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摘 要：阐述了××电厂300 MW机组168小时期间，除灰系统在BMCR（锅炉最大连续出力）工况下，除灰管道多次出现堵灰现象，通过对运行数据及现场设备的分析，对现有设备进行改造，解决了系统堵灰的这一难题，确保机组安全、稳定运行。
关键词：除灰系统 BMCR工况 堵灰 改造 稳定运行
中图分类号：TM621.73 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（a）-0096-02
××电厂300 MW机组168 h满负荷试运过程中，自满负荷运行开始，除灰系统就多次出现堵灰现象，严重影响机组安全运行。
1 设备概述
电厂除灰系统为双室五电场，共40个灰斗，每个灰斗下部设一个仓泵，一、二电场仓泵容积为2 m3，三电场仓泵容积为1 m3，四、五电场仓泵容积为0.8 m3。根据设计煤种，除灰管道设计直径为DN125，一、二、三电场输灰管道为单独的，四、五电场输灰管道在出口位置并成一根。
2 堵灰原因分析
机组运行168 h后，经多方查阅数据资料，反复论证和现场的实样调查，现将堵灰原因分析如下。
2.1 烟气分配不均
从锅炉预热器出来的烟气通过烟道分两侧进入两个电除尘，而每个烟道又分为两个出口进入电除尘烟箱，见图1。在168 h运行的七天中，我们发现南北两侧的电除尘进入的烟气都不均匀，有时北侧电除尘落灰多，有时南侧电除尘落灰多，而在同一个电除尘中，2个室的烟气也互不均匀，烟气在烟道中流经的距离越短，相应的进入电除尘的烟气就越多，两电除尘中间的2个室即2室3室进入的烟气要明显大于1室4室的烟气。因烟气的大小差别，相应的烟气所携带的灰量也有所差别。经常是，2、3室中的灰斗每次落灰满罐，灰斗已出现高料位显示，但1、4室的灰斗落灰量却很少，有时都不落灰。这样在同一趟管路中，8个灰斗落灰不均匀，在输灰中就容易堵灰。
2.2 燃烧不充分，颗粒大
在进行飞灰取样取得的灰份样品中可以看到，有相当一部分为米粒大的颗粒，粒度在2～3 mm内，而设计值最大仅为130 μm，实际与设计标准相差230倍。灰粒大，这样在同体积的灰份中密度相对较大，在管道中同等压力的压缩空气不容易吹扫，需停止落灰手动吹扫四五次才能将管道中所有灰粒全部吹走，留在管路中。在管路中灰粒爬升25 m的高度，气压明显不足，无法将颗粒状灰份输送如此高度，这样在垂直管路的下端就有灰份滞留，当下次正常输灰时，就会出现堵灰。且在每次正常的落灰输灰中，都有一部分灰粒吹不走。经过几次的输灰过程，当管道中灰粒增多时，就发生管路堵塞，这样就得停止正常落灰，手动进行吹扫。而每进行一次排堵工作，需要5 min的时间，而在这5 min内，电除尘一电场的灰斗中将收集到1/12×28.74=2.395 t的灰量，这些灰量需增加1次手动输灰才能排完，且正常输灰情况下，一电场输灰频次为10 次/h，此时停止落灰，灰斗里的灰不能及时落下，料位越集越高，使得料位压实，更加不易落灰。料位的集聚，最终使电场跳闸，形成恶性循环。
2.3 实际煤质与设计原煤煤质不同，灰份较多
在气力除灰系统的技术协议中，煤与灰份的比例见表1。
通过比较，灰量为原煤的17%，而我们在电厂得到168 h期间燃烧灰份平均=（2654.9×26.16%+2778.2×22.02%+66.8×30.47%…+203.3×23.57%）/7654.9= 23.70%，最大灰份可达到30.47%，去除灰份中炉渣量2%，这样实际灰量比设计灰量多了1.70个百分点。而且经查，在××电厂20××年1月10日#2机全天的煤煤量为5777 t，那么当日必将增加98.209 t灰份，而整套除灰系统的排灰量为41.83 T/h，最大排灰量也不过51.75 t/h，这样在1月10日当天24 h增加的灰量需除灰系统连续不断的排98.209/41.83=2.34 h才能排空，以除灰系统最大工况工作，也需要98.209/51.75= 1.89 h，这样在168 h期间不停炉不降负荷的情况下，增加的灰份势必将不能及时排走，灰斗必将集聚灰份，出现灰斗堵塞现象，详见表2。
（1）煤质不纯：在从一、二电场排出灰中可以看出，有许多的煤矸石颗粒混杂其中，而且煤矸石不易燃烧，灰中掺杂煤矸颗粒，更易堵灰。
（2）管道长：与#1炉电除尘相比，#2炉电除尘除灰管道要比#1炉长80 m左右，弯头增加2处，这样输送距离增加，弯度的增加，势必会造成管路的阻塞。
（3）电除尘的除灰效率高：将#2炉除尘器与#1炉除尘器的电压电流参数相对比，可看出#2炉电除尘器与#1炉除尘器电压电流参数相对比，可看出，#2炉除尘器二、三、四、五电场二次电流均在1200 mA，一电场电流在800 mA左右，而#1炉电除尘二、三、四、五电场电流只有1000 mA左右，一电场电流为700 mA左右，这样，电流的差异使得除尘效率也就不同，造成#2炉电除尘吸尘量的增加，使得#2炉除灰比# 1炉除灰更容易堵灰。
3 系统改造
通过对系统堵灰原因，结合除灰系统厂家意见，决定对气力输灰系统进行改造，以彻底解决堵灰问题。
3.1 烟气进口烟道增加导流板
在进入除尘器前的烟道增加导流板，以解决烟气气流不均衡导致灰室落灰不均匀的问题，钢板材质为Q345，并对烟道支撑系统重新核算后进行补强。
3.2 扩大仓泵和管道进行扩容
对一、二电场的仓泵进行扩容，将原先2 m3容积的仓泵更换成2.5 m3的仓泵，输灰管道由原DN125更换为DN200，同时对压缩空气管道改造。
将从一、二电场更换下来2 m3的仓泵更换到三、四电场，将三电场更换下来的仓泵更换到五电场，输灰管道保持不变。
4 改造后投运效果
通过对系统进行改造，机组运行稳定中，除灰系统未出现堵灰现象。而且在电除尘停运，锅炉同时烧油烧煤的情况下，除灰系统仍正常运行15小时，直至磨煤机恢复正常，锅炉除去油枪，电除尘正常运行后。
5 结语
由于近年来国内电煤供应紧张，鉴于其它已投运工程的经验，很多电厂实际所燃用的煤种与原设计煤种有较大偏差，相应的灰质特性、灰分、灰量等亦发生较大变化。鉴于燃煤供应的严峻形势，为保证机组安全可靠、清洁环保地运行，新建电厂需要增强原输灰系统的输送可靠性、加大系统出力和安全裕度。
参考文献
[1] 电厂除灰系统图纸及说明书[S].
[2] 王鹰，陈宏勋，王国华.连续输送机械设计手册[M].北京：中国铁道出版社，2001.
关键词：除灰系统 BMCR工况 堵灰 改造 稳定运行
中图分类号：TM621.73 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（a）-0096-02
××电厂300 MW机组168 h满负荷试运过程中，自满负荷运行开始，除灰系统就多次出现堵灰现象，严重影响机组安全运行。
1 设备概述
电厂除灰系统为双室五电场，共40个灰斗，每个灰斗下部设一个仓泵，一、二电场仓泵容积为2 m3，三电场仓泵容积为1 m3，四、五电场仓泵容积为0.8 m3。根据设计煤种，除灰管道设计直径为DN125，一、二、三电场输灰管道为单独的，四、五电场输灰管道在出口位置并成一根。
2 堵灰原因分析
机组运行168 h后，经多方查阅数据资料，反复论证和现场的实样调查，现将堵灰原因分析如下。
2.1 烟气分配不均
从锅炉预热器出来的烟气通过烟道分两侧进入两个电除尘，而每个烟道又分为两个出口进入电除尘烟箱，见图1。在168 h运行的七天中，我们发现南北两侧的电除尘进入的烟气都不均匀，有时北侧电除尘落灰多，有时南侧电除尘落灰多，而在同一个电除尘中，2个室的烟气也互不均匀，烟气在烟道中流经的距离越短，相应的进入电除尘的烟气就越多，两电除尘中间的2个室即2室3室进入的烟气要明显大于1室4室的烟气。因烟气的大小差别，相应的烟气所携带的灰量也有所差别。经常是，2、3室中的灰斗每次落灰满罐，灰斗已出现高料位显示，但1、4室的灰斗落灰量却很少，有时都不落灰。这样在同一趟管路中，8个灰斗落灰不均匀，在输灰中就容易堵灰。
2.2 燃烧不充分，颗粒大
在进行飞灰取样取得的灰份样品中可以看到，有相当一部分为米粒大的颗粒，粒度在2～3 mm内，而设计值最大仅为130 μm，实际与设计标准相差230倍。灰粒大，这样在同体积的灰份中密度相对较大，在管道中同等压力的压缩空气不容易吹扫，需停止落灰手动吹扫四五次才能将管道中所有灰粒全部吹走，留在管路中。在管路中灰粒爬升25 m的高度，气压明显不足，无法将颗粒状灰份输送如此高度，这样在垂直管路的下端就有灰份滞留，当下次正常输灰时，就会出现堵灰。且在每次正常的落灰输灰中，都有一部分灰粒吹不走。经过几次的输灰过程，当管道中灰粒增多时，就发生管路堵塞，这样就得停止正常落灰，手动进行吹扫。而每进行一次排堵工作，需要5 min的时间，而在这5 min内，电除尘一电场的灰斗中将收集到1/12×28.74=2.395 t的灰量，这些灰量需增加1次手动输灰才能排完，且正常输灰情况下，一电场输灰频次为10 次/h，此时停止落灰，灰斗里的灰不能及时落下，料位越集越高，使得料位压实，更加不易落灰。料位的集聚，最终使电场跳闸，形成恶性循环。
2.3 实际煤质与设计原煤煤质不同，灰份较多
在气力除灰系统的技术协议中，煤与灰份的比例见表1。
通过比较，灰量为原煤的17%，而我们在电厂得到168 h期间燃烧灰份平均=（2654.9×26.16%+2778.2×22.02%+66.8×30.47%…+203.3×23.57%）/7654.9= 23.70%，最大灰份可达到30.47%，去除灰份中炉渣量2%，这样实际灰量比设计灰量多了1.70个百分点。而且经查，在××电厂20××年1月10日#2机全天的煤煤量为5777 t，那么当日必将增加98.209 t灰份，而整套除灰系统的排灰量为41.83 T/h，最大排灰量也不过51.75 t/h，这样在1月10日当天24 h增加的灰量需除灰系统连续不断的排98.209/41.83=2.34 h才能排空，以除灰系统最大工况工作，也需要98.209/51.75= 1.89 h，这样在168 h期间不停炉不降负荷的情况下，增加的灰份势必将不能及时排走，灰斗必将集聚灰份，出现灰斗堵塞现象，详见表2。
（1）煤质不纯：在从一、二电场排出灰中可以看出，有许多的煤矸石颗粒混杂其中，而且煤矸石不易燃烧，灰中掺杂煤矸颗粒，更易堵灰。
（2）管道长：与#1炉电除尘相比，#2炉电除尘除灰管道要比#1炉长80 m左右，弯头增加2处，这样输送距离增加，弯度的增加，势必会造成管路的阻塞。
（3）电除尘的除灰效率高：将#2炉除尘器与#1炉除尘器的电压电流参数相对比，可看出#2炉电除尘器与#1炉除尘器电压电流参数相对比，可看出，#2炉除尘器二、三、四、五电场二次电流均在1200 mA，一电场电流在800 mA左右，而#1炉电除尘二、三、四、五电场电流只有1000 mA左右，一电场电流为700 mA左右，这样，电流的差异使得除尘效率也就不同，造成#2炉电除尘吸尘量的增加，使得#2炉除灰比# 1炉除灰更容易堵灰。
3 系统改造
通过对系统堵灰原因，结合除灰系统厂家意见，决定对气力输灰系统进行改造，以彻底解决堵灰问题。
3.1 烟气进口烟道增加导流板
在进入除尘器前的烟道增加导流板，以解决烟气气流不均衡导致灰室落灰不均匀的问题，钢板材质为Q345，并对烟道支撑系统重新核算后进行补强。
3.2 扩大仓泵和管道进行扩容
对一、二电场的仓泵进行扩容，将原先2 m3容积的仓泵更换成2.5 m3的仓泵，输灰管道由原DN125更换为DN200，同时对压缩空气管道改造。
将从一、二电场更换下来2 m3的仓泵更换到三、四电场，将三电场更换下来的仓泵更换到五电场，输灰管道保持不变。
4 改造后投运效果
通过对系统进行改造，机组运行稳定中，除灰系统未出现堵灰现象。而且在电除尘停运，锅炉同时烧油烧煤的情况下，除灰系统仍正常运行15小时，直至磨煤机恢复正常，锅炉除去油枪，电除尘正常运行后。
5 结语
由于近年来国内电煤供应紧张，鉴于其它已投运工程的经验，很多电厂实际所燃用的煤种与原设计煤种有较大偏差，相应的灰质特性、灰分、灰量等亦发生较大变化。鉴于燃煤供应的严峻形势，为保证机组安全可靠、清洁环保地运行，新建电厂需要增强原输灰系统的输送可靠性、加大系统出力和安全裕度。
参考文献
[1] 电厂除灰系统图纸及说明书[S].
[2] 王鹰，陈宏勋，王国华.连续输送机械设计手册[M].北京：中国铁道出版社，2001.