符合国家排烟标准的600MW机组电厂除灰渣系统

　　内蒙古伊敏发电厂地处内蒙古呼伦贝尔市鄂温克旗伊敏河畔。作为一座大型坑口电厂,一期工程装机2台500MW俄罗斯生产的超临界机组,分别于1998年11月和1999年9月全部投产发电。二期新建2台600MW国产亚临界机组,分别于2007年6月和11月投入运行。伊敏电厂除灰渣系统目前在国内规模较大,系统复杂,自动化程度要求较高。随着二期#3、#4机组的相继投运,除灰渣设备的各种故障充分的暴露了出来。对运行工况进行了深入分析,分别采取了有效的预控措施。同时,在除灰渣系统的节能降耗、减少污染排放工作中,总结出了一套通过调整设备运行方式达到系统优化的方案,做到了从经验型向科学化的转变。下面就电除尘、干除灰、空气压缩机、除渣4部分入手,从提高设备可靠性、经济性的角度作进一步探讨。

　　二期每台炉配2台2FAA540M-488-150双室五电场静电除尘器。每台电除尘器本体集尘板形式为C形阳极板,在一电场、二电场、三电场采用芒刺线型阴极线,在四电场、五电场采用螺旋线型阴极线。电场高度15m,每个电场均采用双侧供电,每台炉共有40台整流变压器。电除尘器本体安装在4.5m干除灰厂房顶上,采用集中控制,整流变布置在电除尘器顶部28.9m平台上。

　　电除技术参数如下:

　　处理烟气量：4429454(4520705校核)m³/h;

　　入口含尘量：18.9(23.1校核)g/m³;

　　电场内烟气流速：1.17m/s;

　　烟气流经电场时间：17.16s;

　　烟气温度：150℃;

　　本体阻力：≤200Pa;

　　本体漏风率：≤2%;

　　除尘效率：99.7%;

　　每台炉配备60台阴阳极振打减速机。高压控制供电设备为GGAJO2-1.8A/72kV型电源。其额定电压为72kV、额定电流为0.1A;每台电除尘器配备10套。硅整流变压器为高位布置,高压电源由顶部的高压隔离开关引入电场内。

　　在1年多的运行期间,电除尘设备主要出现的缺陷有阴极振打减速机轴承损坏和电除尘器个别电场场内有短路现象。电除尘设备振打减速机轴承损坏是在#4机停运定时检修期间发现的,主要原因是由于轴承润滑油脂渗漏后缺油导致润滑不良而造成的。预控措施是定期检查并及时注油;选用优质高温DHY润滑脂;制订冬季电除尘设备停运期间防冻措施(如间歇传动)。电除尘电场短路是电气原因造成的,现已全部解决。

　　加强电除尘器运行和维护管理,为保证电除尘器除尘效率达到99.7%,在此基础上,制订了电除尘器运行优化方案:

　　(1)整流变压器正常运行时设置在“火花自动跟踪”方式下运行;绝缘子瓷轴、瓷套加热、灰斗加热投入至“自动温控”下运行;在锅炉部分投油情况下,阴阳极振打投入“连续”振打,投油结束后,投入“周期”运行方式。

　　(2)加强烟尘在线监测装置维护和管理,保证烟尘在线监测装置投入率和数据的准确性,运行人员根据监测数据及时调整电除尘器运行参数和振打间隔时间,确保大气污染物低浓度达标排放标准。根据烟气在线监测测定的粉尘浓度,查对灰比电阻实际数值,研究把二期五电场停掉的可行性(一个电场8台整流变压器,节电效益可观)。

　　(3)为了保证电除尘器的节能高效运行,既达到节能目的又满足环保排放要求,可综合采用人工调整间歇供电、停电场和智能控制等供电方式,这样,电除尘高压电源功耗要比日常的火花跟踪供电方式大大下降,到目前为止,节能效果明显。在技术人员指导下,完成了2台机组电除尘器的性能考核试验。电除尘器效率、本体阻力、漏风率均达到设计要求,这是对电除尘器优化运行的肯定。

　　二期每台炉电除尘器本体下设40个灰斗,每个灰斗下设料封泵等干除灰设备,有7个相互独立的双套管输送单元。灰斗中的灰经方圆节和气动圆顶进料阀集中到料封泵,各单元依据满料信号,将收集的干灰由压缩空气通过3条650m双套管送到灰库,乏气通过布置在灰库顶上的布袋除尘器分离排入大气。系统采用自动程序控制并可实现远方手动操作和就地手动操作。

　　2台机组干除灰系统的多发故障主要集中在料封泵平衡阀卡涩、控制气源PU管爆裂、气动进料阀密封圈损坏、密封失效等问题上。平衡阀原安装为DN65双闸板阀门,由于在闸板间经常积灰造成阀门卡涩,致使开关不灵活,影响系统程控运行的稳定性。现已全部改造为DN65圆盘阀,半年来运行情况良好。PU管爆裂的原因主要是自身质量不过关,加之干除灰室内温度过高操作频繁所致。采取的预控措施为PU管中一部分改造成铜管,另一部分替换为耐高压软管,同时降低室温。气动进料阀密封圈经过调整间隙,提高安装质量,基本杜绝了其密封失效现象重复发生。

　　干除灰系统以灰-气比作为班组节能指标控制,除灰专业班组建立了节能电子表格。运行班组班班对指标有统计,每班对自己运行方式进行了调整,增加节能分析等项,以试验数据为依据,通过优化运行方式来提高系统效率。具体优化措施要结合空气压缩机来实现。在近1年的运行中,双套管输灰管路漏点大多发生在管路联接法兰盘的结合面,因为更换新石棉垫很费劲,有的法兰密封线已被损坏,只能采取2法兰焊接的办法来处理。同时,应将法兰盘接合管段全部用螺栓重新紧固,以避免漏点。运行中管路上直接磨损漏点尚未出现,说明运行中对灰-气比的调整与输送速度的控制非常有效。

　　二期除灰系统配套8台MM250螺杆空气压缩机。采用母管集中提供气源的运行方式。为保证压缩空气品质,每台空气压缩机都配有冷干机和微热再生干燥塔。空气压缩机运行超温是较多发生的故障,经多次处理,主要原因是冷却水质不过关,造成了螺杆机滤网堵塞,使水流量降低,冷却效果变差。改善水质的措施是在泠却水管上加装孔板阻隔并清除杂物,随后在主冷却水路上加装清洁过滤器,从而有效地解决了这一难题。

　　空气压缩机与干除灰各电场运行方式的优化组合,是除灰系统行之有效的经济节能途径。依据锅炉负荷和单位时间灰量高低来确定空气压缩机运行台数,并通过调整输送泵程控运行参数的设置,来缩短空气压缩机空载运行时间,达到减少耗气量,降低耗电量的目的。空气压缩机与仓泵运行方式的有效配合,手动设置程控运行参数,并定期有依据的来进行调整,半年以来,试行效果良好。

　　二期锅炉冷灰斗中的渣,由钢带机经破碎机进入干排渣罐收集,经气力输送通过700m排渣双套管送入储渣仓。每台炉设1座渣仓,锅炉输送来干渣进入储渣仓前,可通过管路上的切换阀门,进入2座储渣仓中的任意一座;每座储渣仓设有1台脉冲布袋除尘器及1个真空压力释放阀,每座储渣仓底设有2台旋转给料机及排渣加湿搅拌机。干渣通过排渣搅拌机经皮带和灰一起送到露天矿回填矿坑。皮带机系统简略。

　　(1)渣泵料位计指示不准,不能正确反映灰斗料位情况;干排渣系统渣仓料位计经常误发信号,造成系统控制的紊乱。通过对料位计的重新选型及安装位置的改换,使该问题得到解决。

　　(2)干排渣选用直径为250mm的管道,由于渣仓布袋除尘器设计排量小(处理风量8640m³/h),运行中造成渣仓真空释放阀频繁动作向外冒灰,环境污染严重。除灰人员巧妙的利用大口径管将#23、#24渣仓连接起来,运行时采用控制单仓进渣,同时使用2台布袋除尘器运行,解决了渣仓冒灰的问题,避免了污染排放。

　　除渣系统重复缺陷有渣泵及渣仓下安装的旋转给料机经常卡涩,在启炉后一段时期内时有发生,给检修人员增加了维护难度,这主要是炉内掉落的铁丝、焊条等杂物造成的。只有设备停运人工清理之后,方能正常运转。后期#3机在钢带机头部加装了磁力棒和拉铁网,效果较好。建议应用灰选铁技术,安装1台磁力除铁器,将渣中杂物(铁器)彻底清除干净,保证干式排渣系统的稳定运行。渣泵给料机轴封的失效频率较大,曾造成轴径与轴承的不同程度损坏,如何保证高效密封以及给料机的长周期无故障运行是目前亟待解决的问题。

　　内蒙古伊敏发电厂二期除灰系统由于设计和安装等原因遗留了很多缺陷,现已逐步解决。相对来说,伊敏一期除灰系统已经精化了系统流程,使得除灰渣设备可靠性提高,自动化程度得以提升,检修维护量也大大减少。系统运行的好坏直接关系到电厂的环境的好坏。正是除灰渣系统的高效运行实现了2大生产目标:一是烟气中烟尘的质量浓度为23mg/m³(国家标准为不超过200mg/m³),远远低于现行国家规定的排放标准;二是发电产生的灰渣不落地,由皮带直接返排,回填露天矿采空区。本文通过对该除灰系统近1年来的运行和管理情况进行了全面总结,目的是为了查找存在问题,改进工作方法,挖掘节能潜力,以确保机组长周期安全经济运行。希望能给同类型机组除灰渣系统的设计与降耗工作提供一些参考和借鉴。