正压浓相气力输灰系统堵管原因及处理方法

16 电力安全技术Anquanshengchan安 全 生 产 第4卷 (2002年第11期) 苇湖梁电厂125 MW机组的气力输灰系统配用 正压浓相小仓泵系统。该系统在满足飞灰输送的同 时，系统及零部件曾发生不同的故障。其中最需要 注意的是管道阻塞，因为大部分系统和零部件的故 障如果不及时处理，最终都会导致或反映为堵管。 笔者根据实际运行、维护和管理经验，分析气力输 灰系统输送过程中堵管现象发生的原因，并提出预 防措施和解决方法。 1 正压浓相小仓泵的工作过程 图1为正压浓相小仓泵的结构示意图。 1.1 进料过程 进料阀呈开状态，进气阀和出料阀关闭，仓泵 内无压力，粉煤灰进入仓泵。当仓泵内灰位高至与 料位计探头接触时，料位计发出料满信号。在控制 系统作用下，自动关闭进料阀，进料结束。 1.2 充压流化过程 进气阀打开，压缩空气通过流化盘均匀进入仓 泵，仓泵内飞灰充分流态化(保证初期的灰气混和的 均匀性，灰粒的碰撞、磨损、降低其粒径，提高 面光滑度)，同时压力升高。当压力升高至双压表设 定的上限值时，充压阶段结束。 1.3 输送过程 压力升至压力上限，出料阀打开，气灰混合物 通过出料阀进入输灰管道，输至灰库。当仓泵内飞 灰输送完毕后，管路阻力下降，仓泵内压力降低。当 仓泵压力降至压力下限值时，输送阶段结束。 1.4 吹扫阶段 进气阀和出料阀仍然保持开启状态，吹扫仓泵 及输灰管道内的残余灰，以利于下次输送。也可说 吹扫过程是对输送过程的补充。吹扫过程按时间设 定，吹扫结束后，关闭进气阀，延时关闭出料阀，泄 掉余压，然后打开进料阀，仓泵恢复到进料状态。 黄南生 (新疆苇湖梁电厂 乌鲁木齐 830017) 〔摘 要〕 简要介绍了正压浓相气力输灰系统及其工作原理，分析了在运行过程中发生堵管的原因， 并提出预防措施及处理方法。 〔关键词〕 气力输灰 堵管 原因 处理 正压浓相气力输灰系统 堵管原因及处理方法 图1 浓相小仓泵结构示意图 2 堵管的判断及其影响因素 2.1 堵管现象的判断 在输送气灰混合物的过程中，在设定的输送时 间内，仓泵双压力表未达到下限值，控制系统则判 断为堵管，自动关闭进气阀、出料阀。 2.2 堵管的原因 2.2.1 系统参数设定的影响 仓泵压力下限值的设定较为重要，一般设定 为：仓泵输送的压力加上0.01～0.03 MPa，若下限 值设定较高，则必须加长吹扫时间给予补充，避免 管道中残余灰对下一次输灰或其它仓泵造成影响。 仓泵压力上限值设定为仓泵实际输送过程中的压力 加上0.02～0.04 MPa。上限压力设值过高，出料阀 打开瞬间，初速过高，阻力增大，易造成堵管。 2.2.2 气源的影响 (1) 气源压力不够 气源压力必须克服仓泵的阻力、提升的高度、 管道的阻力以及灰库的压力，如果压头不够，则容 进料阀 出料阀 压缩空气 压缩空气 进气阀 流化盘 17 电力安全技术第4卷 (2002年第11期) Anquanshengchan安 全 生 产 易发生堵管。 (2) 气量不足 气量不足，使灰气比增大，输送浓度过大，造 成管道阻力增大，易发生堵管。 (3) 气源带油、带水 气源带油主要原因：空压机挡油环老化、型号 不配套。对于螺杆空压机主要原因在于油气分离器 滤网漏或堵塞。 气源带水的原因：空压机冷却器泄漏、自动排 污器失灵，储气罐未定期排污，干燥塔动作失灵(A、 B塔不切换)，干燥剂未按期更换。此外，干燥器或 冷却器除水效率下降，会造成空气中含水量增大， 使空气露点温度升高。若在天气寒冷的地方，容易 使空气结露。 气源带油、带水，会使灰粒相互黏结，流动阻 力骤增，造成堵管。所以发现气源带油、带水时，应 立即停止仓泵运行，停止空压机运行，打开空压机 的排气门进行检查，若发现有油或水排出，应关闭 其出口门，按照上述原因，进行消缺。即迅速打开 储气罐排污门，利用管道中的残余气体将油或水带 走，再开启备用空压机对管道充压，然后重复前面 的过程，直至排出纯净空气为止。投入仓泵运行前 要对全部管路进行吹扫。 2.2.3 灰源影响 (1) 沉降灰 沉降灰是指烟气经过未投运的电除尘时，一部 分重力大于烟气浮力而降落于灰斗的灰。包括锅炉 点火阶段煤油混烧沉降的灰和电除尘故障停运后沉 降的灰。 电除尘故障停运后沉降的灰一般颗粒粗大，表 面粗糙，造成输送事故概率增加。煤油混烧灰粘性 大，在输送过程中，灰粒逐渐沉降，易发生堵管。此 时应设法降低灰气比。调整的方法是： ①改进料时间，控制进入仓泵的灰量约为仓泵 体积的1/3为宜； ②在输送管道加设一道垂直横向冲击飞灰的气 管，降低灰的浓度。 (2) 灰温低 粉煤灰的表面有很多孔隙和裂缝，孔隙率最大 可达60%～70%。这种结构，对水的吸附作用很强。 在灰温低时，粘附在飞灰表面的SO3气体及水蒸汽 等，容易结露，使灰的粘性增加，内摩擦增大，流 动性差，流动阻力增大，造成堵管。 2.2.4 管道泄漏的影响 正压浓相输灰系统的输灰管道除弯头外均可采 用无缝钢管。因输灰管内的输灰流速平均在8～ 12 m/s。长期运行后，会使输灰管道磨损而泄漏，造 成泄漏点后部因压头降低而发生堵管。主要表现在 以下几个方面： (1) 直管段的接合处。为了补偿管道热胀冷缩， 一般直管段的连接使用密封胶圈及卡环。安装过程 中密封圈错位、卡环受管道输灰的震动而松动，造 成泄漏；同时若两直管对接错位，会造成后面的管 道严重磨损，加剧管道泄漏。 (2) 弯头部位在运行过程中，逐渐磨损泄漏。 (3) 卸灰门关闭不严，造成泄压短路。 由于管道及卸灰门的泄漏均会使管道泄漏点处 的压头降低，造成泄漏点后部灰的推力不足，导致 堵管。如果泄漏大，从表计上反应不出，所以应特 别注意。 2.2.5 仓泵本体故障的影响 (1) 流化室泄漏 流化室主要使进气沿流化板较均匀的进入仓 泵，使灰气混合均匀，实现单位体积浓度接近平均 值。如流化室泄漏、进气速度加快、灰气混合程度 较差，进入输灰管道后，在管道中各处阻力相差大， 造成流速不稳定，当某一处的灰的浓度大，而使阻 力大于对其的作用力时，就发生堵管。所以流化板 应该定期检查更换。 (2) 硬密封抽板式出料阀行程调整有误 如果抽板式出料阀的抽板行程调整不当，出现 抽板口径与管道内径错位，在灰的输送过程中，因 严重节流，造成输灰管道内的压力不足而引起堵管。 常表现为在同一输送管的其它仓泵运行正常，而该 仓泵在调整进料时间后，仍连续发生堵管。如果蝶 形阀或半球阀转动角度较小，也会造成管道节流， 使管内压力减小，而发生堵管。 (3) 出料管口与流化板间距过大 灰在灰管中的输送，主要靠仓泵与管道的压差 以及进气的流化携带。如进气口与流化板的距离过 大，灰不能得到进气很好的流化，便进入输灰管道， 就会造成浓度过大，发生堵管。一般进气口与流化 板的距离为20～50 mm。输送距离较长时取小值， 输送距离较短时取大值。 2.2.6 灰库的影响 (1) 进灰电动门行程调整不当或操作错误 进灰电动门行程调整不当会造成阻力过大，引 起堵管。所以应即时校正好行程，而操作错误主要 18 电力安全技术Anquanshengchan安 全 生 产 第4卷 (2002年第11期) 表现在倒库时误关或先关后开。 (2) 满库 进灰量大于卸灰量是造成灰库满库的原因。当 灰库满灰时，多余的灰就会堵塞在管中发生堵管。 (3) 袋式除尘器故障 因袋式除尘器消灰装置失灵，造成排气量减 小，库压升高，使仓泵与灰库压差降低，压头不足 而堵管。所以定期检查清灰装置，并确定袋式除尘 器的压差不超过1 176 Pa，或定期(一年)更换布袋。 2.2.7 热工表计的影响 (1) 料位计故障 目前一般仓泵使用的料位计皆是音叉式料位 计，准确性较高，但对该料位计的调整较为重要。如 调得过于灵敏，会造成仓泵进灰量过少；如灵敏度 调得不够，则造成仓泵进灰过多，使仓泵内流化空 间减少，灰的浓度比较大，容易发生堵管。 仓泵的进灰量由时间继电器与料位计控制。为 了实现输灰量最大化，从节能和降耗等角度考虑， 优先选择料位控制，所以料位计的准确性就显得较 重要了，调整时应由料位计发出延时信号，5 s后， 若信号仍存在，则关闭进料阀。在下灰正常的情况 下，计算料满时间，然后整定时间控制为：料满时 间加30～60 s。 (2) 双压力表故障 仓泵上的双压力表在整个运行控制过程中起到 十分关键的作用，它的正常与否，直接影响系统的 运行和故障的判断。在流化过程中，该压力表限制 其上限压力，同时控制出料阀的开启；在输送过程 中，监视输送中的压力变化，表明管中飞灰输送的 状态是否稳定连续运行；当管道压力降低到下限值 时，输送过程结束，自动进入吹扫时间。因此双压 力表直接或间接的影响到阀门的开停。 双压力表常见故障：①未到设定上限，出料阀 动作，影响流化效果；②未到下限，输送过程结束， 造成管道内积灰，影响同输送管的其它仓泵的输送； ③因接点电压为24 V(现基本改为220 V)，接点易受 环境影响而失灵；④接点起弧碳化，接触不良。 2.2.8 其它影响 (1) 出料阀、密封圈材质不合理。 (2) 出料阀选型不合理。常见的出料阀有插板 式硬密封出料阀、插板式软密封出料阀、半球式出 料阀、软密封的蝶型阀、硬密封的蝶形阀等，它们 各有各的优缺点，推荐使用插板式软密封阀。 (3) 输灰管道设计不合理 ①输灰管道的爬坡和弯道过多，影响了管道中 灰的流态稳定。 ②出料阀与输灰管道之间距离过长，当同一输 送管的其它仓泵输灰时，会造成该管道内积灰过多。 (4) 锅炉三管泄漏的影响 锅炉三管泄漏造成灰的水份增大，一旦灰温 低，烟气容易结露，使输送阻力增大，发生堵管。 3 假堵管的判断与处理 3.1 假堵管的判断 假堵管主要是指在输送气灰混合物的过程中， 仓泵压力表压力达到上限值时，出料阀未打开，灰 未能输出。此时仓泵压力继续升高，而在规定时间 内不可能达到下限值，控制系统则判断为堵管。 3.2 出料阀未开启的原因 (1) 控制气源压力过低，无法推动气缸内活塞 运动，从而未能带动出料阀抽板； (2) 出料阀抽板与密封圈间隙过小，摩擦阻力 过大； (3) 气缸活塞密封不好，造成气缸内无压差； (4) 控制气源管道泄漏，压力不够； (5) 电磁阀失灵。 3.3 假堵管的处理方法 (1) 调整三联件控制压力，一般三联件压力设 定在0.35 MPa左右为宜； (2) 调整出料阀密封圈的垫圈，使控制气源为 0.25 MPa时出料阀能开关。安装时必须注意阀门开 关方向一定要正确； (3) 更换气缸活塞的密封圈； (4) 更换泄漏的控制气源管； (5) 更换失灵的电磁阀。 （收稿日期：2002-03-08) (上接第3页) 敢于严格管理、铁面孔、铁心肠、铁手腕的安全管 理干部，这是保证电网安全运行的重要措施之一。 要关心安监干部，爱护安监干部，全力支持他们的 工作。一是要舍得为安监设施完善、安监手段配备、 安监网页建立等项目加大投入；二是要全力支持他 们的工作，做他们的后盾；三是要为安监队伍的成 长创造必要的条件，如、出国考察学习等；四 是坚持奖优罚劣，把安全卫士评选活动组织好，造 就一个热爱安监、献身安监的氛围。 (收稿日期：2002-07-02)