摘要：近年来，随着我国燃煤火力发电厂建设规模开始扩大以及灰渣综合利用、减少贮灰场资源浪费的提倡，绝大部分的燃煤火力发电厂都使用了正压浓相气力除灰装置。正压浓相气力除灰系统因为输送灰的距离较远，流速低，能耗低，磨损小，管材投资小，易于干灰综合利用等特点，被越来越多的燃煤火力发电厂所使用。基于此，本文主要对火电厂气力除灰不畅的原因及解决措施进行了简要的分析，希望可以为相关工作人员提供参考。
关键词：火电厂；气力除灰不畅；解决措施
引言
发电企业的输灰系统目前大都采用气力除灰替代传统的水利除灰。气力除灰方式与传统的水力除灰及其他除灰方式相比具有很多优点，一是节省大量冲灰水；二是有利于粉煤灰的综合利用；三是减少灰场占地等。但同时气力除灰系统远比水力除灰系统复杂，在运行中，经常会出现输灰困难等问题，这样对设备、运行和维护人员要求也高。因此，需加强进一步的研究。
1火电厂气力除灰工作原理及系统组成
气力除灰系统工作原理:在一定条件下,流动的气体能输送重度很大的固体,并且能输送相当长的一段距离,利用压缩空气的动压能和静压能或两者联合进行物料输送。
气力除灰系统主要由除尘器的飞灰处理系统、库顶卸料和排气系统、灰库气化风系统、库底卸料系统、控制用气系统、空压机系统、控制系统等组成。以压缩空气作为气力除灰的动力源,粉煤灰经过仓泵上的密闭管道,被除去并送至灰库,再通过库底卸料器、双轴搅拌机向外排灰,从而实现无污染排灰。
1.1进料阶段
开启进料阀,关进气及出料阀,粉煤灰由电除尘器落入仓泵内。当仓泵灰位到达高料位置时,触发高料位信号,此时进料阀自动关闭,结束进料过程。
1.2加压阶段
进料阶段结束后,关闭进料阀,开启进气阀、助吹阀,把压缩空气送入到仓泵中,使仓泵内的飞灰呈流态。
1.3输送阶段
开启出料阀,灰气的混合物经过输灰管道被输送到灰库。粉煤灰在仓泵内结束输送后,仓泵中的压力逐渐下降,当仓泵内压力到达下限值时,结束输送过程。
1.4吹扫阶段
此过程保持进气阀、出料阀开启状态,用压缩空气来吹扫管道和仓泵,使得仓泵压力降到一个稳定值后,吹扫完毕。将进气阀、出料阀关闭的同时将排气与进料阀开启,仓泵将开始下一周期的进料。
2气力除灰不畅导致的后果
气力除灰系统运行不畅将会造成电除尘器灰斗严重积灰，从而因为这一问题引起电除尘器工作效率的下降、引风机失去使用效能、排灰口阻塞、灰运输能力下降等一些列的问题的出现，对安全生产造成很大的威胁。
2.1电除尘器工作效率的下降
电除尘器灰斗积灰灰位达到一定高度时，会局部淹没阳极振打，使阳极振打完全失灵，并会使阴极线与阳极板通过灰接触而造成不完全短路，同时会引起干灰二次飘移，增加电除尘器下级电场负荷，降低电除尘器除尘效率，致使锅炉烟气排放超标。
2.2引风机失去使用效能
当电除尘器积灰严重时造成除尘效率下降，锅炉烟气当中包含的粉尘浓度过高，加剧了引风机叶轮磨损，最危机时还会导致引风机飞车。
2.3排灰口阻塞
当电除尘器灰斗积灰过高，由于下部干灰受上部较大压力造成结块，从而极易造成电除尘器灰斗出口处搭桥，形成灰斗排灰口阻塞，从而导致灰斗无法正常的使用。
2.4灰运输能力下降
灰短路的时候较大颗粒的粗灰会在电除尘器里面沉降，造成运输能力下降。同时会造成后级电场灰斗排灰口阻塞、灰运输能力下降这两个状况的循环反复现象，灰斗积灰问题也会更加的严重，若是粉尘积累超过负荷，严重的时候还会造成除尘器无法承受压力，发生掉斗、坍塌等安全事故。
3堵管的原因分析
根据现场运行情况分析来看，造成气力输灰系统堵塞的原因大致分为两类：①系统及内因造成的堵塞。②系统及外因造成的堵塞。下面，就这两种原因的形成进行详细的分析：
3.1系统内因造成的堵塞
多数为设计时的煤种和实际煤种所产生的干灰密度以及干灰的粒径不同造成的。其次因为实际运行中吹灰的次数和运行工况的调整有一定关系。这里不详细介绍。主要讲系统外因造成的堵塞和解决办法。
3.2系统外因造成的堵塞
①系统参数设定的影响。输灰母管输送上、下限压力一般设定为0.01MPa，设置过高，会导致输灰管内部每次输送完成后都有残余干灰沉积，对下一次走料造成影响，必须加长吹扫时间才可能避免或减小影响程度。②气源压力低，气量不足，使灰气比增大，输送浓度过大，造成管道阻力增大，易发生堵管。主要体现在，空压机故障，管道有漏气点，供气阀故障，未能全开，造成气源不足，主要查看就地气源压力与上位机压力是否相对应。③另外仓泵的补气管逆止阀损坏，主管的补气阀漏会造成输送气母管堵塞，气量明显不足，这时走料将会非常困难，堵管现象明显；支管的补气阀漏会造成倒灰进单台仓泵的补气管，使得补气管堵塞，气量减小，影响或延迟走料，一旦支管堵塞超3支以上，可能就会造成走料困难，形成堵管。进料和排气圆顶阀如果内漏，会造成走料时压力泄漏，气量不足，可能造成堵管。④气源带油、带水造成堵管。气源带油带水的主要原因是空压机油气分离器滤网损坏或堵塞，造成气源大量带油；气源带水，主要原因是冷干机损坏，故障，或者干燥剂未进行定期更换，会造成空气中含水量增大，使得干灰变潮湿，结块造成堵塞。⑤沉降灰的影响。沉降灰是指烟气经过未投运的电除尘器时，一部分重力大于烟气浮力而降落于灰斗的灰。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（一般形成在锅炉点火阶段或停炉后灰斗内的淤灰）锅炉点火阶段未燃尽的煤粉进入除沉降的灰和电除尘器故障停运（或随机组停运）时灰斗未排空即停止气力输送残留在灰斗的灰。沉降灰一般颗粒粗大，表面很粗糙，容易结块，是造成走料时堵管的原因之一。
4火电厂气力除灰不畅解决对策
4.1加强粉煤灰的物性变化对策
（1）锅炉点火运行初级阶段，燃煤燃烧不充分、灰颗粒过大，而且灰的粘性也很大、灰的温度过低、流动性不佳，所以要加大气力除灰系统输灰的开始速度。为了不让输灰管道造成阻塞，在仓泵进料的时候还要将时间缩短、提高气量的配比，从而增强干灰输送的速度，确保干灰的稳定输送。（2）由于很多的不确定性，进入锅炉的煤质产生了巨大的变化，造成燃煤灰量增多。想要气力除灰系统顺畅的运行，就要增大总的输送气量、将进气比例调整到最佳的状态。根据了解发现，由于煤质变化导致的堵灰状况特别多，因为除灰系统的裕量设计只有燃用设计煤质的50%，所以当燃煤改变产生过多的灰份超出了气力除灰系统最大输送能力时，大多情况下电厂的气力除灰设备只能进行增加容量的改进。（3）很多的时候当电除尘器一电场故障时，颗粒度较大的粗灰就会由于自身的重量沉降在一电场的灰斗中，电除尘器二电场会承担原一电场的除灰负荷，后部电场以此类推。为了避免电除尘器一电场退出工作后，供电不足造成阻塞现象，要对整个气力除灰输送系统进行调整。
4.2加强对空压机系统的检查、保养和消缺
避免空压机系统的长时间停运，对油气分离器定期更换，做好记录。并且对输送气的各个阀门加强检查；对冷干机系统也要定期的保养维护，定期排污，对干燥剂定期抽查，发现有异常情况及时更换。
4.3加强气源部分有效控制
4.3.1输送用气气源压力不足
正常的气力输送气气源压力在0.60MPa，若是输送气气源压力过低就会造成进气量的相应减少，气力输灰管道因为速度的降低导致管道的阻塞。控制压力时可采取多设置一个气源压力变送器来保护系统，因为气压在小于0.40MPa时，气力除灰系统就不能进行正常的工作。还有一点要注意的是，当压力过小时还应查看空压机及其附属设备有没有处于正常的运行状态，如有问题出现应及时解决。需对仓泵的补气阀定期进行检查，加强巡检的次数，发现个别支管的故障及时的处理，避免事态扩大造成堵管。每次机组停备期间都必须检查逆止阀芯，发现有异常现象的及时地更换；对进料和排气圆顶阀也是一样，发现缺陷第一时间进行消除，防止造成走料困难。
4.3.2空气干燥及过滤装置工作异常
由于空气中多少含有水分，空压机在进行工作时压缩了空气当中的水分，导致气态水变为液态水、并且压缩空气当中还有一些油及粉尘，当干燥过滤设备不能正常工作时，这些液态水、油及粉尘就会进入气力输灰管道，与干灰融合到一起，粘结在输灰管道内壁上，不及时处理就会增加输灰的阻力，输灰速度下降，从而造成气力除灰系统运行不畅，所以定期对空气干燥及过滤装置的检查也是气力除灰系统正常运行的保障措施。
4.4特殊情况下的系统应变问题
4.4.1省煤器灰输送
省煤器灰与电除尘飞灰之间有一定差别，这种煤器灰属于自然沉降的灰，其堆积密度远大于电除尘飞灰。省煤器灰输送方式主要有并入电厂灰管和独立灰管两种输送方式。从使用情况来看，并入电厂灰管的输送方式相对节约气量，但却存在堵管问题，加上国内的一些机组在投入运行后，很长一段时间内都不会进行清理，省煤器灰沉积现象比较严重，因此，在选择长距离输送时一般都会推荐独立灰管输送方式。
4.4.2电厂事故停运下的灰输送
一般电厂事故停运后的灰都是自然沉降灰，其堆积密度大于正常电除尘的飞灰，虽然灰量相对要少很多，但由于需要采用稀相输送，所以系统耗费的气量非常大，此时需启动备用空压机才能完成除灰操作。如果电厂灰量增大，则需调整输送频率，增加出力来控制除灰进度。
5对火电厂气力除灰系统的建议
（1）煤种多变是导致气力除灰异常的主要原因。在实际运行中,多数电厂燃烧煤种均无法为设计煤种,因此在选择设计气力除灰系统时,要依据最差煤种校核,使系统适应劣煤种的要求。
（2）电厂应尽可能选取与原设计煤种相近的煤,若热值、灰分等差异较大采取配煤燃烧的办法,力求将颗粒度和总灰量控制在气力除灰系统能够接受的范围内。如果这一目标无法实现,必须高度警惕,确保灰能够临时处理,以防止危险事故发生。
（3）在烟道的设计中,应尽量拉长回转式空预器水平段长度,最好能在各烟道间加装联通烟箱,增设导流板,均匀各烟道浓度,保证在除灰过程中,灰分能尽可能多的出去。
（4）当灰分变化较大时,应及时调整气力除灰系统运行参数,保证输送正常。
结束语
通过对火力发电厂气力除灰系统研究后发现，气力除灰是比较适合我国火力发电厂的一种送灰方式，现阶段我国已掌握这一技术，且相关设备也非常成熟，基本实现飞灰处理系统的国产化。但目前的气力除灰系统，在运行和维护上还存在一些问题，需要研究人员认真探索，攻破这些难题，进一步促进我国火力发电厂气力除灰系统的多元化发展。
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论文作者:孙丽丽
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
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