电厂输灰系统调试期间堵管原因分析及应对措施

关键词：电厂输灰系统；调试期间；堵管原因分析；应对措施

        为使粉煤灰得到充分利用，火力发电厂输灰系统大多采用浓相正压式飞灰气力输送系统。其工作流程是将锅炉燃烧后的粉煤灰经电除尘器或袋式除尘器除尘后，收集于灰斗，经正压浓相气力输灰系统输送至灰库，再转运至水泥厂等进行综合利用。在调试期间，由于安装过程中施工工具等杂物遗留于管道或仓泵中引起省煤器输灰系统输送不畅，最终因运行工况与设计工况偏差大，导致燃煤灰分、灰量发生变化导致系统堵管无法正常运行。

    内蒙古某电厂2X300MW机组飞灰输送系统采用正压浓相气力输送方式，调试期间，该系统曾发生多次管道堵塞。由于输灰管线长并且架空布设，检修难度大，堵管严重时每疏通一次管道就需7-8h。且处理过程中扬尘较大，基于此，下面主要对堵管原因及处理对此进行分析。

        正常情况下气力除灰单元按预先设定的参数自动程控运行，其具体流程为：开始运行→.进料阀开（开始进灰）→.仓泵高料位报警（或进灰时间到）→.进料阀关→.出料阀打开→.进气阀开（开始气力除灰）→.气力除灰管道压力降至设定值→.进气阀关→.出料阀关（一个输送循环结束）。

        系统正常运行时，当管道入口压力在200kPa以上时进气阀、出料阀开启，出口压力先上升后下降，最高值在180kPa左右。堵管期间，出口压力始终维持在高位无法下降，补气阀频繁开启，输灰时间达到上限值时一个输灰循环才能结束。在1#炉汽轮机冲转期间，省煤器输灰系统在输送气灰混合物的过程中，在设定的输送时间内，补气阀开启，管道出口压力未达到输灰结束压力设定值，输灰管道进出口压力基本无差别，程控画面显示P>420kPa且持续3min仍未有下降趋势，此时将画面上省煤器输送系统的“自动”打到“远控”进行操作：在“远控”状态下所有阀门均处于关状态，之后先分别将出料阀和进气阀打开，持续吹扫数分钟后管道进出口压力与系统自动运行时的压力基本相同，此时关闭进气阀，观察管道出口压力长时间仍无卸载；故由此判断输灰管道堵塞，此输送为一次堵管过程。

        1.3.1堵管位置判断

        举例，进气阀、出料阀关闭，只开补气阀时，出口压力升至420～450kPa，稳定无下降。

  　　（1）若堵管位于进气阀与仓泵段，则进出口压力都应无显示； 

　　  （2）若堵管位于进气阀与出料阀之间段，则进气阀、出料阀打开时出口压力应无显示；

  　　 （3）若堵管位于出料阀与补气阀接入点管道间，则进气阀、出料阀关闭，只开补气阀时出口压力应无显示。

            因此可判断堵管位置在补气阀接入点与灰库间段。

  　　1.3.2堵管处理 

 　　用补气继续输送并用手锤敲击堵塞管道附近，观察气力除灰管路的压力变化，反复几次后，气力除灰管路的压力仍然不下降，关闭补气阀。将补气阀接入点与灰库间段管道割开，通过人工清理取出皮手套、电线、矿泉水瓶、钢管接头等杂物；之后接通管路恢复系统。  　　

（1）在不装灰的情况下，手动将进气阀、出料阀打开，出口压力保持在20～30kPa之间；将进气阀、出料阀关闭，只开补气阀时，出口压力保持在6～10kPa之间；

（2）将系统投入自动，仓泵装灰后，输灰过程中出口压力最高升至110kPa后下降，证明管道已疏通，堵管位置判断正确。

  　　当出现堵管后，输灰时管道出口压力较堵管前的压力高出120%，且持续无下降趋势；而当管道疏通后，输灰过程管道出口压力最高值降至110kPa，相对于堵管前的出口压力下降90kPa，说明在出现堵管前管道内已有杂物存在，待杂物随气流的携带作用堆积到一起时则引起堵管。

        检查机组运行情况，发现由于燃煤品质降低，锅炉燃烧不稳定， 经常需投油助燃。导致灰分黏度增加。在输送过程中， 压力的逐渐降低， 造成灰粒的逐渐沉降，使滑移层变厚， 阻力增大， 而静压头未增大，滑移状态变缓，使上部流道缩小，流速增大，虽有带动飞灰重新飞扬的作用，但此时的上下速差骤增，速度梯度增大，易发生堵管。由于管道安装结束时工人不慎将安装工具等杂物遗留于管道中造成输送管道横截面积减小，输送阻力增大，杂物与灰易粘附成团从而导致管道堵塞。综上所述，锅炉燃煤热值低、灰分含量高，高负荷时灰量超过输灰系统出力，灰中粗灰比例增大，低负荷时需要投油稳燃，积灰黏度增加、板结，管道中遗留的杂物等，都是导致输灰管道堵塞的直接原因。

            （1）加强对调试人员的培训，增强其责任心，加大现场巡检力度，及时发现调试中的异常情况。运行人员熟悉系统布置，总结系统运行特点，熟悉各热工测点的现场布置，以便能准确地判断故障点及故障原因。

  　　（2）认真监盘，对主要输灰单元可将输灰曲线调出加强监视，通过综合比对及时发现异常趋势。在锅炉负荷、煤质等条件变化时，及时调整仓泵进料时间、输灰压力等运行参数以保证输灰正常。

  　　（3）启停机、锅炉投油时，输灰调整应遵循“少拉多跑”的原则，以防止堵管。

  　　（4）检查灰斗加热装置的运行情况，消除漏风，避免因灰斗温度低造成粉尘中水分凝结而堵管。

  　　（5）加强对压缩空气系统设备的维护，压缩空气罐应按要求进行排污操作，以避免空气含水。

        堵管是输灰系统运行过程中经常遇到的问题，多数是因发现设备缺陷不及时、调整不当等导致的。因此在输灰系统调试过程中，应加强管理，加强培训，运行人员要切实增强责任心，做到早发现、早处理，尽可能避免堵管等异常事故的发生。在堵管发生时，要分析原因所在，针对性地进行处理，使其尽快恢复正常运行。