气力输灰系统的改进与优化

作者：山东华聚能源公司 高延存 侯保国 李学军

欢迎访问e展厅 展厅 1 发电站设备展厅 电力锅炉, 汽轮机, 水轮机, 燃气轮机, 核电设备... 摘 要：以山东华聚能源公司济东分公司气力输灰系统改造为例，提出了气力输灰系统的改进和优化，并以改造输灰系统的用气量和维护费用的大大降低的成功经验为小型电厂降低厂用电提供可借鉴的模式。 关键词：气力输灰；空压机，仓式泵；系统优化 1 工程背景 山东华聚能源公司济东分公司(原兖矿集团济东新村电厂)是矿区热电联产及低热值燃料资源综合利用的电厂。设计规模为三炉两机，装机容量为2×6MW，三台蒸发量为35t/h的循环流化床锅炉，两台抽汽式汽轮发电机组。锅炉除尘采用上海冶金工业部安全环保研究院静电除尘器，除尘效率η≥99.5％。除灰采用南京压缩机股份有限公司气力干式除灰系统，每台电除尘一、二电场各装一台NCD1.0仓泵；三电场由于灰量较少，装设一台NCD0.5仓泵。输灰气源由三台LGD-10.5／7型螺杆空压机提供。产灰量是，冬季供暖时，三炉两机满负荷运行，大约23t／班(8h)，非采暖期，两炉两机运行，大约15t／班(8h)；系统工艺流程为：灰斗插板阀—电动锁气器—气动进料阀—仓泵—气动出料阀—输灰管—灰库。 原设计三台锅炉满负荷运行时，三台空压机两运行一备用，系统平均料气比为：50～60Kg(料)／Kg(气)。但是，由于输灰系统安装设计等诸多原因，一直没达到设计要求，压缩机产气量一直不能满足输灰用气量，因此经常发生堵管，输灰中断，造成电除尘积灰，甚至多次发生因积灰过多而造成阴极振打轴折断，电场短路而停运电除尘。 原仓泵透气板所用的透气块材质为陶瓷，强度低，经常破损，需要频繁更换。如果更换不及时，就会将透气板磨穿以至报废，造成更大的损失。为解决这个问题，我们曾调研类似电厂，将三层透气板改为266×Φ10mm多孔透气板，气板间夹层帆布为透气层。改造后山于透气面秘加大2.4倍。气耗量增加近2倍，造成压缩空气量严重不足，而且压缩空气中所含水分使帆布受潮后透气性差，输灰效率低，而且经常发生堵管现象。 鉴于上述原因，提出对输灰系统进行彻底技术改造。 2 方案设计思路 本次改造的目的是从根本上解决输灰气耗量大，输灰系统故障率高的问题，主要从以下几个方面采取措施。 2．1 更改助吹阀位置，减少助吹用气量 原助吹位置在灰管主干管，三台仓泵之前，管径为Φ40mm。助吹时，阀门全开，气耗量大，灰管内介质流速快，相对灰管磨损大，缩短了灰管寿命，增加了管道维修量。以前，几乎每天都要抽出专人对输灰管道进行补焊。经过改造，将助吹阀后移．放在每套输灰系统的第一台仓泵出口处，并在助吹管路上加装手动截至阀，以便调整助吹用气量，阀门开度一般可控制在1／5～1／3开度。输灰时，使灰管压力比仓泵压力低O.1～0.15MPa，目的是减小灰管内气流速度，降低流质对管道的磨损。改造后，可对输灰管道全程助吹，用气量减少到改造前的1／5～1／3。 2．2 更换仓泵透气扳，减小仓泵进气量 仓泵透气板是仓泵的重要部件，它的好坏直接影响仓泉的输舵效率。为彻底解决透气板存在的问题，我们多次调研，反复论证，并和制造厂协商，决定恢复原厂生产的透气板，透气块更换为新型铜质透气块。此种透气块强度高．透气性好，使用效果良好，原输一次灰需4min左右，现在只需要2min左右，输灰效率提高近一倍。原仓泵手动进气阀为全开，更换透气板后，我们经多次试验，将仓泵手动进气阀开到原来的1／3～1／2，就能达到很好的输灰效果。这不仅减少耗气量，而且降低流质速度，减小流质对管道、阀门、仓泵的磨损，使输灰系统维修量较改造前大大降低。 2．3 调整仓泵喇叭口的位置，确定合理的气灰比 仓泵出料喇叭口在仓泵内部，是仓泵的关键部件，往往容易被忽视。但是它的位置高低，直接影响输灰的效果。喇叭口过低，出料口工作在密相区，灰多气少，则容易出现堵管；喇叭口过高，出料口工作在稀相区，灰少气多，增大了气灰比，输灰效率相应降低。1#泵经常堵管的原因就是出料喇叭口低。我们对每台泵都进行多次试验，将出料喇叭口和流化板的距离调整在60～90mm之间，因为该区域是泵内物料流化的最佳区域。通过对出灰喇叭口位置的调整，从根本上解决了仓泵的堵管问题，彻底克服了泵输灰少、易堵管的现象，减小了排堵用气。 2．4 降低仓泵启动压力，采用称重输灰方式，增加单位时问内输灰次数，提高仓泵工作效率 原仓泵输灰启动压力厂方设计为0．52MPa，由于输灰系统较大，系统压力升至0．523MPa，所用时间较长。若系统稍有泄漏，一台空压机运行，压力根本就升不到0．52MPa。我们根据运行经验，经多次试验，将压力降至0．46MPa。压力降低后有两个好处，一是缩短了升压时间，提高单位时间内输灰次数。原来每输一次灰升压时间为7min左右，修改参数后，升压时间为4min左右，单位时间内输灰次数提高一倍。二是压力降低后设备运行的安全性能得到提高，并可减少对进气阀、仓泵出料阀等设备的冲刷，延长了设备的使用寿命。 原仓泵启动有定时和称重两种方式。由于多方面的原因，称重误差较大，性能不稳定，一直未使用称重启动方式，只用定时进料。由于各个电场积灰量不同，采用定时进料很不方便，相同进料时间，进灰量忽大忽小，不便控制。若仓泵进灰量少时输灰，气量浪费较大。我们与电气车间共同努力，查找原因，克服困难，恢复了称重输灰方式。现每台仓泵几乎都满负荷运行，大大提高了压缩空气的利用率。 2．5 完善管理制度，加强运行管理，保证设备安全高效运行 为保证改造后的输灰系统长期安全高效运行，在运行岗位完善了管理制度，同时加强对运行的管理，主要有以下几个方面： (1)建立输灰运行记录，每班记录输灰次数、输灰量，通过记录及时分析、解决运行中出现的问题。 (2)定时排污，规定每半小时对干燥器前后精密过滤器、各储气罐放水一次。加强运行监视，确保干燥器及自动排水装置正常运行，最大限度地减小压缩空气中的含水量，改善仓泵气室的工作状况，确保透气板的透气性。计划在仓泵气室排污口处加装手球阀，方便气室排污，每班对仓泵排污一次，及时发现设备缺陷。 (3)严格执行好设备包机负责制，定期对转动部位进行润滑，保证输灰设备灵活可靠，安全无缺陷。 (4)增强设备巡检责任心，及时消除系统泄漏点。 (5)定期对运行人员进行业务培训，组织输灰运行人员进行运行分析，总结经验，查找不足。 3 改造后的效果 (1)改造后，压缩空气用量减少到原来的一半：两炉运行时，一台空压机就能满足两套输灰系统同时运行的需要，大大节省了厂用电，厂用电率由10％下降至9％。每台压缩机电机功率为75kw／h，仅此一项每年可节约耗电费用32．58万元。 (2)仓泵达到设计出力，满负荷运行，输灰时间缩短，单位时间内输灰次数增加。原每台仓泵每次仅能输送200kg灰，现每次输送灰量达到500kg，提高了设备的利用率，同时减少了设备磨损。 (3)减少检修工作量。改造后，确定了合理的气灰比，由于降低了压缩空气用气量，输灰压力降低，输送过程中对管道的磨损大大降低。改造前检修工几乎每天都要补焊漏灰点，改造后很少再出现漏灰现象。所更换的铜质多层网状透气块，使用寿命长，不仅减少检修工更换陶瓷块的工作量，更重要的是保证输灰、电除尘系统的正常运行，有利于环保。 (4)减少设备运行、维护费用，降低生产成本。改造前，透气板上所使用的透气块寿命非常短，平均每3周就要更换一次，且每块透气板上有5块陶瓷块，当陶瓷块损坏后，灰就会从泵体内直接落入泵体气室，加剧了对透气板的磨损，平均每月就要更换一块透气板(约4000元／块)，再加上阀门更换，9台仓泵每年的备件费用就近100万元。改造后，使运行维护费用降低到原来的25％左右，大大减少了生产成本。 4 结束语 本系统改造成功，为相关企业特别是小型电厂提高系统可靠性、降低厂用电率，提供了可借鉴的经验。(end)

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