论文部分内容阅读
摘 要:本文主要对输灰系统运行中出现的主要问题进行了详细的分析。
关键词:输灰系统;问题;分析
中图分类号:C94文献标识码: A
某项目部除灰系统每台炉共有6个输送单元(预热器省煤器一个、布袋除尘器一个、电除尘4个)。每台机组输灰系统采用二级输送系统,第一级输送从灰斗下LPT型仓泵输送到中转灰库,第二级输送由4个SPT型发送器将中转灰库的灰输送到终端灰库。每两台机组公用两台500m³中转灰库和两台2000m³的终端灰库。
#2机组从2010年8月2日烧煤投入输灰开始调试,2010年11月8日完成14天可靠性试验,临时移交业主。由于业主方缺煤等原因,机组有4次较长时间的停机。
#1机组从2011年2月份开始除灰系统调试,2011年4月5日完成14天可靠性运行,临时移交。由于业主方负荷限制等问题,机组有2次较长时间的停机。
#3机组从2011年8月15日到17日开始投煤输灰运行2天,负荷不到300MW,9月4日到9月 7日输灰运行4天,负荷均不到300MW,9月23日开始投入输灰运行到10月15日(其中包括14天稳定运行时间)。
在上述时间段#1、#2、#3机组运行过程中,除灰系统运行主要存在堵灰、输灰不畅、漏灰、冒灰现象,从而导致输灰设备及材料的磨穿。
一、事故过程描述:
在机组运行过程中出现的除灰系统问题主要分为如下三类:
1、除灰系统耐磨弯头磨损严重
省煤器及预热器、电除尘、布袋除尘器底部、灰库区域输灰均采用耐磨陶瓷内衬弯头。
从#1、#2机组磨损情况可以看出,中转灰库处部分弯头磨损,省煤器和预热器线,输灰母管以及电除尘一、二电场输灰管道磨损比较严重。
2、输灰系统阀门磨损情况
#1、#2机组运行过程中,机组排气阀、进料阀、出料阀门经常发生操作不到位,造成积灰、磨损。所有区域除灰阀门在运行中普遍存在卡涩现象,经过清理积灰后,运行一段时间后又出现卡涩现象。
除灰系统阀门,满足不了现场灰份运行要求,运行一段时间后,由于阀板、阀体、弹簧等密封部件处积灰,阀门关闭不严,也会造成动作不灵活,出现磨损情况。
3、(中转、终端)灰库布袋除尘器漏灰、冒灰
#1、#2中转灰库从2010年10月份开始投灰运行以来,运行过程中,经常出现冒灰、漏灰、布袋脱落、除尘器壳体鼓裂等问题,也经常出现除尘器振动大、滤袋经常磨破漏灰、真空释放阀频繁动作。每次停机检修期间,项目部人员都协助业主对布袋除尘器的布袋进行维修、更换,并对壳体进行加固,但这种办法一直未能缓解中转灰库漏灰、冒灰现象。2011年4月25日、2011年5月9日就出现过#1中转灰库严重冒灰、漏灰情况,造成严重污染环境。
(附图一)
(附图二)
(附图三)
二、事故原因分析:
1、厂家提供的设备及材料存在质量问题是造成磨损的主要原因。
2、煤粉燃烧后灰含量比较高(多次测量数据灰含量均在50%以上),飞灰中二氧化硅含量高是造成磨损的次要原因。
3、由业主运行操作原因引起的输灰系统不畅通、堵灰,加速了设备及材料的磨损,业主运行过程中监管不到位、维护不及时是造成磨损的另一个原因。
二、事故原因分析过程:
1、设备本身存在的问题
(1)耐磨弯头存在的问题
技术协议要求:耐磨弯头钢件部分为20#钢,内侧为耐磨陶瓷,厂区管道厚度最小壁厚9mm,输灰后要求使用寿命为3年。现场除尘器、布袋除尘器以及省煤器与预熱器区域输灰管道只接近8mm厚,耐磨弯头经现场测量为9.5mm厚,耐磨层7~8mm厚。现场耐磨弯头使用寿命最短的1个半月不到就开始磨穿。耐磨弯头内部陶瓷内衬贴合管道不平滑,焊缝处贴合有明显的棱角,输灰冲刷到棱角贴合处后,耐磨层很快磨穿。(见下图)。
对于耐磨弯头在实际的使用操作过程中,较早的就出现磨损现象,现场也与厂家人员、厂家总部通过各种方式,进行过多次讨论、交流,厂家人员也承认,耐磨弯头也存在一些质量问题。
(2)、阀门存在的问题
从现场检查情况看,阀板与密封附件接触面为一圈不锈钢材料,其余均为合金钢材料(技术协议规定阀板应全为不锈钢)。省煤器及预热器出料阀阀板为合金钢也经常磨穿,满足不了现场输灰要求。根据我方与厂家技术协议要求,阀门采用进口优质耐磨材料,24个月不需要维修,现场运行情况来看,耐磨材料不满足技术协议的要求。
(3)、灰库布袋除尘器存在的问题
a、根据上述实际运行煤含灰量,实际处理计算估计需要一级输送用气量10500m3/h,根据铭牌上单台抽风机处理空气流量在4020~7420m3/h,2台处理空气流量能达到8040~14840m3/h。现场检测的抽风机处理风速为14.8~21.5m/s,根据风机出风口面积0.32m×0.36m计算,实际单台处理空气量在6137~8916m3/h(此数据时临时测得的)。从以上数据可以看出:抽风机的出力大小与设计有明显差异。按照除灰渣运行规程,正常情况下,应该1台运行,1台备用,而实际情况是,机组运行时,都是2台在运行。此事,现场也多次联系厂家,要求给予解决,厂家也承认设计上存在失误,但没有提出永久的解决方案。
b、从现场释放阀动作情况看,灰库内间断性出现正压,压力值大于0.0026Mpa。停机后,对布袋接触灰侧进行了查看,发现布袋粘灰比较严重,而且不易脱落,造成布袋过滤速度达不到设计要求,影响布袋除尘器处理空气量,在运行中进气大于出气,造成灰库频繁处于正压,造成布袋除尘器鼓裂,此为布袋除尘器漏灰的直接原因。
2、设计煤种与实际煤种工业分析对比
EPC合同技术协议书对设计煤种和最差煤种有明确的规定:设计煤种的高位发热量为3300kcal/kg,含灰量为41.6%,灰分中二氧化硅的含量为54.9%;最差煤种的高位发热量为3000kcal/kg,含灰量为43.9%,灰分中二氧化硅的含量为59.6%。
实际上#1、2机组所使用燃煤的高位发热量一般为2500--2800kcal/kg左右,有时还低于2300--2400kcal/kg,含灰量远远大于合同规定(每次取样化验,含灰量均在50%以上),且灰份中二氧化硅的含量高达62%(工业分析结果),煤质远远低于合同规定的最差煤种要求。
3、业主运行存在的问题
(1)、业主运行期间,由于下灰时间等参数调整不及时,输灰过程中发生堵灰、输灰困难,造成耗气量增大情况,对耐磨弯头的过快损耗也是原因之一。
(2)业主人员运行过程中,阀门积灰的情况下,疏于人工吹扫积灰,维护不及时,也会引起阀体过早磨穿。
(3)业主存在输灰系统错误的运行方式,导致灰库料位过高,输灰不及时,飞灰从布袋除尘器顶部溢出,也是布袋除尘器漏灰、冒灰的一方面原因。
四、责任界定:
1、厂家供应的设备存在质量问题,耐磨材料不符合要求是造成磨损的主要原因,应承担主要责任。
2、业主提供的煤质量经常不符合合同要求,加上运行操作不当、维护不及时应承担次要责任。
五、纠正(预防)措施:
(一)针对某项目部正在运行机组应采取的纠正和预防措施:
1、根据实际情况安装孔板调节用气量,在不影响输灰的情况下,通过调整用气量减少了弯头磨损。
2、厂家补供符合技术协议要求的陶瓷内衬耐磨弯头发运到现场,更换已经磨坏的弯头,并预留一部分作为备件。
3、厂家补供12台18500m3/hr流量的风机,将原来的布袋除尘器风机全部更换。
4、所有布袋除尘器现场进行了改造,采用厚度为8mm以上的钢板壳体,增加加固胫,提高布袋除尘器基础高度,增加防布袋坠的篦子。
5、#3、#4机组中间灰库之间安装联络管道。
6、空压机和压缩空气系统管道设计并增加排水点,减少压缩空气湿气程度。
(二)对公司后续项目,除灰系统的相关设备材料采购和系统运行应重点做好以下几点:
1、设计管理环节
1.1 在设计阶段加强对厂家的审查,确保所有设备的选型与实际运行情况匹配,特别是输灰系统用气量和布袋除尘器处理空气量匹配情况。
1.2 根据项目特点,对于媒质较差的情况,应考虑一定程度的余量,采购耐磨性能较好的阀门和弯头。
1.3 灰库布袋除尘器设计时,要有相关壳体厚度、风机处理风量要求。
2、设备监造环节
2.1 监造环节加强对耐磨部件的试验监管,并要求厂家提供相应的书面报告。
2.2 监造控制点中,要求有布袋除尘器壳体厚度,风机风量要求内容,做好设备监造质量控制。
3、现场管理环节
3.1 耐磨弯头到场后,做好开箱检查工作,对耐磨层厚度和耐磨材料粘合平滑性检查;
3.2 现场材料做好防护,防止受潮等造成耐磨层脱落等现象。
4、调试运行管理环节
4.1 调试运行人员做好劣质煤掺烧调整及燃烧调整方案,降低灰的密度,提高灰的流动性,防止堵塞。
4.2、根据现场情况调整进气、补气节流孔板的大小,保持较好的灰-气比,提高输灰流程的效率。
4.3 加强对机组、设备移交业主运行后的监管,要求业主方及时排灰操作、及时维护。
关键词:输灰系统;问题;分析
中图分类号:C94文献标识码: A
某项目部除灰系统每台炉共有6个输送单元(预热器省煤器一个、布袋除尘器一个、电除尘4个)。每台机组输灰系统采用二级输送系统,第一级输送从灰斗下LPT型仓泵输送到中转灰库,第二级输送由4个SPT型发送器将中转灰库的灰输送到终端灰库。每两台机组公用两台500m³中转灰库和两台2000m³的终端灰库。
#2机组从2010年8月2日烧煤投入输灰开始调试,2010年11月8日完成14天可靠性试验,临时移交业主。由于业主方缺煤等原因,机组有4次较长时间的停机。
#1机组从2011年2月份开始除灰系统调试,2011年4月5日完成14天可靠性运行,临时移交。由于业主方负荷限制等问题,机组有2次较长时间的停机。
#3机组从2011年8月15日到17日开始投煤输灰运行2天,负荷不到300MW,9月4日到9月 7日输灰运行4天,负荷均不到300MW,9月23日开始投入输灰运行到10月15日(其中包括14天稳定运行时间)。
在上述时间段#1、#2、#3机组运行过程中,除灰系统运行主要存在堵灰、输灰不畅、漏灰、冒灰现象,从而导致输灰设备及材料的磨穿。
一、事故过程描述:
在机组运行过程中出现的除灰系统问题主要分为如下三类:
1、除灰系统耐磨弯头磨损严重
省煤器及预热器、电除尘、布袋除尘器底部、灰库区域输灰均采用耐磨陶瓷内衬弯头。
从#1、#2机组磨损情况可以看出,中转灰库处部分弯头磨损,省煤器和预热器线,输灰母管以及电除尘一、二电场输灰管道磨损比较严重。
2、输灰系统阀门磨损情况
#1、#2机组运行过程中,机组排气阀、进料阀、出料阀门经常发生操作不到位,造成积灰、磨损。所有区域除灰阀门在运行中普遍存在卡涩现象,经过清理积灰后,运行一段时间后又出现卡涩现象。
除灰系统阀门,满足不了现场灰份运行要求,运行一段时间后,由于阀板、阀体、弹簧等密封部件处积灰,阀门关闭不严,也会造成动作不灵活,出现磨损情况。
3、(中转、终端)灰库布袋除尘器漏灰、冒灰
#1、#2中转灰库从2010年10月份开始投灰运行以来,运行过程中,经常出现冒灰、漏灰、布袋脱落、除尘器壳体鼓裂等问题,也经常出现除尘器振动大、滤袋经常磨破漏灰、真空释放阀频繁动作。每次停机检修期间,项目部人员都协助业主对布袋除尘器的布袋进行维修、更换,并对壳体进行加固,但这种办法一直未能缓解中转灰库漏灰、冒灰现象。2011年4月25日、2011年5月9日就出现过#1中转灰库严重冒灰、漏灰情况,造成严重污染环境。
(附图一)
(附图二)
(附图三)
二、事故原因分析:
1、厂家提供的设备及材料存在质量问题是造成磨损的主要原因。
2、煤粉燃烧后灰含量比较高(多次测量数据灰含量均在50%以上),飞灰中二氧化硅含量高是造成磨损的次要原因。
3、由业主运行操作原因引起的输灰系统不畅通、堵灰,加速了设备及材料的磨损,业主运行过程中监管不到位、维护不及时是造成磨损的另一个原因。
二、事故原因分析过程:
1、设备本身存在的问题
(1)耐磨弯头存在的问题
技术协议要求:耐磨弯头钢件部分为20#钢,内侧为耐磨陶瓷,厂区管道厚度最小壁厚9mm,输灰后要求使用寿命为3年。现场除尘器、布袋除尘器以及省煤器与预熱器区域输灰管道只接近8mm厚,耐磨弯头经现场测量为9.5mm厚,耐磨层7~8mm厚。现场耐磨弯头使用寿命最短的1个半月不到就开始磨穿。耐磨弯头内部陶瓷内衬贴合管道不平滑,焊缝处贴合有明显的棱角,输灰冲刷到棱角贴合处后,耐磨层很快磨穿。(见下图)。
对于耐磨弯头在实际的使用操作过程中,较早的就出现磨损现象,现场也与厂家人员、厂家总部通过各种方式,进行过多次讨论、交流,厂家人员也承认,耐磨弯头也存在一些质量问题。
(2)、阀门存在的问题
从现场检查情况看,阀板与密封附件接触面为一圈不锈钢材料,其余均为合金钢材料(技术协议规定阀板应全为不锈钢)。省煤器及预热器出料阀阀板为合金钢也经常磨穿,满足不了现场输灰要求。根据我方与厂家技术协议要求,阀门采用进口优质耐磨材料,24个月不需要维修,现场运行情况来看,耐磨材料不满足技术协议的要求。
(3)、灰库布袋除尘器存在的问题
a、根据上述实际运行煤含灰量,实际处理计算估计需要一级输送用气量10500m3/h,根据铭牌上单台抽风机处理空气流量在4020~7420m3/h,2台处理空气流量能达到8040~14840m3/h。现场检测的抽风机处理风速为14.8~21.5m/s,根据风机出风口面积0.32m×0.36m计算,实际单台处理空气量在6137~8916m3/h(此数据时临时测得的)。从以上数据可以看出:抽风机的出力大小与设计有明显差异。按照除灰渣运行规程,正常情况下,应该1台运行,1台备用,而实际情况是,机组运行时,都是2台在运行。此事,现场也多次联系厂家,要求给予解决,厂家也承认设计上存在失误,但没有提出永久的解决方案。
b、从现场释放阀动作情况看,灰库内间断性出现正压,压力值大于0.0026Mpa。停机后,对布袋接触灰侧进行了查看,发现布袋粘灰比较严重,而且不易脱落,造成布袋过滤速度达不到设计要求,影响布袋除尘器处理空气量,在运行中进气大于出气,造成灰库频繁处于正压,造成布袋除尘器鼓裂,此为布袋除尘器漏灰的直接原因。
2、设计煤种与实际煤种工业分析对比
EPC合同技术协议书对设计煤种和最差煤种有明确的规定:设计煤种的高位发热量为3300kcal/kg,含灰量为41.6%,灰分中二氧化硅的含量为54.9%;最差煤种的高位发热量为3000kcal/kg,含灰量为43.9%,灰分中二氧化硅的含量为59.6%。
实际上#1、2机组所使用燃煤的高位发热量一般为2500--2800kcal/kg左右,有时还低于2300--2400kcal/kg,含灰量远远大于合同规定(每次取样化验,含灰量均在50%以上),且灰份中二氧化硅的含量高达62%(工业分析结果),煤质远远低于合同规定的最差煤种要求。
3、业主运行存在的问题
(1)、业主运行期间,由于下灰时间等参数调整不及时,输灰过程中发生堵灰、输灰困难,造成耗气量增大情况,对耐磨弯头的过快损耗也是原因之一。
(2)业主人员运行过程中,阀门积灰的情况下,疏于人工吹扫积灰,维护不及时,也会引起阀体过早磨穿。
(3)业主存在输灰系统错误的运行方式,导致灰库料位过高,输灰不及时,飞灰从布袋除尘器顶部溢出,也是布袋除尘器漏灰、冒灰的一方面原因。
四、责任界定:
1、厂家供应的设备存在质量问题,耐磨材料不符合要求是造成磨损的主要原因,应承担主要责任。
2、业主提供的煤质量经常不符合合同要求,加上运行操作不当、维护不及时应承担次要责任。
五、纠正(预防)措施:
(一)针对某项目部正在运行机组应采取的纠正和预防措施:
1、根据实际情况安装孔板调节用气量,在不影响输灰的情况下,通过调整用气量减少了弯头磨损。
2、厂家补供符合技术协议要求的陶瓷内衬耐磨弯头发运到现场,更换已经磨坏的弯头,并预留一部分作为备件。
3、厂家补供12台18500m3/hr流量的风机,将原来的布袋除尘器风机全部更换。
4、所有布袋除尘器现场进行了改造,采用厚度为8mm以上的钢板壳体,增加加固胫,提高布袋除尘器基础高度,增加防布袋坠的篦子。
5、#3、#4机组中间灰库之间安装联络管道。
6、空压机和压缩空气系统管道设计并增加排水点,减少压缩空气湿气程度。
(二)对公司后续项目,除灰系统的相关设备材料采购和系统运行应重点做好以下几点:
1、设计管理环节
1.1 在设计阶段加强对厂家的审查,确保所有设备的选型与实际运行情况匹配,特别是输灰系统用气量和布袋除尘器处理空气量匹配情况。
1.2 根据项目特点,对于媒质较差的情况,应考虑一定程度的余量,采购耐磨性能较好的阀门和弯头。
1.3 灰库布袋除尘器设计时,要有相关壳体厚度、风机处理风量要求。
2、设备监造环节
2.1 监造环节加强对耐磨部件的试验监管,并要求厂家提供相应的书面报告。
2.2 监造控制点中,要求有布袋除尘器壳体厚度,风机风量要求内容,做好设备监造质量控制。
3、现场管理环节
3.1 耐磨弯头到场后,做好开箱检查工作,对耐磨层厚度和耐磨材料粘合平滑性检查;
3.2 现场材料做好防护,防止受潮等造成耐磨层脱落等现象。
4、调试运行管理环节
4.1 调试运行人员做好劣质煤掺烧调整及燃烧调整方案,降低灰的密度,提高灰的流动性,防止堵塞。
4.2、根据现场情况调整进气、补气节流孔板的大小,保持较好的灰-气比,提高输灰流程的效率。
4.3 加强对机组、设备移交业主运行后的监管,要求业主方及时排灰操作、及时维护。