戚鹏，谢富友，李建波，李国臣，薛军
(大唐黄岛发电有限责任公司，青岛 266520)
[摘要]：调研改造的输灰系统均采用山东创星电力辅机设备有限公司提出的低压先导式自动成栓输送技术，电厂电除尘电场及省煤器输灰系统节能改造可以达到节能、降低磨损、解决堵塞的良好效果，系统改造后输灰系统达到了节能降耗，在输送压力降低的情况下可实现系统、设备运行稳定可靠。
[关键词]：低压先导；输灰；节能；效果
[中图分类号]：TM311 [文献标识码]：A
1系统改造情况调研
1.1 低压先导自动成栓输送技术概述
当输送介质在输灰管道内输送到一定距离时管内会产生压升现象，此时安装在管道上的低压先导式自动成栓装置会自动检测输灰管内的压力，当管道内的压力达到自动成栓装置开启的压力时，阀门会自动打开向管道内补气，管道内的介质受到进气的扰动，会自动疏松，此点的堵管现象消除，阀门自动关闭，管道内的介质继续向前运动。系统整体的低压先导式自动成栓类似前拉后推工作，更有利于输送，特别适用于弯头前后，并且输送要求气源压力更低。
1.2 调研输灰系统概述
某电厂装机容量为2×1000MW机组，1号、2号机组于2011年投产。气力输送系统采用正压浓相输送方式，一电场分AB两侧，每侧布置6台80MD泵，6台MD仓泵串联共用一根管道，二、三、四电场设1根细灰管，灰管道当量距离在1000m左右。该电厂原输灰系统只能基本满足原锅炉设计时校核煤种的产灰量要求，加上锅炉燃用煤种较杂、煤质差、灰量大，小时产灰量已超过系统实际承受能力的30%，导致电除尘灰斗产生较多高料位报警，机组被迫降出力运行，严重影响机组的安全经济运行。该电厂对1号、2号机组电除尘一电场输灰系统进行节能改造。二台1000MW机组的一电场现场设备配置如下：1号、2号炉一电场下共12台容积为2.5m3仓泵，分为A、B两侧，输灰管径为DN200。确定改造方案为取消原来输灰系统的所有流化阀，只保留了主泵的一个主进气，在主泵上加装了一个背压进气。在每个系统的主进气处加装一台流量计，对系统的用气量分别计量，原系统的二次气为单独从气源母管上接的，所以在二次进气的分支上也加装流量计对二次气进行计量。
另一家电厂因输灰距离较长（水平距离约1000m），经常导致堵灰问题，相继对1号、2号机组电除尘一电场输灰系统实施改造，目前设备已稳定运行约2年，日常维护费用、圆顶阀故障率大大降低；节气量77.72m3/min（2台1000MW一电场）综合机组容量、输灰距离、改造量等因素，很好达到了节能、设备低磨损，稳定运行。
1.3 调研系统改造后效果
首先对原系统的6个仓泵的流化进气进行隔断，在总的原流化进气母管上加装隔板，切断原来的流化进气。对原系统的二次进气进行切断，永久关闭了原来输灰母管上的二次进气阀。打开主泵上的背压进气。适当关小原主泵的主进气球阀。原输灰的循环周期由原来的350s改为1200s,适当加长输灰的循环周期。原来装料时间30s~45s，改为120s。原系统的输送停止主进气的压力下限由原来的0.025Mpa，上调为0.12Mpa。
系统改造后，机组负荷在600~920MW之间波动，输灰总的气源压力通过调压阀降至0.30Mpa左右。输送压力在0.20~0.28Mpa左右。每个循环的输送时间在5~8min之间，机组负荷变化，输灰时间有所不同。当输灰压力在0.12Mpa时,全部仓泵可达到输空状态。每小时三到四个循环,每小时总的输灰时间在16~24min之间。
在节能方面，原系统的主进气平均用气量为583341m3/573h/60min=16.97m3/min，二次气平均用气量为11364m3/18.75h/60min=10.1m3/min，原2号炉B侧输灰系统合计用气量为27.07m3/min，改造后2号炉B侧主进气用气量计算为629864m3-583341m3=46523m3/101.5h/60min=7.64m3/min。
与原系统相比可节省用气量27.07-7.64=19.43m3/min，现改造后输灰用气量只用了原输灰用气量的28.2%，节能效果达到71.8%。本次改造共改造了四套系统，节省压缩空气用量约19.43*4=77.72m3/min，压缩机的功率每分钟排气量约耗电6.25KWH，本次改造可节省电耗：77.72*6.25KWH*24h*365=4255170KW，按每发一度电煤耗为300g，可节省煤耗每年127.66吨/年，减少碳减排约230吨/年，节约上网电价425.5万*0.4=170.2万元。
该电厂两台机组相继改造完成后，停用1台压缩机，未发生电除尘输灰受限事件，未影响机组安全运行，输灰系统运行可靠。现场发现设备近期无检修敲击痕迹。
1.4 B电厂改造调研
B电厂装机容量为2×1000MW。1号、2号机组于2016年投产。气力输送系统采用正压浓相输送方式，2号机组一电场为12台80MD泵串联共用一根管道，二、三、四、五电场分A/B两侧设2根细灰管，输灰管道距离在700m左右。2019年5月起，B电厂对2号机组电除尘一电场及省煤器输灰系统进行节能改造。
2号机组的一电场、省煤器现场设备配置如下：一电场下共12台容积为2.0m3仓泵，输灰管径为DN194×8/219×8/245×8三段变径；省煤器共8台容积为0.5m3仓泵，输灰管径为DN146×10/168×10/194×8三段变径。
改造方案为取消原来输灰系统的所有流化阀，只保留了主泵的一个主进气。在每个系统的主进气处加装一台流量计，对系统的用气量分别计量。 目前改造已完成，停机前3台仓泵预留积灰，通过输灰运行正常。可见系统改造后，设备运行稳定，降低了管道磨损程度。
2输灰系统施工改造
2.1改造进气系统
原进气系统包括一个DN50主进气、DN50补气阀、DN50流化阀。改造后只保留一个主进气。安装DN80阻灰器一台、DN80-200灰尘过滤器两台、减压阀两台、单向阀一台。进气系统改造如图1所示。
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图1 进气系统改造
2.2改造输送系统
安装低压先导阀70套，其中仓泵间15套，出料阀至第一个弯头15套，第二个弯头至第三个弯头安装25套，第三个弯头至灰库下弯头安装15套。输送系统改造如图2所示
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图2 输送系统改造
2.3系统调试
原输灰系统概况5号炉省煤器共6台仓泵，容积为0.5m3，6台仓泵串联组成一个输送单元输灰至灰库。原系统输送气源压力在0.5~0.6Mpa左右，结束输送压力设置在0.03Mpa左右，下料时间200秒，输送时间100秒，间隔时间200秒。
在机组负荷490MW时，省煤器下料时间调整至800秒，6台仓泵内约一半灰量，料位计未报警，进气保护时间调整至100秒，结束输送压力调整至0.1MPa,开启出料阀，开启进气蝶阀，系统出料，约90秒后6号仓泵后端至第一弯头处14个低压先导阀全部动作，180秒后6台仓泵出料完毕。
在机组负荷590MW时，省煤器下料时间调整至1100秒，进气保护时间调至100秒，间隔时间调整至1200秒，结束输送压力调至0.10Mpa，系统输送用时3分钟左右，每小时输送约1.5个循环，每次输送压力曲线稳定，无异常曲线出现。
3.改造后效果
3.1 低压输送物料效果
省煤器输灰系统改造，实现了低压输送物料的安全、经济运行。改造前输灰压力在0.5~0.6MPa左右，改造后输灰压力减压至0.32MPa左右，减少弯头及管道磨损，改善阀门的工作环境，降低闸板与壳体磨损率。
3.2 输送频次效果
减少输送频次，延长阀门、管道使用寿命，改造前每小时输送7次左右，改造后每小时输送1~2次。提高了系统输送能力，省煤器6个仓泵满泵输送仅需6分钟，省煤器灰斗基本处于空斗状态，为检修留出大量时间（大于15小时）。取消多个阀门、设备，大大降低运行、维护的工作量。由于结束输送压力提高（由0.03MPa提高至0.1MPa），大幅度减少空吹时间，降低管道磨损的同时，有效的提高了节能效果。
3.3 改造前后输送曲线
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图3 改造前1小时曲线
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图4 改造后12小时曲线
3.4节能效果
改造前数据：
2020.8.25 10:30 15.3m3
2020.9.15 14:00 256991 m3
两次流量差值 256975 m3
两次间隔时间 30450 min
平均每分钟耗气量 8.4 m3/min
改造后数据：
2020.11.10 10:00 498434 m3
2020.11.23 16:10 517507 m3
两次流量差值 19073 m3
两次间隔时间 19090min
平均每分钟耗气量 1.0 m3/min
节能量计算：
8.4-1.0=7.4
（7.4÷8.4）*100%=88%
综上所述5号炉省煤器输灰系统改造后节省压缩空气量达到88%，有效提高了节能效果。
参考文献：
[1] 杜一鸣,降雪.浅谈电厂锅炉省煤器输灰系统改造[J].电工技术,2019(10):33-34.
[2] 饶仲远.燃煤电厂气力输灰系统运行稳定性研究[J].低碳世界,2007(36):69-70.
[3] 山东创星电力辅机设备有限公司.低压先导式自动成栓阀[R].
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