孙雯
蒲城发电有限责任公司 陕西渭南蒲城县孙镇 715501
摘要：在火力发电厂运行过程中，除灰系统起着重要作用。既可以清除电力生产制造产生的废物，也能够辅助火力发电厂达到节能降耗目的。现阶段，正处于火力发电厂转型升级的关键时期，加强除灰系统的设计选型，有助于满足转型需求。做好系统运维管理，可以保障电厂除灰系统比较优势的有效发挥。本文以此为出发点，选取火力发电厂除灰系统的设计选型与运行维护探讨作为研究题目，概述了除灰系统的重要性。剖析了气力除灰系统运行中存在的问题，并以此为基础，对气力输灰系统设备设计选型、故障工况下的系统运行维护进行了讨论。
关键词：火力发电厂；除灰系统；设计选型；运行维护
新时代，我国电力行业实施了系统性改革，一方面，通过“互联网+电力改革”，推动了电力行业转型升级。在对旧设备技术改造、购置新设备的基础上，建立了电力生产制造信息管理系统。另一方面，在电厂改造项目实施过程中，增强了污染治理。例如，在火力发电厂运行过程中，除灰系统不仅与节能减排相关，也与灰渣制浆系统共同起着辅助电厂落实环境工程的作用。由于电力市场的煤炭供求关系等发生了一系列变化，校核煤种、设计煤种之间存在差异等，容易使相关设备出力不足，从而引发工况故障，导致除灰不力。具体分析如下：
1、气力除灰系统运行问题分析
现代火力发电厂十分重视无污染排灰，主要通过气力除灰系统达到该目标。具体而言，气力除灰系统中，除主要控制器之外，由各子系统构成。工作原理是通过压缩空气进行气力除灰。操作过程中，煤燃烧后产生的粉煤灰，经仓泵上部管道，送至灰库，再通过散装机库底卸料器完成排灰。然而，由于设计煤种、校核煤种偏差现象的存在，磨煤、脱硫、布袋脉冲清洗、空气净化、灰库气化风、飞灰处理等子系统的辅助设备，会发生出力不足的现象。加上飞灰堆积密度增加与平均粒径增加，容易造成正压浓相(DEPAC)输灰，不能正常进行的情况。
通常需要从系统设计、设备设计选型两个方面进行有效处理。首先，应该利用工业模拟试验的方式，通过专业化化试验，确定飞灰堆积密度、平均粒径的具体数据。然后，开展具体的飞灰、灰质设计。尤其在灰量、灰质的设计值与经验值方面，应该进行数据对比，结合输送工艺调整，减少等待时间，提高系统出力。其次，应该通过对电煤设计质量的合理控制，在保障进厂煤质可靠的情况下，做好掺配设计。尤其是对于配套的磨煤、除尘等设备应该进行合理的设计选型，尽可能设置相应的余量。另外，应该对锅炉燃烧进行一些优化，预防大颗粒物造成系统性破坏。
2、气力输灰系统设备设计选型分析
第一，在空压站设备设计选型方面，应该以常用的组合式干燥机、螺杆式空压机加冷冻式干燥机为准，在设计选型时，以铭牌出力情况为准，将系统耗气量控制在它的130%以上。针对夏季高温影响的情况，可以选用使用自闭式冷却水系统的水冷式空压机。例如，本土市场以小功率压缩机的使用较多，此时，应该合理控制冷冻式干燥机使用环境的温度，具体应该参考压缩空气入口温度（即使用温度）。
第二，阀门在气力输灰系统灰路控制方面起着直接作用。应该先区分通用阀门、圆顶阀、双闸阀。再对比不同阀门的优势与问题，尽量选择近3年以内的产品。
例如，圆顶阀在使用方面，不适用于省煤器、空预气高温条件，也不能用做出料阀。而且，存在水冷密封圈维护成本高、更换频率高等运行维护难点。
第三，对于管道与弯头的设计选型，应该注意系统设计、管道流速不合理对弯头磨损的影响。同时，考虑到管道安装容易产生的弯曲问题、偏心问题。建议从灰分特性出发，确保在灰气比合理的情况下，进行变径处理。对于双套管系统则应该加强管道流速控制，预防内管脱落问题，增强管道使用效率。
第四，在输灰系统自动控制仪表选型时，应该注重压力开关、料位计的误报警问题。尽可能通过调整料位计灵敏度，以及对积灰处理的办法，预计开关堵塞、磨损等。目前将开关安装在输送管道气源侧起到了较好的作用。当前在除灰系统中，已经增设了传感器、执行器，可以实施远程实时监测与控制。
3、除灰系统运行维护分析
与除尘器的飞灰相比，省煤器灰属于沉降灰，堆积密度较大、平均粒径的危害也大。因而，在输送方式方面，应该比较独立灰管、并入一电场灰管差异。认识到后者在节约气量时，同时存在的易堵塞、占用一电场灰管出力等不足。尤其在我国火力发电厂的330MW、660MW机组中，应用并入一电场灰管，容易发生省煤器灰斗出现异物的问题。加上现阶段设备规模的逐渐扩大，延长了灰输送距离。因而建议选择独立灰管。
对于一电场事故停运情况下的灰输送问题，应该先对其进行定性，确定为自然沉降灰后，再进行具体处理。例如，当一电场灰量较少的条件下，稀相输送时会发生总耗气量增加的现象。此时，在备用空压机开启后，堵管问题容易发生。从运行维护经验看，应该先调小一电场输灰系统进气量，再进行手动输送。或者，先对系统停运时灰斗余灰进行细致清理，再加装加热器，预防堵管问题的发生。当后电场灰量较大时，则需要通过对输送频率的调大，提高出力。由于当前在后电场仓泵中增加了传感器装置。所以，在设计时可以设置相应的余量，并根据传感器满料数据的调整，合理控制灰输送，保障仓泵功能的有效发挥。
由于气力除灰系统在远程控制方式下，容易引发一些控制不到位的情况。为了有效达到风险控制目标，应该在运行维护过程中，根据除灰系统的灰斗数量、灰斗控制需求，安装控制装置，并结合传感器达到对各个子系统的具体控制，规避远程控制中存在的弊端。一些电厂根据自身的需求，已经借助设置电磁阀气源、制动器改装等方式，起到了较好的运维管理作用。需要注意的是，在改制设备的同时，应该通过操作站完成对系统组态的修改、测试，从而减少编译系统程序环节。尤其应该建立“线上+线下”的运行维护方案。
结束语
总之，新时代民众在生产、生活用电方面发生了一些变化，用电需求量、需求形式趋向于扩大化、多元化。因而在火力发电厂转型过程中，一方面，应该注重智能化升级。另一方面，应该从环境治理的层面，加强对除灰系统的设计选型与运行维护。尤其在要素市场配置资源能力增强之后，电煤供求市场的变化，也会引发一系列除灰问题。因此，建议在除灰系统的设计选型方面，以实际的气力除灰系统运行问题入手，选择合理的气力输灰系统设备。另外，应该针对故障工况下除灰系统的实际变化情况，做好配套的运行维护工作等，以此达到提升火力发电厂除灰系统安全运行的目标。
参考文献
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