华能沁北发电有限责任公司 河南济源 459012
摘要：沁北电厂脱硫增压风机入口压力设计1、2、3共三个测量点，该测点带有压力高高、低低主保护，同时用于增压风机动叶调节，也参与引风机动叶调节，非常重要。在实际运行中，经常出现φ10仪表管内口积粉过快而堵塞问题，导致压力测量不准直接威胁机组安全稳定运行，我们经过研究和实践对其测量取样装置进行了改造，消除了仪表管细口堵塞隐患，本文对此项改造进行了记述。
关键词：增压风机；入口压力；测量取样装置；插入式
引言
现代大型燃煤发电机组面临着节能降耗，提高经济性的巨大考验，同时企业绿色发展又要求机组超净排放，因此节能减排，提质增效才能保持电厂竞争力，脱硫增压风机（设计有增压风机系统的机组）更是成为电厂“第一辅机”，它的安全稳定运行尤为重要。
一、设备概况
华能沁北发电厂一二期共四台机组，先后采取了取消脱硫旁路挡板、脱硫脱硝超净改造等减排措施，目前NOX、SO2及粉尘排放都保持较低值，低于国家新颁布的电厂污染物排放标准，但因实际需要，脱硫并未取消增压风机系统，使得增压风机就成为锅炉烟气排出的唯一通道，称其为“第一辅机”毫不为过。脱硫增压风机动叶进行的压力调节直接关系到机组的安全稳定运行，增压风机入口压力三个点的测量就尤为重要。
二、增压风机入口压力测量原设计弱点和存在问题
脱硫系统增压风机主要用来为进口烟气增压，从而克服吸收塔喷淋层、除雾器等内件造成的压力损失，使烟气顺利排出，保持烟风系统畅通。烟道内部介质为锅炉燃烧产生的烟气，机组运行中，烟气中的粉尘会逐步集结，使压力测量管路堵塞，测量失准。
沁北电厂增压风机入口压力测量取样装置原设计为：φ57不锈钢管以45度倾斜焊接于增压风机入口烟道上，管道上部覆盖不锈钢法兰，法兰处开φ10小孔，φ14不锈钢管焊接于法兰上部并引出送至就地变送器盘柜。如下图示：
三、压力测量装置改造原理及方案
根据现场实际情况分析，基于流体力学原理，当法兰开孔，仪表管焊接后，该点相当于紧缩孔径，表面压力增加，流速加快，导致烟道粉尘易于在此处凝结，从而引起堵塞。
针对以上弊端，我们进行了有针对性的改造，增大烟道取样处管径，使用φ108不锈钢管，在φ108管道法兰上插入φ57不锈钢管进行焊接，在φ57不锈钢管法兰上开孔洞，将φ14管路插入φ57钢管后进行焊接，该设计使装置内部各处表面压力一致，仪表管取样口不易积灰，可以解决取样管路入口堵塞问题，消除增压风机入口压力测量安全隐患。
具体施工方案如下：
1、将φ108不锈钢管按照每根1米的长度进行裁截，φ57的不锈钢管按照每根0.5米的长度进行裁截备用
2、将φ108不锈钢管插入烟道内并焊接牢固，上部焊接DN100法兰；
3、DN100法兰开孔，将φ57不锈钢管插入φ108不锈钢管内并焊接，上部覆盖DN50法兰。
4、DN50法兰开孔，将φ14仪表管插入φ57不锈钢管内进行焊接，完毕后将仪表管固定在支架上，取样延长管路及变送器保持不变，此项改造完毕。
四、改造后实际运行中的效果
取样装置改造后，管路内部各插入口压力与烟道内部压力一致，φ108管与φ57管加长了取样空间，有利于粉尘在此集结，φ14插入管口部分未再出现粉尘堵塞情况，底部粗管在机组运行100天以上时，检查发现粗管根部粉尘堆积仅仅达到1/4左右，没有丝毫影响。
沁北电厂#1、#2、#3、#4脱硫增压风机入口压力测量取样装置改造后，机组长周期运行以来，再未发生取样口堵塞事件。即使电厂为了节能增效，实行煤泥掺烧，烟气中颗粒物附着性增强，依然没有发生堵塞情况，证明改造是成功的。
五、新压力测量采样装置的优点
一、原设计φ57管法兰上盖因开孔变小而使烟气流速增加，使烟气粉尘更易集结，堵塞取样口，改为插入式测量后，测量装置内部空间各点压力一致，粉尘不会偏向φ14管细孔处集结，不产生堵塞；
二、扩大烟道取样口，φ108不锈钢管积灰堵塞周期相比于φ57不锈钢管堵塞周期明显增长；
三、两级粗管路布置增加了粗管路长度，有利于烟气中的粉尘着落于粗管道内，也有利于减少细孔处粉尘集结堵塞。
六、结论
经此改造后，解决了沁北电厂增压风机入口压力测量取样管经常性堵塞的顽疾，保证了增压风机入口压力保护的完好投入和动叶自动的正常调节，机组可靠性得到提升，安全和经济效益明显。
燃煤电厂烟风系统、煤粉系统压力测量堵塞是个常态问题，大多采用气力吹堵和定期清理的方法消除堵塞，工作量大、安全隐患大，而插入式测量取样装置，有效延长了测压管路的堵塞时间，有利于机组长周期安全运行，为设备停机后的全面检查清理创造了条件，实际推广应用可行性较高，有一定的推广价值。
参考文献：
[1] 电气装置安装工程施工及验收规范 GBJ232-82 1982
[2] 发电厂、变电所电缆选择与敷设设计规程SDJ26-89 1989
论文作者:潘贞贵,石青峰,郭志锋,时扬,王建红
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第9期
论文发表时间:2019/10/25
标签：风机论文; 压力论文; 测量论文; 法兰论文; 粉尘论文; 烟气论文; 机组论文; 《建筑细部》2019年第9期论文;