0 前言
连州电厂结合本厂实际,利用#1、2普通煤粉炉现有的水力出灰系统尚有余量的条件,为解决#3、4炉电除尘气力出灰系统复杂、设备质量安全可靠性差,以及设计等因素引起的一些问题,还有厂用电的降低,将#3、4CFB锅炉气力输灰系统增加仓泵和增加一路水力出灰,利用#1、2炉灰渣泵输送至灰场。
1 设备系统介绍
广东省连州粤连电厂有限公司#1、2机组为125MW普通煤粉炉机组,设计电除尘出灰方式为水力出灰,#1、2炉灰浆经过灰沟到缓冲池,灰渣泵配置为3台,灰浆泵采用液偶调节,泵型号为250ZJ?1?A65、泵流量1151m3/h、泵全压609.7KPa、配合电机电压6000KV、额定电流42.2A、额定功率355KW,由2台灰浆泵打至灰场,灰场回水集中至清水池,分别由2台冲洗水泵(水泵流量464.8m3/h,全压0.8-1.2MPa,电机电压6000V,电机额定电流36.9A,电机额定功率315KW),2台冲灰水泵(水泵流量561.7m3/h,电机额定功率160KW,电压380V),供#1、2炉除灰系统的冲洗水和冲灰水。
#3、4机组为循环流化床机组,分别于2004年3月和2004年5月相继投产运行。锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司引进Alstom公司的循环流化床锅炉技术设计制造的HG?440/13.7?L.WM9型超高压中间再热、单锅筒自然循环、循环流化床锅炉。每台锅炉配置一台双室四电场静电除尘器,由福建龙净股份有限公司制造。电除尘器型号:BE260/2-4/26/405/13.4/8×4-G;除尘效率:≥99.7%;电场有效面积:197m2/台;设备阻力:≤245Pa;漏风率:3.5%;正常运行时烟气温度:≤400℃;处理的最大烟气量:不限;极线型式:针刺线。
每台电除尘配置为电场4个,灰斗16个,空预器灰斗2个,两台锅炉共用一个气力出灰单元。空预器、电除尘一、二电场的飞灰,一路输送至飞灰再循环仓,80%的飞灰经飞灰再循环重新回到炉膛燃烧。另一路输送至粗灰库,粗灰库直径12m,高22m,灰库容积1350m3,其容量可贮存两台锅炉设计煤种24小时的排灰量。粗灰库设三个出口, 一路接双轴搅拌机(设备出力100t/h,型号SU?100,电机功率18.5KW)调湿后用汽车外运,一路接干灰散装机(设备出力100t/h),装车外运综合利用。另一路接双轴搅拌机(设备出力60t/h,型号SU?60,电机功率15KW),在制浆后用灰浆泵送往灰场。细灰库为钢结构,直径7.5m,高19m,灰库容积280m3, 用以贮存除尘器三、四电场的细灰,细灰经干灰散装机(设备出力100t/h)装车外运综合利用。
流程如下图所示:
飞灰再循环仓
↑
电除尘器灰斗→→ 仓泵→→ 灰库→ →灰浆泵→→灰场
↑ ↓
空压机 装车外运
灰浆泵房内装二台灰浆泵,采用调速型液力偶合器进行调速,型号:GA250W-S5、流量:350 m3/h、扬程:92m ,配用电机电压380 V、 功率:160KW,设有一条灰管。气力出灰系统采用3台除灰空压机,空压机型号为GA250W-S5、流量44.7 m3/min、压力0.75MPa、功率250KW、配用电机电压6000V。空压机出口的空气经油水分离器分离,再经冷冻式干燥机、除尘过滤器处理后对仓泵输送系统供气。除灰系统设置了流化风机和空气电加热器,以增强干灰在灰库内的流动性、干燥,防止干灰板结。
2 电除尘出灰系统设备运行状况
由于设计、设备质量及其他方面原因,#3、4炉电除尘灰自投产运行以来,出现了种种问题,已严重影响到机组的安全、经济、环保的长期运行。
(1)由于设计等原因,电除尘出灰量远超过干出灰系统的出灰能力,特别是第一电场的灰量偏大较多,造成仓泵堵灰,出灰不畅,灰斗大量积灰,电极短路引起电除尘高压柜跳闸,往往后面电场又因出力不能满足除灰量需要,形成恶性循环,连跳高压柜,使电除尘分离效率大幅下降,对环境污染严重,不得不降负荷处理,造成了巨大的经济损失,又难免对环境的污染。而且使电除尘高压柜经常不能全部投入。
(2)由于仓泵设备可靠性差,阀门磨损量大等,致使仓泵的出灰效率降低、
投用率下降,不仅影响环境,又大大增加了设备维护的工作量及费用。
(3)由于要用压力空气气力输送至灰库,要使用大功率空压机(2×250KW),而且因为空压机存在设计、设备质量和环境等方面的原因,频繁的出现因“主机温度高”跳闸的现象,长期运行大幅的增加了厂用电,而且严重的影响到机组安全可靠、经济的长期运行。
(4)由于系统管路较为复杂,且一般需通过双轴搅拌机制浆后用灰浆泵输送至灰场,且灰浆对双轴搅拌机及灰浆泵磨损较大,管道冲洗不当易造成堵管,运行中既提高了厂用电,又增加了维护人力和成本。
3 电除尘出灰系统优化改造
3.1 #3、4炉利用机组计划停机期间,在电除尘第一电场的4个灰斗,每个多加装一个仓泵,满足第一电场仓泵的出灰能力,确保出灰顺畅,第2、3、4电场灰量不致超出,避免形成连跳高压柜的恶性循环,基本达到确保出灰正常的预期效果。但机组厂用电偏高的问题仍未得到解决,而且由于设备可靠性差,时有造成仓泵堵灰、阀门磨损、漏灰,及灰浆泵故障、灰管堵等引起粗灰库料位太高,影响机组安全、经济运行,同时也造成系统维护的困难。
3.2 #3、4炉电除尘每个灰斗增加一路水力出灰(于#1、2炉水力出灰相同),当干灰设备出力不足或故障时,改为水出灰,避免灰斗积灰,可提高除尘效率,
保护环境,又不影响机组带负荷;同时由于减少了辅机运行数量,既降低了厂用电率,又减少了设备维护量及费用;另外烟气含尘量降低,引风机出力和磨损减少,有利于设备长期运行,效益巨大。
3.2.1 可行性分析
#1、2炉灰渣泵为3台设计、2台运行,有相当的余量,可不增设灰渣泵,有#1、2炉长期运行的成熟经验,冲灰水可利用灰场回水,且#3、4炉灰斗下有足够的空间,只需铺设管道沟槽即可,改造工作量不会太大。
3.2.2 安全性分析
如若灰沟槽道堵塞、或#1、2机灰渣泵出现故障、检修等,可切回气力输送。两种方式互为备用,停用时可组织人员集中、彻底的检修消缺,另外,水力出灰和气力出灰也可同时配合使用。大大的提高了#3、4炉能够安全运行的可靠性
和经济性。
3.3.3 经济性分析
#3、4炉采用水力出灰,则#3、4炉2台除灰空压机(2×250KW),灰浆泵(160KW),双轴搅拌机(15KW)不参与运行,虽然#1、2炉灰渣泵,冲洗、冲灰水泵的出力会有所增加,但增幅较小,经济效益明显。
3.3.4 改造实施后效果
(1)水力出灰系统简介:
每台炉配置一台静电除尘器,每台炉配置电场灰斗16个,空预器灰斗2个。在每个电场灰斗的仓泵和气力输灰系统没有改变的基础上,每个仓泵前增加1路水出灰,设有锁气器、冲灰水箱、灰沟、喷咀,#3、4炉共用1条主灰沟,接到一期灰渣泵缓冲池里,由灰渣泵打至灰场。冲灰和冲洗水源接至一期冲灰水和冲洗水母管。2个空预器灰斗的积灰,采用定期放灰至排水沟的方式排走。
(2)改造后的效果
自2005年9月水力出灰系统改造完成投用至今年4月以来,#3、4炉电除尘在机组运行中投行良好,水力出灰系统完全满足锅炉出灰的需要,电除尘也未再因为灰斗积灰而发生高压柜跳闸事故,烟气含尘量恢复正常。#1、2炉回渣泵(6KV)仍为两台运行,电流由原来#1、2炉的运行时约20A增加到约30A(#1、2、3、4炉同时水力出灰时),出力增幅较小,冲灰泵(380V)出力也较小。而#3、4炉水力出灰时2台除灰空压机(2×250KW),灰浆泵(160KW),双轴搅拌机(15KW)不参与运行;如果需用部分水力出灰、部分气力输灰,只启1台空压机即可满足需要,气力输灰量减小也减少了双轴搅拌机和灰浆泵的工作时间,从而大幅降低厂用电消耗,经济效益非常明显。
由于气力出灰系统运行时间大大减少,设备的维护质量有很好的提升、维护强度及费用大大下降,系统安全可靠性提高,对机组长期安全经济运行提供了良好的保证。
(3)改造后出现的新问题及解决措施
#3、4炉水力出灰系统自投用以来虽收到良好效果,但至今年4月,却发现冲灰水量不断减少,冲灰水泵电流有所增加,而且严重到冲灰水量太小以至水力出灰装置不能投用。经过检查、分析,发现冲灰水管几乎已被沉淀污垢完全堵塞,化验污垢成分主要为CaCO3。后经过仔细分析,认为主因是由于#3、4循环流化床锅炉为炉内脱硫,加入的石灰石并不能完全参与反应,必然有少量CaO和CaCO3随飞灰进入电除尘而被分离输送至灰场,长期运行必造成灰场灰水的碱性增大,而冲灰水采用灰场回水,经过长时间的沉淀,冲灰水管内壁即形成一层又硬又厚的灰垢,严重到不能投用,不得不重新改用气力输灰。由于发现的不够及时,造成相当被动的局面,不得不组织大量的人力进行清通工作,甚至割管。有了这次经验教训,作出如下的运行措施:
必须严格控制水力出灰的运行周期,定期进行冲灰水管道酸洗;
‚加强灰场回水碱性的监测,在碱性偏高较多时,改用气力输灰,及时进行冲灰水碱性调节 ;
ƒ加强#3、4炉的燃烧调整,尽可能提高石灰石的利用率,减少飞灰中的CaCO3、CaO的含量。
3.3.5 仍存在的问题
由于必须投用石灰石,冲灰水碱性大的问题将长期存在,如果频繁的进行酸洗,运行成本亦将大幅提高,要求我们对此进行深入的分析、探索,不断的总结成功经验,合理配置现有资源,达到全厂综合效益的不断提高的目的。
4 结束语
经过不断的系统优化改造,连州电厂#3、4CFB锅炉电除尘出灰系统设备在除尘效率,设备运行的安全可靠性大幅提升,而且厂用电率有明显的降低,达到了很好的节能效果,为机组长期的安全、经济运行打下了坚实的基础。当然仍存在冲灰水管易堵塞的问题,如能解决这一问题,必将取得更好的经济效益,这也是以后的工作中需要继续探索解决的。