自動(dòng)成拴閥在600MW機組輸灰系統改造中的應用

　　某發(fā)電廠(chǎng)每臺鍋爐配有2臺靜電除塵器，下設32個(gè)灰斗，每個(gè)灰斗下對應布置1臺MD倉泵，其中一、二電場(chǎng)為大MD倉泵，三、四電場(chǎng)為小MD倉泵。一電場(chǎng)灰斗下安裝8臺80/8/10MD型倉泵，采用MD倉泵串聯(lián)的方式，通過(guò)一條輸灰管路輸送到2座粗灰庫。2座灰庫之間通過(guò)庫頂切換閥切換。二電場(chǎng)灰斗下安裝8臺45/8/8MD型倉泵，通過(guò)一條輸灰管路輸送到1號細灰庫。三、四電場(chǎng)灰斗下各安裝8臺6/8/6MD型倉泵，通過(guò)一條輸灰管路輸送到2號細灰庫。二、三、四電場(chǎng)按時(shí)間順序和灰斗料位優(yōu)先運行。由于三、四電場(chǎng)灰量較少，兩電場(chǎng)之間可以通過(guò)管路切換閥交替運行。輸灰氣源由專(zhuān)門(mén)設置的除灰空壓機提供，氣動(dòng)閥的控制氣源由主機的儀用空壓機和灰庫儀用空壓機提供。

1、自動(dòng)成拴閥的工作原理

　　ZCX-16型自動(dòng)成栓閥門(mén)是一種自動(dòng)開(kāi)閉的氣力輸送專(zhuān)用成栓閥門(mén)，它能在輸送管道發(fā)生堵管時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟，在輸送管道暢通后自動(dòng)關(guān)閉，從而實(shí)現管道滿(mǎn)管輸送，解決堵管難題，提高了氣力輸送系統運行的經(jīng)濟性和可靠性。

　　ZCX-16型成栓閥安裝在輸送管道和壓縮空氣管道之間，當輸送管道發(fā)生堵管時(shí)可以自動(dòng)打開(kāi)，使管道內的灰成栓，當成栓完成，管道疏通后自動(dòng)關(guān)閉。在閥門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉過(guò)程中不用任何控制元件，閥門(mén)打開(kāi)和關(guān)閉時(shí)的壓力可以根據需要進(jìn)行調節，從而提高了氣力輸送系統運行的可靠性，降低了生產(chǎn)成本。并且只有在管道壓力高的地方(需要成栓的點(diǎn))閥門(mén)才開(kāi)啟成栓，減少了壓縮空氣的用氣量;完成成栓后，輸送管道內的壓力會(huì )降低，當降低到一定值時(shí)，閥門(mén)自動(dòng)關(guān)閉。

　　自動(dòng)成栓閥的工作原理如下(見(jiàn)圖1)。

　　(1)成栓前：成栓前管道內的灰近似滿(mǎn)管，管道輸送狀態(tài)近似堵塞或堵塞(可通過(guò)調節成栓設備的開(kāi)啟壓力進(jìn)行調節)，管道壓力增加，本系統設計為0.25MPa開(kāi)啟。

　　(2)栓塞的形成：當輸送管道內的壓力達到成栓設備的開(kāi)啟壓力時(shí)，成栓設備開(kāi)始工作，把管道內的灰分成若干個(gè)成栓單元進(jìn)行成栓。此時(shí)，每個(gè)成栓閥門(mén)的作用就是把本單元的灰向灰庫方向推進(jìn)。

　　(3)栓塞的退化：隨著(zhù)成栓設備的進(jìn)氣和栓柱在管道中的運動(dòng)，栓塞會(huì )漸漸退化，同時(shí)管道內的壓力也會(huì )隨之下降，當壓力下降到一定值時(shí)(本系統設計為0.21MPa)，成栓設備會(huì )自動(dòng)關(guān)閉，管道內的灰自由流動(dòng)。當管道內的灰在失去成栓設備的作用后，又會(huì )恢復到堵管或近似堵管的狀態(tài)時(shí)，又到了成栓前的條件。

　　(4)整個(gè)工作過(guò)程為：成栓前—栓塞形成—栓塞退化—成栓前。

2、改造前的狀況與堵灰原因分析

　　隨著(zhù)電廠(chǎng)用煤逐漸緊張，燃燒用煤煤質(zhì)也越來(lái)越差，機組原設計600MW滿(mǎn)負荷運行時(shí)產(chǎn)灰量為88t/h，而實(shí)際達到130t/h，嚴重超出設計值。在此情況下，機組負荷高或鍋爐燃煤煤質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，不僅產(chǎn)生的灰量大，而且飛灰顆粒度粗，極易引起輸灰不暢而堵管，造成電除塵器灰斗高料位、部分電場(chǎng)短路跳閘。為降低電除塵器灰斗料位，不得不進(jìn)行人工事故排灰。這樣不僅造成電除塵器區域污染嚴重，并且消耗了大量人力、物力和財力。

3、改造措施

　　(1)從原壓縮空氣母管新接一條自動(dòng)成栓閥專(zhuān)用伴氣管，管道為89×4.5的無(wú)縫鋼管。此管與灰管平行并列一直到灰庫底部。在伴氣管與輸灰母管連接處加裝1個(gè)DN80的手動(dòng)隔離門(mén)，并在伴氣管上開(kāi)口焊接自動(dòng)成栓閥進(jìn)氣連接件。

　　(2)在主輸灰管路上沿氣流45°開(kāi)口方向安裝自動(dòng)成栓閥進(jìn)氣管，開(kāi)口時(shí)需要停止倉泵運行，焊接完成后關(guān)閉進(jìn)氣組件閥門(mén)，氣力輸灰系統可以運行。自動(dòng)成栓閥與伴氣管路的連接件一一對應，用專(zhuān)用的PU管快速連接。相鄰2個(gè)倉泵之間加裝3套自動(dòng)成拴閥，遠離倉泵輸灰管線(xiàn)加裝自動(dòng)成拴閥逐級減少，一直加裝至灰庫底部。完成所有的安裝工作，設備投入運行進(jìn)行調試，根據輸灰現場(chǎng)的實(shí)際輸送工況調節自動(dòng)成栓閥的開(kāi)啟及關(guān)閉壓力，調試完成后一般不再做調節。

4、調試壓力與循環(huán)時(shí)間設置

　　電除塵一電場(chǎng)輸灰管路上自動(dòng)成栓閥安裝結束以后，根據輸灰現場(chǎng)的實(shí)際輸送工況調節自動(dòng)成栓閥的開(kāi)啟壓力為0.25MPa、關(guān)閉壓力為0.20MPa;在輸送壓力達到0.40MPa時(shí)，關(guān)閉所有流化閥;在輸送壓力降至0.07MPa時(shí)，輸灰程序結束，開(kāi)始進(jìn)行下一輪輸灰程序。改造后，倉泵落料時(shí)間調整范圍為50～200s，輸送間隔范圍為400～650s。

　　經(jīng)過(guò)灰斗積灰后滿(mǎn)泵試驗，落料時(shí)間改為55s以上，輸送平均時(shí)間330～420s可完成一個(gè)輸灰循環(huán)，如果煤種較好循環(huán)時(shí)間間隔更長(cháng)。改造前后的參數對比如表1所示。

5、結束語(yǔ)

　　對電除塵一電場(chǎng)輸灰管線(xiàn)進(jìn)行改造、加裝自動(dòng)成栓閥以后，當機組高負荷或鍋爐燃煤發(fā)生變化時(shí)，無(wú)論灰量還是顆粒度(比重)如何，都能滿(mǎn)足一電場(chǎng)正常輸灰。最大輸灰量由改造前的90t/h提高到改造后的120t/h，避免了因管路堵塞引起電除塵器灰斗高料位、部分電場(chǎng)短路跳閘等現象，徹底解決了人工事故排灰、電除塵器區域污染等問(wèn)題。