柳日東+張自成+邊道鵬

摘要：印度JSG電廠4×600MW機(jī)組運(yùn)行中輸灰系統(tǒng)頻繁發(fā)生堵灰、管道磨損等故障，經(jīng)改造采用了雙套管氣力輸灰技術(shù)后，運(yùn)行的可靠性大幅提高。這些技改措施有力的促進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)的提高，對(duì)其它工程有重要借鑒意義。

關(guān)鍵詞：雙套管；氣力輸灰技術(shù)；技術(shù)改造；高灰份機(jī)組

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）07-0041-02

1 除灰系統(tǒng)簡(jiǎn)介

印度JSG電廠4×600MW亞臨界機(jī)組工程，總承包方為山東電力建設(shè)第三工程公司，設(shè)計(jì)方為山東電力設(shè)計(jì)院，主機(jī)為哈爾濱鍋爐、東方汽輪發(fā)電機(jī)。除塵系統(tǒng)由2電場(chǎng)靜電除塵和3電場(chǎng)布袋除塵器組成，浙江菲達(dá)環(huán)公司生產(chǎn)。原除灰系統(tǒng)由上海中芬公司設(shè)計(jì)及供貨。每臺(tái)爐共有6個(gè)輸送單元。每臺(tái)機(jī)組輸灰系統(tǒng)采用二級(jí)輸送系統(tǒng)，第一級(jí)輸送到中轉(zhuǎn)灰?guī)?，第二?jí)輸送到終端灰?guī)臁Ｃ績(jī)膳_(tái)機(jī)組公用兩臺(tái)500m?中轉(zhuǎn)灰?guī)旌蛢膳_(tái)2000m?的終端灰?guī)臁?/p>

一級(jí)輸送系統(tǒng)數(shù)據(jù)如下：除塵器區(qū)域輸送用氣109Nm3/min；省煤器空預(yù)器輸送用氣24Nm3/min；每座庫(kù)考慮兩臺(tái)爐的空氣量265Nm3/min；每座庫(kù)上設(shè)兩臺(tái)布袋除塵器除塵器過濾面積147m2；

二級(jí)輸送系統(tǒng)數(shù)據(jù)如下：二級(jí)輸送用氣97Nm3/min；灰?guī)鞖饣L(fēng)11Nm3/min；每座庫(kù)考慮兩臺(tái)爐的空氣量216Nm3/min；預(yù)留灰?guī)旄苫疑⒀b機(jī)排氣20Nm3/min；每座庫(kù)上設(shè)兩臺(tái)布袋除塵器除塵器過濾面積147m2。

根據(jù)合同原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：該項(xiàng)目采用印度當(dāng)?shù)孛篏ar janbahal block coal fields of MCL為主要燃料，最大耗煤量設(shè)計(jì)煤種435.8t/h；最差煤種480t/h。從煤質(zhì)分析資料可看出，當(dāng)?shù)孛簩儆谪毭?，含灰量大，燃燒熱值低，可磨性系?shù)高，底灰含量比一般機(jī)組均高。

原除灰系統(tǒng)運(yùn)行中故障頻繁、維護(hù)量大。業(yè)主方由STEAG公司負(fù)責(zé)運(yùn)行維護(hù)，一方面原除灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在缺陷，另一方面由于印度人維護(hù)效率較低，經(jīng)常發(fā)生輸灰管線嚴(yán)重堵灰狀況，漏灰、就地放灰現(xiàn)象頻發(fā)，嚴(yán)重影響了電廠的安全、文明生產(chǎn)。近年來，隨著印度國(guó)家對(duì)環(huán)保、節(jié)能的要求越來越高，原除灰系統(tǒng)的缺陷越來越突出。作為EPC總承包商，經(jīng)過多次組織與業(yè)主、國(guó)內(nèi)專家研究、分析，最終決定改用雙套管輸灰技術(shù)，并在2012年5月完成了對(duì)2號(hào)爐除灰系統(tǒng)的改造。該系統(tǒng)改造引進(jìn)印度BSBKENGINEERSPVT.LTD公司技術(shù)和設(shè)備。從實(shí)際運(yùn)行效果來看，雙套管輸灰技術(shù)相對(duì)于單管系統(tǒng)具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

2 單管系統(tǒng)存在的主要問題

2.1 除塵器灰斗及輸灰管道堵灰頻繁

燃燒劣質(zhì)煤或煤油混燒不充分，原除灰系統(tǒng)受設(shè)計(jì)限制，電除塵區(qū)域、中轉(zhuǎn)灰?guī)靺^(qū)域在移交運(yùn)行半年后，堵灰現(xiàn)象比較頻繁，業(yè)主方STEAG公司經(jīng)常搶修，我方也與業(yè)主方一起研究對(duì)策，幫助處理。

2.2 單管系統(tǒng)采用氣動(dòng)單閥板插板閥，故障及維護(hù)頻繁

此種閥門屬于單閥板氣動(dòng)插板閥，需要專人在現(xiàn)場(chǎng)值班隨時(shí)維護(hù)，閥芯磨損也較嚴(yán)重，經(jīng)常影響輸灰；一旦出現(xiàn)故障，需將閥芯整體抽出進(jìn)行檢修更換，維護(hù)時(shí)間較長(zhǎng)。另外，此種插板門的選型不能實(shí)現(xiàn)在線密封監(jiān)護(hù)功能，插板閥密封性差。

2.3 一級(jí)中轉(zhuǎn)灰?guī)旖?jīng)常發(fā)生正壓現(xiàn)象，造成布袋除塵器振動(dòng)及鼓裂

一級(jí)輸送原設(shè)計(jì)采用獨(dú)立的6個(gè)輸送單元（預(yù)熱器省煤器一個(gè)、布袋除塵器一個(gè)、電除塵四個(gè)），6個(gè)輸送單元之間相互獨(dú)立輸灰。所以存在6個(gè)單元同時(shí)向中轉(zhuǎn)灰?guī)燧敾业臓顟B(tài)，用風(fēng)量標(biāo)定裝置檢驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)實(shí)際輸送氣量最高能達(dá)到120Nm3/min，然而庫(kù)頂實(shí)際提供的脈沖布袋除塵器設(shè)計(jì)計(jì)算過濾面積為147m2，處理氣量為110Nm3/min。所以每座中轉(zhuǎn)灰?guī)觳即龎m器一用一備運(yùn)行模式，滿足不了原輸灰系統(tǒng)輸送氣用量，經(jīng)常發(fā)生正壓現(xiàn)象。

2.4 氣力輸送系統(tǒng)出力不足

由于閥門經(jīng)常故障，密封不嚴(yán)等原因，原設(shè)計(jì)的氣力輸送系統(tǒng)出力不足。

2.5 環(huán)境污染嚴(yán)重

廠內(nèi)由于氣力輸灰系統(tǒng)頻繁故障，造成飛灰泄漏嚴(yán)重污染環(huán)境。

3 改造方案設(shè)計(jì)

3.1 雙套管輸送技術(shù)簡(jiǎn)介

紊流雙套管輸灰技術(shù)，具有不堵管（即使管道內(nèi)存有部分物料，仍可順利疏通）、流速低（一般起始流速≤5m/s，末端流速≤15m/s）、低損耗（能量消耗小30%）、輸送距離長(zhǎng)、出力大等特點(diǎn)（出力增大30%），可取消原排堵門至灰斗管線。雙套管除灰技術(shù)是一項(xiàng)正壓濃相輸送技術(shù)，其作用是通過管道利用氣流將固體顆粒物由起點(diǎn)輸送至終點(diǎn)。雙套管的結(jié)構(gòu)為大管套小管，即：在普通管道上部裝設(shè)有一直徑較小的內(nèi)管，內(nèi)管每隔一定的間距開設(shè)有一特定的開口。把雙套管作為輸灰管道應(yīng)用于氣力輸送的水平管道，可以有效的防止灰管堵塞，其防堵的機(jī)理就在于雙套管的特殊結(jié)構(gòu)。當(dāng)灰氣混合物在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，干灰開始沉積將要堵管時(shí)，壓縮空氣會(huì)通過小管流過，經(jīng)過小管開孔和節(jié)流孔板的作用，對(duì)堵塞的部分進(jìn)行擾動(dòng)，將沉積的干灰逐漸吹動(dòng)，從而避免管道堵塞。

3.2 改造系統(tǒng)簡(jiǎn)介

改造的范圍包括省煤器及預(yù)熱器下輸灰管線、電除塵下輸灰管線、布袋除塵器下輸灰管線，中轉(zhuǎn)灰?guī)煜到y(tǒng)，終端灰?guī)煜到y(tǒng)。

（1）輸送單元配置：

A、B單元：電除塵左側(cè)第一電場(chǎng)的2個(gè)倉(cāng)泵串聯(lián)，第二電場(chǎng)的2個(gè)倉(cāng)泵串聯(lián)，然后并聯(lián)后連接到中轉(zhuǎn)

灰?guī)臁?/p>

C、D單元：電除塵中右側(cè)第一電場(chǎng)的2個(gè)倉(cāng)泵串聯(lián)，第二電場(chǎng)的2個(gè)倉(cāng)泵串聯(lián)，然后并聯(lián)后連接到中轉(zhuǎn)灰?guī)臁?/p>

E單元：布袋除塵器第一電場(chǎng)、第二電場(chǎng)、第三電場(chǎng)內(nèi)部串聯(lián)后，然后并聯(lián)輸送到中轉(zhuǎn)灰?guī)臁?/p>

F單元：省煤器灰斗下輸灰管線和空預(yù)期灰斗下輸灰管線內(nèi)部串聯(lián)后再并聯(lián)一起直接輸送到終端灰?guī)臁?/p>

（2）輸送管線閥門配置：所有雙套管控制閥門采用圓頂閥，圓頂閥有充氣密封裝置，可在線監(jiān)測(cè)閥門密封性。

3.3 改造后效果

2號(hào)機(jī)組經(jīng)雙套管氣力輸灰改造后，運(yùn)行兩年多，效果明顯，主要表現(xiàn)在：

（1）除塵器灰斗及輸灰管道未發(fā)生堵灰現(xiàn)象。

（2）雙套管氣力輸灰管線采用氣動(dòng)圓頂閥，能在線監(jiān)控密封情況，一旦閥門密封不嚴(yán)，就直接更換密封圈，維護(hù)簡(jiǎn)單，閥門密封嚴(yán)實(shí)，節(jié)省了氣量。

（3）一級(jí)輸送中轉(zhuǎn)灰?guī)煳窗l(fā)生正壓現(xiàn)象。改造后5個(gè)輸送單元輸?shù)街修D(zhuǎn)灰?guī)欤∶浩骷邦A(yù)熱器灰斗下輸灰管線直接通過雙套管輸送到終端灰?guī)?，減少了中轉(zhuǎn)灰?guī)旌臍饬?，?shí)現(xiàn)了中轉(zhuǎn)灰?guī)烀}沖布袋除塵器一用一備的運(yùn)行模式，灰?guī)煲参闯霈F(xiàn)正壓狀況。

（4）氣力輸送系統(tǒng)出力滿足要求。在最差煤質(zhì)下和設(shè)計(jì)最大燃煤量下，改造后氣力輸灰能力均能達(dá)到

要求。

4 結(jié)語

通過雙套管氣力輸灰技術(shù)改造后，有效克服了輸灰系統(tǒng)堵灰、出力不足造成對(duì)機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的影響，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。這里把優(yōu)化改造經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來，為今后印度市場(chǎng)上類似氣力輸灰問題提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)，國(guó)內(nèi)電廠也可進(jìn)行同樣的改造。

參考文獻(xiàn)

[1] 山東電力設(shè)計(jì)院.印度JSG電廠設(shè)計(jì)圖紙和說明.

[2] 山東電力建設(shè)第三工程公司.EPC總承包合同技術(shù)

規(guī)范書.

[3] 印度國(guó)家電力部CEA火電廠設(shè)計(jì)導(dǎo)則.

[4] 上海中芬公司設(shè)計(jì)及供貨資料.

作者簡(jiǎn)介：柳日東（1964—），男，山東電力建設(shè)第三工程公司工程師，印度JSG電廠4×600MW工程項(xiàng)目總工程師、副經(jīng)理，研究方向：火電EPC總承包工程設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工、調(diào)試、運(yùn)行技術(shù)管理、電站總承包項(xiàng)目管理。