自動成拴閥在600MW機組輸灰系統改造中的應用

2013-07-11 王俊堂 河南華潤電力首陽山有限公司

  某發電廠每臺鍋爐配有2臺靜電除塵器,下設32個灰斗,每個灰斗下對應布置1臺MD倉泵,其中一、二電場為大MD倉泵,三、四電場為小MD倉泵。一電場灰斗下安裝8臺80/8/10MD型倉泵,采用MD倉泵串聯的方式,通過一條輸灰管路輸送到2座粗灰庫。2座灰庫之間通過庫頂切換閥切換。二電場灰斗下安裝8臺45/8/8MD型倉泵,通過一條輸灰管路輸送到1號細灰庫。三、四電場灰斗下各安裝8臺6/8/6MD型倉泵,通過一條輸灰管路輸送到2號細灰庫。二、三、四電場按時間順序和灰斗料位優先運行。由于三、四電場灰量較少,兩電場之間可以通過管路切換閥交替運行。輸灰氣源由專門設置的除灰空壓機提供,氣動閥的控制氣源由主機的儀用空壓機和灰庫儀用空壓機提供。

1、自動成拴閥的工作原理

  ZCX-16型自動成栓閥門是一種自動開閉的氣力輸送專用成栓閥門,它能在輸送管道發生堵管時自動開啟,在輸送管道暢通后自動關閉,從而實現管道滿管輸送,解決堵管難題,提高了氣力輸送系統運行的經濟性和可靠性。

  ZCX-16型成栓閥安裝在輸送管道和壓縮空氣管道之間,當輸送管道發生堵管時可以自動打開,使管道內的灰成栓,當成栓完成,管道疏通后自動關閉。在閥門開啟和關閉過程中不用任何控制元件,閥門打開和關閉時的壓力可以根據需要進行調節,從而提高了氣力輸送系統運行的可靠性,降低了生產成本。并且只有在管道壓力高的地方(需要成栓的點)閥門才開啟成栓,減少了壓縮空氣的用氣量;完成成栓后,輸送管道內的壓力會降低,當降低到一定值時,閥門自動關閉。

  自動成栓閥的工作原理如下(見圖1)。

  (1)成栓前:成栓前管道內的灰近似滿管,管道輸送狀態近似堵塞或堵塞(可通過調節成栓設備的開啟壓力進行調節),管道壓力增加,本系統設計為0.25MPa開啟。

  (2)栓塞的形成:當輸送管道內的壓力達到成栓設備的開啟壓力時,成栓設備開始工作,把管道內的灰分成若干個成栓單元進行成栓。此時,每個成栓閥門的作用就是把本單元的灰向灰庫方向推進。

  (3)栓塞的退化:隨著成栓設備的進氣和栓柱在管道中的運動,栓塞會漸漸退化,同時管道內的壓力也會隨之下降,當壓力下降到一定值時(本系統設計為0.21MPa),成栓設備會自動關閉,管道內的灰自由流動。當管道內的灰在失去成栓設備的作用后,又會恢復到堵管或近似堵管的狀態時,又到了成栓前的條件。

  (4)整個工作過程為:成栓前—栓塞形成—栓塞退化—成栓前。

自動成拴閥在600MW機組輸灰系統改造中的應用

2、改造前的狀況與堵灰原因分析

  隨著電廠用煤逐漸緊張,燃燒用煤煤質也越來越差,機組原設計600MW滿負荷運行時產灰量為88t/h,而實際達到130t/h,嚴重超出設計值。在此情況下,機組負荷高或鍋爐燃煤煤質發生變化時,不僅產生的灰量大,而且飛灰顆粒度粗,極易引起輸灰不暢而堵管,造成電除塵器灰斗高料位、部分電場短路跳閘。為降低電除塵器灰斗料位,不得不進行人工事故排灰。這樣不僅造成電除塵器區域污染嚴重,并且消耗了大量人力、物力和財力。

3、改造措施

  (1)從原壓縮空氣母管新接一條自動成栓閥專用伴氣管,管道為89×4.5的無縫鋼管。此管與灰管平行并列一直到灰庫底部。在伴氣管與輸灰母管連接處加裝1個DN80的手動隔離門,并在伴氣管上開口焊接自動成栓閥進氣連接件。

  (2)在主輸灰管路上沿氣流45°開口方向安裝自動成栓閥進氣管,開口時需要停止倉泵運行,焊接完成后關閉進氣組件閥門,氣力輸灰系統可以運行。自動成栓閥與伴氣管路的連接件一一對應,用專用的PU管快速連接。相鄰2個倉泵之間加裝3套自動成拴閥,遠離倉泵輸灰管線加裝自動成拴閥逐級減少,一直加裝至灰庫底部。完成所有的安裝工作,設備投入運行進行調試,根據輸灰現場的實際輸送工況調節自動成栓閥的開啟及關閉壓力,調試完成后一般不再做調節。

4、調試壓力與循環時間設置

  電除塵一電場輸灰管路上自動成栓閥安裝結束以后,根據輸灰現場的實際輸送工況調節自動成栓閥的開啟壓力為0.25MPa、關閉壓力為0.20MPa;在輸送壓力達到0.40MPa時,關閉所有流化閥;在輸送壓力降至0.07MPa時,輸灰程序結束,開始進行下一輪輸灰程序。改造后,倉泵落料時間調整范圍為50~200s,輸送間隔范圍為400~650s。

  經過灰斗積灰后滿泵試驗,落料時間改為55s以上,輸送平均時間330~420s可完成一個輸灰循環,如果煤種較好循環時間間隔更長。改造前后的參數對比如表1所示。

自動成拴閥在600MW機組輸灰系統改造中的應用

5、結束語

  對電除塵一電場輸灰管線進行改造、加裝自動成栓閥以后,當機組高負荷或鍋爐燃煤發生變化時,無論灰量還是顆粒度(比重)如何,都能滿足一電場正常輸灰。最大輸灰量由改造前的90t/h提高到改造后的120t/h,避免了因管路堵塞引起電除塵器灰斗高料位、部分電場短路跳閘等現象,徹底解決了人工事故排灰、電除塵器區域污染等問題。