葦湖梁電廠125 MW機(jī)組的氣力輸灰系統(tǒng)配用正壓濃相小倉泵系統(tǒng)?！≡撓到y(tǒng)在滿足飛灰輸送的同時(shí)，系統(tǒng)及零部件曾發(fā)生不同的故障。其中最需要注意的是管道阻塞，因?yàn)榇蟛糠窒到y(tǒng)和零部件的故障如果不及時(shí)處理，最終都會(huì)導(dǎo)致或反映為堵管。筆者根據(jù)實(shí)際運(yùn)行、維護(hù)和管理經(jīng)驗(yàn)，分析氣力輸灰系統(tǒng)輸送過程中堵管現(xiàn)象發(fā)生的原因，并提出預(yù)防措施和解決方法。

1 正壓濃相小倉泵的工作過程



圖1為正壓濃相小倉泵的結(jié)構(gòu)示意圖。

1.1 進(jìn)料過程

進(jìn)料閥呈開狀態(tài)，進(jìn)氣閥和出料閥關(guān)閉，倉泵內(nèi)無壓力，粉煤灰進(jìn)入倉泵。當(dāng)倉泵內(nèi)灰位高至與料位計(jì)探頭接觸時(shí)，料位計(jì)發(fā)出料滿信號(hào)。在控制系統(tǒng)作用下，自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)料閥，進(jìn)料結(jié)束。

1.2 充壓流化過程

進(jìn)氣閥打開，壓縮空氣通過流化盤均勻進(jìn)入倉泵，倉泵內(nèi)飛灰充分流態(tài)化(保證初期的灰氣混和的均勻性，灰粒的碰撞、磨損、降低其粒徑，提高表面光滑度)，同時(shí)壓力升高。當(dāng)壓力升高至雙壓表設(shè)定的上限值時(shí)，充壓階段結(jié)束。

1.3 輸送過程

壓力升至壓力上限，出料閥打開，氣灰混合物通過出料閥進(jìn)入輸灰管道，輸至灰?guī)?。?dāng)倉泵內(nèi)飛灰輸送完畢后，管路阻力下降，倉泵內(nèi)壓力降低。當(dāng)倉泵壓力降至壓力下限值時(shí)，輸送階段結(jié)束。

1.4 吹掃階段

進(jìn)氣閥和出料閥仍然保持開啟狀態(tài)，吹掃倉泵及輸灰管道內(nèi)的殘余灰，以利于下次輸送。也可說吹掃過程是對(duì)輸送過程的補(bǔ)充。吹掃過程按時(shí)間設(shè)定，吹掃結(jié)束后，關(guān)閉進(jìn)氣閥，延時(shí)關(guān)閉出料閥，泄掉余壓，然后打開進(jìn)料閥，倉泵恢復(fù)到進(jìn)料狀態(tài)。

2 堵管的判斷及其影響因素

2.1 堵管現(xiàn)象的判斷

在輸送氣灰混合物的過程中，在設(shè)定的輸送時(shí)間內(nèi)，倉泵雙壓力表未達(dá)到下限值，控制系統(tǒng)則判斷為堵管，自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)氣閥、出料閥。

2.2 堵管的原因

2.2.1 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定的影響

倉泵壓力下限值的設(shè)定較為重要，一般設(shè)定為：倉泵輸送的壓力加上0.01～0.03 MPa，若下限值設(shè)定較高，則必須加長(zhǎng)吹掃時(shí)間給予補(bǔ)充，避免管道中殘余灰對(duì)下一次輸灰或其它倉泵造成影響。倉泵壓力上限值設(shè)定為倉泵實(shí)際輸送過程中的壓力加上0.02～0.04 MPa。上限壓力設(shè)值過高，出料閥打開瞬間，初速過高，阻力增大，易造成堵管。

2.2.2 氣源的影響

(1) 氣源壓力不夠氣源壓力必須克服倉泵的阻力、提升的高度、管道的阻力以及灰?guī)斓膲毫?，如果壓頭不夠，則容易發(fā)生堵管。

(2) 氣量不足

　　氣量不足，使灰氣比增大，輸送濃度過大，造成管道阻力增大，易發(fā)生堵管。

(3) 氣源帶油、帶水

氣源帶油主要原因：空壓機(jī)擋油環(huán)老化、型號(hào)不配套。對(duì)于螺桿空壓機(jī)主要原因在于油氣分離器濾網(wǎng)漏或堵塞。

氣源帶水的原因：空壓機(jī)冷卻器泄漏、自動(dòng)排污器失靈，儲(chǔ)氣罐未定期排污，干燥塔動(dòng)作失靈(A、B塔不切換)，干燥劑未按期更換。此外，干燥器或冷卻器除水效率下降，會(huì)造成空氣中含水量增大，使空氣露點(diǎn)溫度升高。若在天氣寒冷的地方，容易使空氣結(jié)露。

氣源帶油、帶水，會(huì)使灰粒相互黏結(jié)，流動(dòng)阻力驟增，造成堵管。所以發(fā)現(xiàn)氣源帶油、帶水時(shí)，應(yīng)立即停止倉泵運(yùn)行，停止空壓機(jī)運(yùn)行，打開空壓機(jī)的排氣門進(jìn)行檢查，若發(fā)現(xiàn)有油或水排出，應(yīng)關(guān)閉其出口門，按照上述原因，進(jìn)行消缺。即迅速打開儲(chǔ)氣罐排污門，利用管道中的殘余氣體將油或水帶走，再開啟備用空壓機(jī)對(duì)管道充壓，然后重復(fù)前面的過程，直至排出純凈空氣為止。投入倉泵運(yùn)行前要對(duì)全部管路進(jìn)行吹掃。

2.2.3 灰源影響

(1) 沉降灰

沉降灰是指煙氣經(jīng)過未投運(yùn)的電除塵時(shí)，一部分重力大于煙氣浮力而降落于灰斗的灰。包括鍋爐點(diǎn)火階段煤油混燒沉降的灰和電除塵故障停運(yùn)后沉降的灰。

電除塵故障停運(yùn)后沉降的灰一般顆粒粗大，表面粗糙，造成輸送事故概率增加。煤油混燒灰粘性大，在輸送過程中，灰粒逐漸沉降，易發(fā)生堵管。此時(shí)應(yīng)設(shè)法降低灰氣比。調(diào)整的方法是：

①改進(jìn)料時(shí)間，控制進(jìn)入倉泵的灰量約為倉泵體積的1/3為宜；

②在輸送管道加設(shè)一道垂直橫向沖擊飛灰的氣管，降低灰的濃度。

(2) 灰溫低

粉煤灰的表面有很多孔隙和裂縫，孔隙率最大可達(dá)60%～70%。這種結(jié)構(gòu)，對(duì)水的吸附作用很強(qiáng)。在灰溫低時(shí)，粘附在飛灰表面的SO3氣體及水蒸汽等，容易結(jié)露，使灰的粘性增加，內(nèi)摩擦增大，流動(dòng)性差，流動(dòng)阻力增大，造成堵管。

2.2.4 管道泄漏的影響

正壓濃相輸灰系統(tǒng)的輸灰管道除彎頭外均可采用無縫鋼管。因輸灰管內(nèi)的輸灰流速平均在8～12 m/s。長(zhǎng)期運(yùn)行后，會(huì)使輸灰管道磨損而泄漏，造成泄漏點(diǎn)后部因壓頭降低而發(fā)生堵管。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1) 直管段的接合處。為了補(bǔ)償管道熱脹冷縮，一般直管段的連接使用密封膠圈及卡環(huán)。安裝過程中密封圈錯(cuò)位、卡環(huán)受管道輸灰的震動(dòng)而松動(dòng)，造成泄漏；同時(shí)若兩直管對(duì)接錯(cuò)位，會(huì)造成后面的管道嚴(yán)重磨損，加劇管道泄漏。

(2) 彎頭部位在運(yùn)行過程中，逐漸磨損泄漏。

(3) 卸灰門關(guān)閉不嚴(yán)，造成泄壓短路。

由于管道及卸灰門的泄漏均會(huì)使管道泄漏點(diǎn)處的壓頭降低，造成泄漏點(diǎn)后部灰的推力不足，導(dǎo)致堵管。如果泄漏大，從表計(jì)上反應(yīng)不出，所以應(yīng)特別注意。

2.2.5 倉泵本體故障的影響

(1) 流化室泄漏

流化室主要使進(jìn)氣沿流化板較均勻的進(jìn)入倉泵，　使灰氣混合均勻，實(shí)現(xiàn)單位體積濃度接近平均值?！∪缌骰倚孤?、進(jìn)氣速度加快、灰氣混合程度較差，進(jìn)入輸灰管道后，在管道中各處阻力相差大，造成流速不穩(wěn)定，當(dāng)某一處的灰的濃度大，而使阻力大于對(duì)其的作用力時(shí)，就發(fā)生堵管。所以流化板應(yīng)該定期檢查更換。

(2) 硬密封抽板式出料閥行程調(diào)整有誤

如果抽板式出料閥的抽板行程調(diào)整不當(dāng)，出現(xiàn)抽板口徑與管道內(nèi)徑錯(cuò)位，在灰的輸送過程中，因嚴(yán)重節(jié)流，　造成輸灰管道內(nèi)的壓力不足而引起堵管。常表現(xiàn)為在同一輸送管的其它倉泵運(yùn)行正常，而該倉泵在調(diào)整進(jìn)料時(shí)間后，仍連續(xù)發(fā)生堵管。如果蝶形閥或半球閥轉(zhuǎn)動(dòng)角度較小，也會(huì)造成管道節(jié)流，使管內(nèi)壓力減小，而發(fā)生堵管。

(3) 出料管口與流化板間距過大

灰在灰管中的輸送，主要靠倉泵與管道的壓差以及進(jìn)氣的流化攜帶。如進(jìn)氣口與流化板的距離過大，灰不能得到進(jìn)氣很好的流化，便進(jìn)入輸灰管道，就會(huì)造成濃度過大，發(fā)生堵管。一般進(jìn)氣口與流化板的距離為20～50 mm。輸送距離較長(zhǎng)時(shí)取小值，輸送距離較短時(shí)取大值。

2.2.6 灰?guī)斓挠绊?

(1) 進(jìn)灰電動(dòng)門行程調(diào)整不當(dāng)或操作錯(cuò)誤進(jìn)灰電動(dòng)門行程調(diào)整不當(dāng)會(huì)造成阻力過大，引起堵管。所以應(yīng)即時(shí)校正好行程，而操作錯(cuò)誤主要表現(xiàn)在倒庫時(shí)誤關(guān)或先關(guān)后開。

(2) 滿庫

進(jìn)灰量大于卸灰量是造成灰?guī)鞚M庫的原因。當(dāng)灰?guī)鞚M灰時(shí)，多余的灰就會(huì)堵塞在管中發(fā)生堵管。

(3) 袋式除塵器故障

因袋式除塵器消灰裝置失靈，造成排氣量減小，庫壓升高，使倉泵與灰?guī)靿翰罱档?，壓頭不足而堵管。所以定期檢查清灰裝置，并確定袋式除塵器的壓差不超過1 176 Pa，或定期(一年)更換布袋。

2.2.7 熱工表計(jì)的影響

(1) 料位計(jì)故障

目前一般倉泵使用的料位計(jì)皆是音叉式料位計(jì)，準(zhǔn)確性較高，但對(duì)該料位計(jì)的調(diào)整較為重要。如調(diào)得過于靈敏，會(huì)造成倉泵進(jìn)灰量過少；如靈敏度調(diào)得不夠，則造成倉泵進(jìn)灰過多，使倉泵內(nèi)流化空間減少，灰的濃度比較大，容易發(fā)生堵管。

倉泵的進(jìn)灰量由時(shí)間繼電器與料位計(jì)控制。為了實(shí)現(xiàn)輸灰量最大化，從節(jié)能和降耗等角度考慮，優(yōu)先選擇料位控制，　所以料位計(jì)的準(zhǔn)確性就顯得較重要了，調(diào)整時(shí)應(yīng)由料位計(jì)發(fā)出延時(shí)信號(hào)，5 s后，若信號(hào)仍存在，則關(guān)閉進(jìn)料閥。在下灰正常的情況下，計(jì)算料滿時(shí)間，然后整定時(shí)間控制為：料滿時(shí)間加30～60 s。

(2) 雙壓力表故障

倉泵上的雙壓力表在整個(gè)運(yùn)行控制過程中起到十分關(guān)鍵的作用，它的正常與否，直接影響系統(tǒng)的運(yùn)行和故障的判斷。在流化過程中，該壓力表限制其上限壓力，同時(shí)控制出料閥的開啟；在輸送過程中，監(jiān)視輸送中的壓力變化，表明管中飛灰輸送的狀態(tài)是否穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行；當(dāng)管道壓力降低到下限值時(shí)，輸送過程結(jié)束，自動(dòng)進(jìn)入吹掃時(shí)間。因此雙壓力表直接或間接的影響到閥門的開停。

　　雙壓力表常見故障?。孩傥吹皆O(shè)定上限，出料閥動(dòng)作，影響流化效果；②未到下限，輸送過程結(jié)束，造成管道內(nèi)積灰，影響同輸送管的其它倉泵的輸送；③因接點(diǎn)電壓為24 V(現(xiàn)基本改為220 V)，接點(diǎn)易受環(huán)境影響而失靈；④接點(diǎn)起弧碳化，接觸不良。

2.2.8 其它影響

(1) 出料閥、密封圈材質(zhì)不合理。

(2) 出料閥選型不合理?！〕Ｒ姷某隽祥y有插板式硬密封出料閥、插板式軟密封出料閥、半球式出料閥、軟密封的蝶型閥、硬密封的蝶形閥等，它們各有各的優(yōu)缺點(diǎn)，推薦使用插板式軟密封閥。

(3) 輸灰管道設(shè)計(jì)不合理

①輸灰管道的爬坡和彎道過多，影響了管道中灰的流態(tài)穩(wěn)定。

②出料閥與輸灰管道之間距離過長(zhǎng)，當(dāng)同一輸送管的其它倉泵輸灰時(shí)，會(huì)造成該管道內(nèi)積灰過多。

(4) 鍋爐三管泄漏的影響

　　鍋爐三管泄漏造成灰的水份增大，一旦灰溫低，煙氣容易結(jié)露，使輸送阻力增大，發(fā)生堵管。

3 假堵管的判斷與處理

3.1 假堵管的判斷

　　假堵管主要是指在輸送氣灰混合物的過程中，倉泵壓力表壓力達(dá)到上限值時(shí)，出料閥未打開，灰未能輸出。此時(shí)倉泵壓力繼續(xù)升高，而在規(guī)定時(shí)間內(nèi)不可能達(dá)到下限值，控制系統(tǒng)則判斷為堵管。

3.2 出料閥未開啟的原因

(1) 控制氣源壓力過低，無法推動(dòng)氣缸內(nèi)活塞運(yùn)動(dòng)，從而未能帶動(dòng)出料閥抽板；

(2) 出料閥抽板與密封圈間隙過小，摩擦阻力過大；

(3) 氣缸活塞密封不好，造成氣缸內(nèi)無壓差；

(4) 控制氣源管道泄漏，壓力不夠；

(5) 電磁閥失靈。

3.3 假堵管的處理方法

(1) 調(diào)整三聯(lián)件控制壓力，一般三聯(lián)件壓力設(shè)定在0.35 MPa左右為宜；

(2) 調(diào)整出料閥密封圈的墊圈，使控制氣源為0.2