陕西能源集团清水川能源股份有限公司发电分公司 陕西省 榆林市 719400
摘要：气力除灰不畅已经严重影响部分电厂的安全运行。通过调查，对产生气力除灰不畅的原因进行分析及归类，得出料性变化导致的气力除灰能力不足是产生气力除灰不畅的最大因素。分析了实际生产中产生除灰不畅的具体因素以及提出相应的解决对策，对如何避免出现气力除灰不畅提出了建议。
关键词：气力除灰；堵灰；原因；对策
前言
气力除灰系统之所以能够成为国内燃煤电厂应用最早、最广泛的一种气力除灰方式，究其主要原因有：(1)采用操作简单、反应灵敏的高自动化程度的控制系统，可以同时实现远方和就地手动操作；(2)由于灰气比较高和工作压力较低从而产生较高的输送效率；(3)仓泵方便维修和安装，系统可靠性高。正压气力除灰系统利用压缩空气将除尘器灰斗中的飞灰输送到灰库。正压气力除灰系统和机械除灰系统相比特点有：(1) 结构简单，操作方便，输送可做各种方向；(2)在输送过程中可同时进行其它操作。机械除灰系统的缺点有：(1)设备易磨损，密封性差；(2)易造成污染。气力除灰在我国电厂应用的十分普遍，但由于现场的很多实际问题造成除灰不畅出现的次数越来越多，后果非常严重。本文将深入分析气力除灰不畅的原因，并指出相应的对策。
1气力除灰不畅的影响
气力除灰不畅会形成灰斗积灰，长时间积累就演变为灰短路而造成多方面的危害：其一，灰挤压电场阴、阳极，会造成电极移位，极板和极线变形，使除尘器效率下降，并且难以修复；其二，灰短路时电除尘停止收尘，排出的烟气含尘浓度高，易造成引风机叶轮磨损，严重时会造成引风机飞车；其三，灰短路时可能会使积灰融成焦块，这些焦块落到灰斗中，堵塞排灰口，使灰斗下不了灰；其四，灰短路不送电时电除尘器的沉降作用会收下那些颗粒较大的沉降灰，正压浓相气力除灰系统遇到这种灰时输送能力将大大降低。后2种情况都很容易演化成恶性循环，使灰斗积灰不断增加，长期积累后，电除尘器电场内也积存了大量的灰，形成超重的载荷，最终导致除尘器发生掉斗、坍塌等安全事故。
2气力除灰不畅原因调查
笔者对国内部分电厂使用的气力除灰出现输送不畅进行了现场调研，结果如表1；与业主及专家进行探讨，得出影响气力除灰正常运行的主要原因如下。（1）气力除灰能力不足。大部分电厂的气力除灰不畅均表现为输送能力不足，造成气力除灰能力不足的原因主要有2 点：一是设计选型偏小，二是煤种变化。其中实际燃用煤种的含灰量远大于设计煤种，从而引发气力除灰能力不足的占多数。（2）气力除灰系统元器件故障。气力除灰用进料阀、止回阀、压力变送器等零部件的损坏，均会造成系统堵灰；此外，出料阀、平衡阀等元器件出现故障，也会引发气力除灰故障问题。（3）气力除灰运行参数未适时调整。当煤种或工况发生较大变化时，气力除灰运行参数、控制方式应适时作相应调整。当工况变化时而未根据实际工况及时调整运行参数，气力除灰的输送能力得不到充分发挥而导致不畅。（4）运行人员经验不足。在实际运行过程中，当除尘器灰量增大时，运行人员由于怕堵管而人为调整运行参数，通常表现为缩短进料时间，从而增加了输送次数，气灰比降低，加剧设备磨损，同时造成系统出力减少[1]。
3 影响气力除灰不畅的因素及解决对策
3.1 粉煤灰的物性变化因素及对策
国内若干电厂飞灰堆积密度在500~1 300 kg/m3之间，0.08 mm 筛余量为0.6%~77.8%，可见不同电厂间飞灰料性差别是很大的。造成这种差异的原因有很多，如煤质、锅炉燃烧方式、锅炉工况、入炉煤粒度、电除尘器运行方式等。（1）锅炉点炉初期因锅炉燃烧不完全、飞灰含碳量大、颗粒较大，同时初期飞灰因锅炉投油使灰的粘性较大、灰温低、流动性差，因此输送所需的最小起始速度较大。为避免输送系统堵管，此时应适当缩短进料时间，加大输送气量，提高输送流速，降低输送浓度，保证稳定输送。（2）入炉煤煤质发生较大变化导致灰量变多、变粗。为避免输送系统堵管，此时应增大总输送气量、调节各进气比例，从而提高系统出力。据统计，发生这种现象的堵灰项目所占比例特别大，由于除灰系统设计裕量只有50%，不少项目的灰份已经超出设计裕量的承受范围，加上灰斗间的灰量偏差，因此有些电厂的气力除灰只能进行增容改造。（3）电除尘器一电场退出运行后，一电场灰斗收集的为依靠自身重力沉降下来的粒度较粗、密度较大的飞灰。电除尘器二电场灰斗收集的灰量也增大、飞灰变粗。所以当电除尘器一电场退出运行后，为避免输送系统堵管及后电场输送系统出力不足造成灰斗堵灰，此时应对整个输送系统的气量、各进气的比例、输送等待时间等进行调整和重新设置[2]。
3.2 气源部分因素及对策
（1）输送气气源或仪用气气源压力不足。如果输送气气源压力过低（0.40 MPa以下），则会导致进气量大幅减小，从而因输送速度减小而堵管。在控制方面应增设气源压力变送器以保护系统，当气源压力过低时（0.40 MPa以下），系统不能启动。另外此时应检查空压机是否正常、空压机产气量是否达到了其标称气量、气源母管上阀门有无完全打开、气源管道有无泄露，若正常则可能为设计气量偏小，需增加空压机加以解决。早期进口或合资的气力除灰系统较多存在这种问题，很多项目均需增加空压机。
（2）空气干燥及过滤装置工作异常。大气中含有一定的水分，当空气经空压机压缩后气态水会凝结为液态水、尘埃及少量油，如空气干燥及过滤装置不能正常工作，这些液态水、尘埃及油会随压缩空气一起进入输送管道，则可使物料粘结，增大输送阻力，降低输送速度以致堵管。如在寒冷的冬季则会导致气管冰堵，气源无法送至用气点，或析出的冷凝水在进气口与灰接触而形成板结。此时应对空气干燥及过滤装置进行检查，及时消除缺陷，对气管进行保温，必要时加伴热处理。
3.3 仓泵配置因素及对策
（1）仓泵进气止回阀是否损坏。止回阀损坏，灰容易倒流进入气管，造成气管堵塞而无法输送，由于经常检修而占用大量的输送时间，导致系统出力不足，灰斗满灰。
（2）进料阀、平衡阀及出料阀磨损漏气严重。出料阀漏气易导致加压流化阶段物料进入输送管道，当开泵输送时输送管道内的物料增加了输送阻力，可能导致堵管；而进料阀及平衡阀漏气易导致开泵输送后进入管道的气量锐减导致堵管。因此根据运行工艺要求，选择耐磨性强的阀门是保证输送正常的必要前提。在系统运行期间，当发现充压时间到而压力未达到设定值时或仓泵出灰时间大于设定值时，应及时进行阀门检查，此外以系统运行3个月为1周期，进行检测并判断仓泵各阀门是否存在磨损泄漏，减少设备带病作业的时间也是保证系统正常运行的关键。
4 结语
造成目前国内气力除灰系统不畅的最主要原因就是煤种多变，鉴于多数电厂实际燃烧煤种均无法按设计煤种运行，建议各电力设计院在提供气力除灰系统出力要求时，要按最差煤种进行校核，确保系统出力能够满足燃烧恶劣煤种的要求。电厂应尽量选用热值和灰份与设计煤种相接近的煤，若差异大时应尽量配煤混烧，力求将总灰量及灰颗粒度控制在气力除灰系统能够承受的范围内。若无法达到这要求时，必须提高安全警惕，确保把灰临时处理，以免发生安全事故。
参考文献
[1] 邓飞. 火电厂气力除灰堵塞现象改进分析[J]. 中国科技纵横, 2012(20):178-178.
[2] 张许, 恭政. 火电厂气力除灰不畅的原因分析及策略[J]. 工程技术:引文版, 2016(6)：260-261.
论文作者:张国艳
论文发表刊物:《防护工程》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/11
标签：气力论文; 不畅论文; 系统论文; 电厂论文; 气量论文; 电除尘器论文; 电场论文; 《防护工程》2017年第10期论文;