自动成拴阀在600MW机组输灰系统改造中的应用

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)河南华润电力首阳山有限公司 作者:王俊堂

  某发电厂每台锅炉配有2台静电除尘器,下设32个灰斗,每个灰斗下对应布置1台MD仓泵,其中一、二电场为大MD仓泵,三、四电场为小MD仓泵。一电场灰斗下安装8台80/8/10MD型仓泵,采用MD仓泵串联的方式,通过一条输灰管路输送到2座粗灰库。2座灰库之间通过库顶切换阀切换。二电场灰斗下安装8台45/8/8MD型仓泵,通过一条输灰管路输送到1号细灰库。三、四电场灰斗下各安装8台6/8/6MD型仓泵,通过一条输灰管路输送到2号细灰库。二、三、四电场按时间顺序和灰斗料位优先运行。由于三、四电场灰量较少,两电场之间可以通过管路切换阀交替运行。输灰气源由专门设置的除灰空压机提供,气动阀的控制气源由主机的仪用空压机和灰库仪用空压机提供。

1、自动成拴阀的工作原理

  ZCX-16型自动成栓阀门是一种自动开闭的气力输送专用成栓阀门,它能在输送管道发生堵管时自动开启,在输送管道畅通后自动关闭,从而实现管道满管输送,解决堵管难题,提高了气力输送系统运行的经济性和可靠性。

  ZCX-16型成栓阀安装在输送管道和压缩空气管道之间,当输送管道发生堵管时可以自动打开,使管道内的灰成栓,当成栓完成,管道疏通后自动关闭。在阀门开启和关闭过程中不用任何控制元件,阀门打开和关闭时的压力可以根据需要进行调节,从而提高了气力输送系统运行的可靠性,降低了生产成本。并且只有在管道压力高的地方(需要成栓的点)阀门才开启成栓,减少了压缩空气的用气量;完成成栓后,输送管道内的压力会降低,当降低到一定值时,阀门自动关闭。

  自动成栓阀的工作原理如下(见图1)。

  (1)成栓前:成栓前管道内的灰近似满管,管道输送状态近似堵塞或堵塞(可通过调节成栓设备的开启压力进行调节),管道压力增加,本系统设计为0.25MPa开启。

  (2)栓塞的形成:当输送管道内的压力达到成栓设备的开启压力时,成栓设备开始工作,把管道内的灰分成若干个成栓单元进行成栓。此时,每个成栓阀门的作用就是把本单元的灰向灰库方向推进。

  (3)栓塞的退化:随着成栓设备的进气和栓柱在管道中的运动,栓塞会渐渐退化,同时管道内的压力也会随之下降,当压力下降到一定值时(本系统设计为0.21MPa),成栓设备会自动关闭,管道内的灰自由流动。当管道内的灰在失去成栓设备的作用后,又会恢复到堵管或近似堵管的状态时,又到了成栓前的条件。

  (4)整个工作过程为:成栓前—栓塞形成—栓塞退化—成栓前。

自动成拴阀在600MW机组输灰系统改造中的应用

2、改造前的状况与堵灰原因分析

  随着电厂用煤逐渐紧张,燃烧用煤煤质也越来越差,机组原设计600MW满负荷运行时产灰量为88t/h,而实际达到130t/h,严重超出设计值。在此情况下,机组负荷高或锅炉燃煤煤质发生变化时,不仅产生的灰量大,而且飞灰颗粒度粗,极易引起输灰不畅而堵管,造成电除尘器灰斗高料位、部分电场短路跳闸。为降低电除尘器灰斗料位,不得不进行人工事故排灰。这样不仅造成电除尘器区域污染严重,并且消耗了大量人力、物力和财力。

3、改造措施

  (1)从原压缩空气母管新接一条自动成栓阀专用伴气管,管道为89×4.5的无缝钢管。此管与灰管平行并列一直到灰库底部。在伴气管与输灰母管连接处加装1个DN80的手动隔离门,并在伴气管上开口焊接自动成栓阀进气连接件。

  (2)在主输灰管路上沿气流45°开口方向安装自动成栓阀进气管,开口时需要停止仓泵运行,焊接完成后关闭进气组件阀门,气力输灰系统可以运行。自动成栓阀与伴气管路的连接件一一对应,用专用的PU管快速连接。相邻2个仓泵之间加装3套自动成拴阀,远离仓泵输灰管线加装自动成拴阀逐级减少,一直加装至灰库底部。完成所有的安装工作,设备投入运行进行调试,根据输灰现场的实际输送工况调节自动成栓阀的开启及关闭压力,调试完成后一般不再做调节。

4、调试压力与循环时间设置

  电除尘一电场输灰管路上自动成栓阀安装结束以后,根据输灰现场的实际输送工况调节自动成栓阀的开启压力为0.25MPa、关闭压力为0.20MPa;在输送压力达到0.40MPa时,关闭所有流化阀;在输送压力降至0.07MPa时,输灰程序结束,开始进行下一轮输灰程序。改造后,仓泵落料时间调整范围为50~200s,输送间隔范围为400~650s。

  经过灰斗积灰后满泵试验,落料时间改为55s以上,输送平均时间330~420s可完成一个输灰循环,如果煤种较好循环时间间隔更长。改造前后的参数对比如表1所示。

自动成拴阀在600MW机组输灰系统改造中的应用

5、结束语

  对电除尘一电场输灰管线进行改造、加装自动成栓阀以后,当机组高负荷或锅炉燃煤发生变化时,无论灰量还是颗粒度(比重)如何,都能满足一电场正常输灰。最大输灰量由改造前的90t/h提高到改造后的120t/h,避免了因管路堵塞引起电除尘器灰斗高料位、部分电场短路跳闸等现象,彻底解决了人工事故排灰、电除尘器区域污染等问题。

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