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【摘 要】结合某电厂气力输灰系统实例，分别从电厂气力输灰系统的改造工作、改造后的运行调整参数变化，以及设计与调试过程中面临的问题等几个方面，详细阐述了电厂气力输灰系统改造调试与分析工作。通过分析与探究，希望能够为广大电厂技术人员提供一些参考和帮助。
【关键词】电厂；气力输灰系统；改造；调试
0.引言
新形势下，随着现代化科技的蓬勃发展，以及国家绿色环保理念的不断深入，促使各类发电厂输灰系统的改造与调试工作越来越受到人们的广泛关注及重视。加强电厂气力输灰系统的改造调试，不但能够提高除灰技术，有效降低能耗，确保系统稳定、远距离输送，同时还能够为发电厂创造出更多的经济效益，可见，研究输灰系统的改造与调试工作，具有不容忽视的意义。
1.分析电厂气力输灰系统的改造与调试
1.1原电厂气力输灰系统概述及不足
结合某电厂的气力输灰系统来看，该厂的1号炉电除尘器配置三电场，且每个电场下规定使用4个灰斗。电除尘器飞灰处理系统为正压浓相气力除灰系统，切换方式采用干灰、湿灰两种。随着该系统的运行使用，当前共发现其存在以下几点弊端。具体包括：（1）干灰输送方式导致系统出力无法满足干灰输送要求，使得该系统干灰输送量在总输灰量中所占比重仅为20%～30%，而干灰市场需求量的逐年增加，无疑会给电厂的经济效益带来严重缩减。（2）原正压浓相气力除灰系统设计耗气量为原始设计耗气量2倍，实际流速为设计流速2倍，导致管路磨损速度为正常磨损8倍，加重了现场灰管弯头、直管道等的磨损程度，给电厂带来了不必要的维修成本。（3）空气斜槽、叶轮给料机等在电除尘过程中，往往容易因机械故障而导致漏灰现象频繁出现，不利于机组正常运行。（4）此外，系统复杂、维修工作量大、输送压缩空气压力相对较高，以及较高的能耗等，均给系统带来了相当程度的影响。
1.2电厂气力输灰系统的改造工作
在原系统上进行双套管稳流干除灰系统改造。相对于原系统来说，该系统可实现微正压、小仓泵系统以及正压密相除灰系统等的功能，主要包括仓泵系统、气源系统、管路系统、程序控制系统，以及电除尘器灰斗气化系统和破堵系统等。应用集PLC-工控机、远程I/O以及工业控制计算机等为一体的控制系统作为正压浓相气力除灰系统，同时，为更好地分散连接及集中控制系统，可采用以太网作为控制系统的网络结构，并用现场总线2层网络来进行连接。
具体来说，改造主要包括以下环节：（1）原系统进料阀的插板门、连接短管、进料阀等部分保持不动；（2）将原除尘器电场的下引式仓泵改为大容积密相流态化输送仓泵，拟采用XCM5.0型号，输送量可达原来5倍，且具有能耗低、效率高以及延长阀门使用寿命等优势；（3）引进恒压控制装置和流量控制装置，促使由于灰的品质特性经常性变化而产生输送困难的问题得以解决；（4）重新布置管道，设计锅炉电除尘器灰斗下采用1台输送罐，并串联形成输送单元，再将其与输灰管道进行合并，构成具有2根粗灰输送管道及1根细灰输送管道的双套管气力除灰系统。系统共设5个输送单元，其中1～3单元共用1根粗灰管，用于输灰到粗灰库、原灰库等；4～5单元共用1根细灰管，用于输送细灰到细灰库、原灰库等。具体如表1所示。
表1 各单元设计情况
若某灰斗及相关输送罐发生故障，此时只需将其解列，而不至于给整个系统的正常运行造成影响。需要特别注意的是，为避免一电场故障迫使二电场灰量增大，进而影响系统安全运行，应考虑设置粗灰管的输送出力与细灰管一致。本研究拟采用DN150/DN200/DN250作为粗、细灰管管径，并将输送当量长度距离设为800m。
1.3电厂气力输灰系统改造后的运行调整参数变化
调整改造后的输灰系统参数，具体应从以下几个方面入手。包括：（1）系统气固比的调整。设计采用调节阀作为系统各单元压缩空气管道的入口阀门，可根据需要对系统内气固比进行调整，以确保其在负荷、灰量变化的情况下保持最佳值。气固比值设定为20。（2）输灰结束压力定值的调整。设计压力测点在管道的进、出口位置，可根据获取到的压力值及其变化情况作为输灰过程正常与否的判断依据，同时也可将其用于对是否输灰结束的判断。一般在获取到的压力值相对于预先设定值要较低时，可判断此时输灰结束。输灰结束压力定值的设定，会给系统的出力、耗气量及运行状况等造成一定影响，同时，相对于单管输灰来说，双套管输灰不易受到管道内残留干灰的影响，为此，可考虑将其值设定为120～150kPa。（3）输送系统设计参数变化。相对于单管输灰，双套管增加了1根小管，且压缩空气进气压力较低、流速较低，一定程度上会造成双套管输灰阻力有所增加，在对其管道阻力、输送压力进行计算时，需予以考虑。（4）输送过程中压力变化较大。受节流孔板扰动的影响，会使得双套管内部干灰流动不够稳定，造成输灰过程中输灰压力起伏大的情况。
1.4电厂气力输灰系统设计与调试过程中的问题
1.4.1输灰管道支架设置方面的问题
在设计与调试过程中，发现输灰单元在吹灰初期阶段，管道振动明显，尤其是受到双套管系统输灰压力起伏大的影响，致使管道支架承受更大的冲击力。需要对支架进行固定，或是合理滑动支架位置来解决。此时，应在输灰管道中灰未开始加速阶段，对其支架位置、型式以及管道膨胀节等进行合理设计。
1.4.2空气管道逆止门使用方面的问题
系统空气管道逆止门主要是在空气与灰两种介质下工作的，往往容易因微小的泄漏而使得阀门不严加剧磨损，导致逆止门使用寿命严重缩短。为此，在设计时，可采用弹簧逆止门、锥形胶皮密封逆止门等替代常规逆止门，并安装在输送罐体之上，通过密封性能与工作环境的调整来提高其使用寿命。
1.4.3料位计接管座方面的问题
试运行系统时，发现料位计在输灰结束且压力罐内已无灰的情况下，出现满料位的“假信号”现象，影响系统程序的正常运行。经分析，该种情况主要是由于料位计接管座直径偏小，促使料位计出现粘灰的情况所导致的，需要经过现场人工敲击料位计管座方才消除。为规避此种情况，设计时可考虑将其设置在管座相对较大的输送罐上，或是将料位计接口开在位于输送罐顶部的进料阀体位置上来实现。
1.4.4输灰单元平衡阀垂直高度方面的问题
在安装工艺上，输灰单元平衡阀的安装高度应尽量高于水平管道的垂直高度，并确保与压力罐的水平距离相对较远，以免因为连通器原理而导致输灰单元平衡阀堵塞。一般安装时，需要保证输灰单元平衡阀与输送罐的水平距离在1.5m以上，可有效预防阀门卡塞情况的出现。
1.4.5省煤器输灰单元方面的问题
在电除尘器一电场2单元的输灰过程中，由于其与省煤器输灰单元共用1条粗灰管，使得电除尘器一电场2单元的灰气混合物往往需要流经省煤器输灰单元管道，待其输灰时再将灰气混合物输送走，很容易给该部分管道带来不必要的磨损以及空气量损耗和能耗。为此，设计时可将省煤器输灰单元当成独立单元考虑，以此（下转第242页）（上接第180页）来避免上述情况发生。
2.结束语
双套管干除灰系统是现阶段相对较为先进的电厂除灰技术，经双套管干除灰系统改造后的电厂气力输灰系统，不但能够进一步提高输送距离，降低能耗，同时，还能够确保系统的稳定、安全运行。在本研究中，通过结合某电厂气力输灰系统改造与调试的实例，可以看出，双套管干除灰系统相对于单管输灰更具有优势，不过仍需对其理论研究、使用寿命等予以加强，以帮助发电厂创造出更多的经济效益。 [科]
【参考文献】
[1]王绍利，李志军，杜滨，李贤松，刘宗明.气力输灰系统的优化改造实例[C].第八届全国颗粒制备与处理学术和应用研讨会论文集，2007，08，（01）.
[2]王素娥，周胜敏.乌拉山发电厂气力输灰系统改造及运行维护[J].内蒙古电力技术，2008，04，（28）.
[3]曹小全.浅谈大型燃煤发电机组正压气力输灰系统优化运行[J].科技致富向导，2012，12，（20）.
[4]林朝扶.流态化仓泵气力输灰系统的调试[J].电力环境保护，2012，03，（20）.
【关键词】电厂；气力输灰系统；改造；调试
0.引言
新形势下，随着现代化科技的蓬勃发展，以及国家绿色环保理念的不断深入，促使各类发电厂输灰系统的改造与调试工作越来越受到人们的广泛关注及重视。加强电厂气力输灰系统的改造调试，不但能够提高除灰技术，有效降低能耗，确保系统稳定、远距离输送，同时还能够为发电厂创造出更多的经济效益，可见，研究输灰系统的改造与调试工作，具有不容忽视的意义。
1.分析电厂气力输灰系统的改造与调试
1.1原电厂气力输灰系统概述及不足
结合某电厂的气力输灰系统来看，该厂的1号炉电除尘器配置三电场，且每个电场下规定使用4个灰斗。电除尘器飞灰处理系统为正压浓相气力除灰系统，切换方式采用干灰、湿灰两种。随着该系统的运行使用，当前共发现其存在以下几点弊端。具体包括：（1）干灰输送方式导致系统出力无法满足干灰输送要求，使得该系统干灰输送量在总输灰量中所占比重仅为20%～30%，而干灰市场需求量的逐年增加，无疑会给电厂的经济效益带来严重缩减。（2）原正压浓相气力除灰系统设计耗气量为原始设计耗气量2倍，实际流速为设计流速2倍，导致管路磨损速度为正常磨损8倍，加重了现场灰管弯头、直管道等的磨损程度，给电厂带来了不必要的维修成本。（3）空气斜槽、叶轮给料机等在电除尘过程中，往往容易因机械故障而导致漏灰现象频繁出现，不利于机组正常运行。（4）此外，系统复杂、维修工作量大、输送压缩空气压力相对较高，以及较高的能耗等，均给系统带来了相当程度的影响。
1.2电厂气力输灰系统的改造工作
在原系统上进行双套管稳流干除灰系统改造。相对于原系统来说，该系统可实现微正压、小仓泵系统以及正压密相除灰系统等的功能，主要包括仓泵系统、气源系统、管路系统、程序控制系统，以及电除尘器灰斗气化系统和破堵系统等。应用集PLC-工控机、远程I/O以及工业控制计算机等为一体的控制系统作为正压浓相气力除灰系统，同时，为更好地分散连接及集中控制系统，可采用以太网作为控制系统的网络结构，并用现场总线2层网络来进行连接。
具体来说，改造主要包括以下环节：（1）原系统进料阀的插板门、连接短管、进料阀等部分保持不动；（2）将原除尘器电场的下引式仓泵改为大容积密相流态化输送仓泵，拟采用XCM5.0型号，输送量可达原来5倍，且具有能耗低、效率高以及延长阀门使用寿命等优势；（3）引进恒压控制装置和流量控制装置，促使由于灰的品质特性经常性变化而产生输送困难的问题得以解决；（4）重新布置管道，设计锅炉电除尘器灰斗下采用1台输送罐，并串联形成输送单元，再将其与输灰管道进行合并，构成具有2根粗灰输送管道及1根细灰输送管道的双套管气力除灰系统。系统共设5个输送单元，其中1～3单元共用1根粗灰管，用于输灰到粗灰库、原灰库等；4～5单元共用1根细灰管，用于输送细灰到细灰库、原灰库等。具体如表1所示。
表1 各单元设计情况
若某灰斗及相关输送罐发生故障，此时只需将其解列，而不至于给整个系统的正常运行造成影响。需要特别注意的是，为避免一电场故障迫使二电场灰量增大，进而影响系统安全运行，应考虑设置粗灰管的输送出力与细灰管一致。本研究拟采用DN150/DN200/DN250作为粗、细灰管管径，并将输送当量长度距离设为800m。
1.3电厂气力输灰系统改造后的运行调整参数变化
调整改造后的输灰系统参数，具体应从以下几个方面入手。包括：（1）系统气固比的调整。设计采用调节阀作为系统各单元压缩空气管道的入口阀门，可根据需要对系统内气固比进行调整，以确保其在负荷、灰量变化的情况下保持最佳值。气固比值设定为20。（2）输灰结束压力定值的调整。设计压力测点在管道的进、出口位置，可根据获取到的压力值及其变化情况作为输灰过程正常与否的判断依据，同时也可将其用于对是否输灰结束的判断。一般在获取到的压力值相对于预先设定值要较低时，可判断此时输灰结束。输灰结束压力定值的设定，会给系统的出力、耗气量及运行状况等造成一定影响，同时，相对于单管输灰来说，双套管输灰不易受到管道内残留干灰的影响，为此，可考虑将其值设定为120～150kPa。（3）输送系统设计参数变化。相对于单管输灰，双套管增加了1根小管，且压缩空气进气压力较低、流速较低，一定程度上会造成双套管输灰阻力有所增加，在对其管道阻力、输送压力进行计算时，需予以考虑。（4）输送过程中压力变化较大。受节流孔板扰动的影响，会使得双套管内部干灰流动不够稳定，造成输灰过程中输灰压力起伏大的情况。
1.4电厂气力输灰系统设计与调试过程中的问题
1.4.1输灰管道支架设置方面的问题
在设计与调试过程中，发现输灰单元在吹灰初期阶段，管道振动明显，尤其是受到双套管系统输灰压力起伏大的影响，致使管道支架承受更大的冲击力。需要对支架进行固定，或是合理滑动支架位置来解决。此时，应在输灰管道中灰未开始加速阶段，对其支架位置、型式以及管道膨胀节等进行合理设计。
1.4.2空气管道逆止门使用方面的问题
系统空气管道逆止门主要是在空气与灰两种介质下工作的，往往容易因微小的泄漏而使得阀门不严加剧磨损，导致逆止门使用寿命严重缩短。为此，在设计时，可采用弹簧逆止门、锥形胶皮密封逆止门等替代常规逆止门，并安装在输送罐体之上，通过密封性能与工作环境的调整来提高其使用寿命。
1.4.3料位计接管座方面的问题
试运行系统时，发现料位计在输灰结束且压力罐内已无灰的情况下，出现满料位的“假信号”现象，影响系统程序的正常运行。经分析，该种情况主要是由于料位计接管座直径偏小，促使料位计出现粘灰的情况所导致的，需要经过现场人工敲击料位计管座方才消除。为规避此种情况，设计时可考虑将其设置在管座相对较大的输送罐上，或是将料位计接口开在位于输送罐顶部的进料阀体位置上来实现。
1.4.4输灰单元平衡阀垂直高度方面的问题
在安装工艺上，输灰单元平衡阀的安装高度应尽量高于水平管道的垂直高度，并确保与压力罐的水平距离相对较远，以免因为连通器原理而导致输灰单元平衡阀堵塞。一般安装时，需要保证输灰单元平衡阀与输送罐的水平距离在1.5m以上，可有效预防阀门卡塞情况的出现。
1.4.5省煤器输灰单元方面的问题
在电除尘器一电场2单元的输灰过程中，由于其与省煤器输灰单元共用1条粗灰管，使得电除尘器一电场2单元的灰气混合物往往需要流经省煤器输灰单元管道，待其输灰时再将灰气混合物输送走，很容易给该部分管道带来不必要的磨损以及空气量损耗和能耗。为此，设计时可将省煤器输灰单元当成独立单元考虑，以此（下转第242页）（上接第180页）来避免上述情况发生。
2.结束语
双套管干除灰系统是现阶段相对较为先进的电厂除灰技术，经双套管干除灰系统改造后的电厂气力输灰系统，不但能够进一步提高输送距离，降低能耗，同时，还能够确保系统的稳定、安全运行。在本研究中，通过结合某电厂气力输灰系统改造与调试的实例，可以看出，双套管干除灰系统相对于单管输灰更具有优势，不过仍需对其理论研究、使用寿命等予以加强，以帮助发电厂创造出更多的经济效益。 [科]
【参考文献】
[1]王绍利，李志军，杜滨，李贤松，刘宗明.气力输灰系统的优化改造实例[C].第八届全国颗粒制备与处理学术和应用研讨会论文集，2007，08，（01）.
[2]王素娥，周胜敏.乌拉山发电厂气力输灰系统改造及运行维护[J].内蒙古电力技术，2008，04，（28）.
[3]曹小全.浅谈大型燃煤发电机组正压气力输灰系统优化运行[J].科技致富向导，2012，12，（20）.
[4]林朝扶.流态化仓泵气力输灰系统的调试[J].电力环境保护，2012，03，（20）.