避免的也会遭受严重磨损。与此同时,频繁的堵管现象还会不断降低进料阀、密封圈及平衡阀的使用寿命,严重时可能会损坏锅炉的电除尘器阳极振打,并造成极间短路和阳极板脱落等各种故障。而且大量的人工放灰会对环境造成严重的、不可挽回的污染,并且威胁放灰人员的身体健康。

3、锅炉气力输灰系统堵管的原因分析

3.1仓泵本体故障的影响

部分发电企业的锅炉设备存在底部无流化装置的现象,长时间下来,会出现仓泵中灰层堆积密实的问题,导致在空气推动时受到的阻力较大,严重失调的灰层与空气比例直接影响了流速,低速则造成了堵管现象的出现。另外,由于锅炉中的进气管装置的主要功能是使压缩气体较为均匀的将灰从仓泵中推送到输灰管线里,而进气管由于遭受磨损导致不同程度的泄漏,以致于进气管的进气速度加快,在灰气混合程度处于较差状态的基础上,压缩气体进入输灰管道,而由于管道中的各处阻力不一,就容易造成流速不稳定的现象,当管道中某处增大的灰浓度使阻力大于对其的作用力时,就会发生堵管。仓泵中流化管的作用是促使灰和空氣进行一定比例的混合,以让灰达到处于漂浮流化状态的目的,使单位体积内灰的浓度接近平均值。一旦流化管发生泄漏,空气消耗量在明显增大的情况下,就会导致气多灰少的现象,使锅炉中的灰层不能被完全流化,部分沉积的灰层则会致使管道内的流通面积减少,进而造成堵管。

3.2锅炉输灰系统中灰源的影响

灰源对锅炉输灰系统的堵管现象也造成了一定的影响,包括灰粒以及灰粒温度的影响。首先,在锅炉点火阶段,燃煤和油在混烧时会沉降大量的粗大且表面粗糙的灰粒,另外,电除尘器在出现故障停运后,也会沉降较为粗大的颗粒状的灰,致使灰层大于烟气浮力所受的重力,最终部分降落于灰斗中。由于燃煤和油在混烧过程中会导致灰的粘性和颗粒都比较大,导致所受重力大大增加,因此,在灰的输送过程中,不断增加的灰粒易发生堵管。其次就是灰粒温度的影响。由于锅炉中的灰斗加热装置出现故障,导致灰的温度直线下降,不具备较强粘性的灰粒会直接导致输送的阻力增强,灰粒结块堵塞,堵管的几率也就大大增加。

4、锅炉气力输灰系统堵管预防措施

4.1改造锅炉仓泵本体

针对锅炉仓泵底部无流化装置的情况,发电企业应当对整个电场的仓泵进行改造完善,首先,增大仓泵容积。对锅炉的仓泵容积进行扩大不仅可以增大下料时间,还可以增大出力。其次,发电企业还可以对锅炉的仓泵底部进行增加流化装置的操作,这可以帮助锅炉设备防止灰堆过大以致于积到仓泵底部,从而引起灰管发生堵塞,与此同时,增加流化装置还可以将灰吹浮到空气中,促使空气和灰达到良好混合的状态,良好的灰气比例会更利于灰的输送。

4.2优化锅炉灰管流化系统,改进输灰气源

要保证灰气比例达到最好的状态,不仅需要要仓泵底部做加流化装置的操作,还需对锅炉的流化系统作进一步的优化。由于原流化管装置在灰管中间,因此易造成磨损,发电企业可以将其设置为紧贴灰管内壁,并且同时增加单向阀装置的数量,以此来防止下料时发生因灰倒流而堵塞流化管的现象。当灰径逐渐增大而系统输送的速度没有变化时,可以采用降低管道进口处干灰的浓度,即灰气比粒的方式来防止堵管。减少灰气比,则可相应的减少沉降的干灰量,减小堵管的发生。

5、结束语

发电企业为减少锅炉气力输灰系统堵管现象的发生,加强锅炉运转的效率,应当结合实际情况对堵管原因进行深入分析,结合经验制定解决措施,在不断改进创新的设备中完善堵管的解决方案。适应社会新的需求,加强自身对锅炉气力输灰系统的知识了解,保证锅炉的安全生产。

参考文献

[1]王军锋,杜仲平,刘安义,等.浓相正压气力输灰系统堵管机理研究与处理[J].陕西电力,2008,(7):38-40.

[2]陈昌海,刘波,李中华.正压浓相气力输灰技术在锅炉除尘系统中的应用[J].工业锅炉,2009,(2):36-37.

[3]罗必雄,李刚,万承军,等.长距离大出力灰渣输送技术研究与应用[Z].广东省电力设计研究院.2010.

(作者单位:中天合创能源有限责任公司化工分公司)

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