320MW火電機(jī)組除渣系統(tǒng)脫水倉濾網(wǎng)堵塞及放渣不暢原因分析及優(yōu)化探索

郭麗麗

（三門峽華陽發(fā)電有限責(zé)任公司，河南三門峽472143）

0 引言

脫水倉由倉體、分粒器、底流擋板、濾水組件、排渣門、上部連接平臺(tái)和振動(dòng)器等部件組成，工作原理如下：渣漿經(jīng)水力噴射泵送至脫水倉的中心，渣粒經(jīng)頂部不銹鋼分粒器分級(jí)，在水中粗顆粒渣進(jìn)入脫水倉中心，細(xì)顆粒渣沉積在脫水倉周圍。脫水倉上部設(shè)有底流擋板，使進(jìn)入的渣漿直接向下進(jìn)入倉中心，使沉淀區(qū)水流平穩(wěn)，有利于顆粒渣沉降，使溢流水進(jìn)入溢流堰之前不致發(fā)生擾動(dòng)而影響溢流水質(zhì)。溢流堰上設(shè)有鋸齒形溢流板，溢流水通過鋸齒形溢流堰進(jìn)入溢流水槽，進(jìn)一步降低了溢流水速，從而有效降低了排出水中的含灰量，溢流水流經(jīng)排水管至回水系統(tǒng)或排放掉。倉壁四周的濾水組件配置不銹鋼篩網(wǎng)，倉中積水經(jīng)粗渣過濾層進(jìn)入濾水組件的水槽，靠重力向下流至脫水倉排渣門上部的環(huán)形集水槽，經(jīng)排水管排出。排渣門的規(guī)格為φ914mm，設(shè)有電控氣動(dòng)裝置，并設(shè)有排水裝置和氣封裝置，密封性能好，啟閉靈活，倉的底部排渣門上方設(shè)有振動(dòng)器，在倉內(nèi)渣快排完時(shí)，可以開啟振動(dòng)器（一個(gè)或兩個(gè)同時(shí)投運(yùn)）以利于倉內(nèi)的渣徹底排盡。集水槽上設(shè)有高壓水沖洗入口，沖洗水用來沖洗濾水組件及排渣門。

脫水倉一般兩臺(tái)一組互相切換交替使用，當(dāng)一臺(tái)靜止脫水或放灰時(shí)，另一臺(tái)進(jìn)灰渣漿。

1 系統(tǒng)概述

一期2×320MW機(jī)組除渣系統(tǒng)為水力除渣運(yùn)行方式，每臺(tái)爐各配兩臺(tái)撈渣機(jī)、兩臺(tái)碎渣機(jī)、三臺(tái)渣漿泵、兩臺(tái)回水沖渣泵，#1、#2爐共用兩個(gè)φ10m脫水倉（每臺(tái)脫水倉的有效存渣容積為532m3）、一個(gè)回水池和兩臺(tái)回水泵。另外，我公司一期還設(shè)置了兩臺(tái)沖洗水泵、三組灰漿泵及高、中、低壓軸封水泵各兩臺(tái)作為防止廢水、污水外排的一種輔助手段。

2 運(yùn)行中存在的問題及原因分析

2.1 存在問題

公司一期脫水倉型號(hào)為青島海川節(jié)能環(huán)保設(shè)備有限公司生產(chǎn)的TCS-10，有效容積為532m3。由于系統(tǒng)常年運(yùn)行，維護(hù)失衡，脫水倉析水效率極低，正常脫水至灰渣含水率低于25%所需脫水時(shí)間應(yīng)為6～8h，目前需40h以上才能滿足。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，渣水系統(tǒng)中兩臺(tái)脫水倉自2012年改造大修以來，由于設(shè)備表面結(jié)垢等原因，有時(shí)整條析水槽被渣堵塞，造成脫水倉不能正常析水50余次，10次以上因脫水倉完全失去析水作用，用潛水泵抽水后將渣水混合物全部放入渣車（即所謂帶水放渣）；而渣水流入雨水排放系統(tǒng)中，會(huì)造成雨水系統(tǒng)堵塞，為此清理雨水系統(tǒng)地下管道1次，道路5次以上。尤其是2017年9月份以來，脫水倉脫水效果還行，就是放渣極其困難，渣貼壁現(xiàn)象極其嚴(yán)重，必須派兩名檢修人員用消防水將渣切割成數(shù)塊后，在倉壁振打的配合下方可完成放渣。放渣結(jié)束后仍需派數(shù)人進(jìn)行集水槽和濾網(wǎng)清理。這不僅造成了環(huán)境污染和水資源、人力資源的極大浪費(fèi)，還直接影響了設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 原因分析

（1）原4條周邊濾網(wǎng)（共計(jì)32塊濾網(wǎng)）、反沖洗管路、噴嘴及周邊環(huán)形管已全部堵塞造成報(bào)廢；后來重新在每?jī)闪兄苓厼V網(wǎng)之間增鋪設(shè)新的濾網(wǎng)，從而致使φ914mm的放渣口四周產(chǎn)生多余的邊角料，影響放渣。

（2）在發(fā)電行業(yè)形勢(shì)嚴(yán)峻的情況下，火電機(jī)組長時(shí)間停機(jī)備用的概率增加。為了減少爐膛內(nèi)積灰長時(shí)間不清理，在相應(yīng)位置板結(jié)銹蝕的現(xiàn)象，如今機(jī)組停備期間對(duì)鍋爐爐膛進(jìn)行水沖洗已成常態(tài)。雖然爐側(cè)在水沖洗時(shí)會(huì)做大量工作，在爐膛省煤器位置引入專用管道將沖洗后的灰水排到灰漿前池，經(jīng)灰漿泵管道送至灰壩，但是爐膛水平煙道和折焰角位置偏低，每次沖洗后，總會(huì)有爐膛內(nèi)沖洗的灰水流進(jìn)渣泵前池，最終通過渣漿泵打入脫水倉內(nèi)。當(dāng)一臺(tái)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，沖洗的灰水與運(yùn)行側(cè)脫水倉內(nèi)的渣混合板結(jié)，將造成脫水倉析水困難，脫水時(shí)間往往會(huì)比以往延長數(shù)小時(shí)；而當(dāng)兩臺(tái)機(jī)組均停運(yùn)后，沖洗的灰水就會(huì)在運(yùn)行側(cè)脫水倉積渣的上部板結(jié)成200mm以上顏色呈淡黃色的灰渣板結(jié)層，造成脫水、放渣雙困難。最多時(shí)6個(gè)人清理脫水倉上部淡黃色的灰渣板結(jié)層就花費(fèi)時(shí)間5天，清理積渣100多噸。

（3）雖然每次放完渣后都用反沖洗水管進(jìn)行沖洗，但由于每塊1000mm×300mm的濾水器槽內(nèi)噴嘴數(shù)量?jī)H有兩個(gè)且噴嘴尺寸偏?。?mm），噴嘴噴出來的水呈霧狀，不能有效地將濾網(wǎng)上的積渣沖洗徹底。

（4）煤質(zhì)摻配、爐膛燃燒方式等等因素影響。查閱2017年8月、9月公司摻燒煤種與長焰煤煤種及主燃煤量與摻燒煤量等參數(shù)，當(dāng)摻燒煤（貧瘦煤）量占到45%左右時(shí)，觀察脫水倉的渣幾近灰褐色的煤泥，細(xì)且黏度大，造成脫水效果差和放灰困難；通過溝通，使摻燒煤（貧瘦煤）量占到65%左右以后，明顯感覺渣質(zhì)疏松，脫水效率和放灰進(jìn)度有所改善。

（5）脫水倉放渣運(yùn)行人員對(duì)于依據(jù)渣位計(jì)量程放渣制度的執(zhí)行有些僵化，偶爾在機(jī)組停備期間5～7天才放渣一次，造成渣混合物沉淀凝固。

3 改造必要性及優(yōu)化方案

3.1 改造必要性

（1）脫水倉現(xiàn)設(shè)備狀況已遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離設(shè)計(jì)要求。濾網(wǎng)反沖洗水和周邊濾網(wǎng)過濾功能失效過半，脫水效果差問題通過更換中心濾網(wǎng)、疏通環(huán)形水管已經(jīng)無法徹底解決。

（2）由于濾網(wǎng)反沖洗功能弱化后結(jié)垢問題突出，脫水倉脫水效果只能靠反復(fù)拆卸濾網(wǎng)除垢更換來保持。脫水倉檢修作業(yè)位置復(fù)雜，空間受限，不便搭設(shè)腳手架，致使工作效率低，工作量繁重。

（3）脫水倉脫水效果差，對(duì)回水泵、回水沖渣泵運(yùn)行產(chǎn)生了不良影響?；厮泻科邔?dǎo)致回水泵、回水沖渣泵設(shè)備健康水平降低，管道磨損加劇，也影響撈渣機(jī)激流噴嘴沖渣水回用，導(dǎo)致水耗升高。

（4）脫水倉濾網(wǎng)骨架彎曲，支撐、拉筋缺失及承重工字鋼變形對(duì)設(shè)備安全構(gòu)成了較大威脅。

3.2 實(shí)施方案

（1）對(duì)脫水倉中心濾網(wǎng)進(jìn)行全面檢查，濾網(wǎng)拆卸酸洗后回裝。疏通脫水管道，恢復(fù)、疏通中心濾網(wǎng)沖洗水管路及噴嘴。

（2）恢復(fù)2臺(tái)脫水倉下部周邊濾網(wǎng)4條，每條4塊，并疏通對(duì)應(yīng)環(huán)形槽及脫水管道，提高脫水倉脫水效果。另外，將每條濾網(wǎng)反沖洗槽內(nèi)的噴嘴數(shù)量由2個(gè)增加到4個(gè)；噴嘴出口直徑由2mm提升到3.5mm。

（3）對(duì)A脫水倉頂部?jī)筛冃蔚某兄毓ぷ咒撨M(jìn)行更換。在A脫水倉中心濾網(wǎng)新骨架內(nèi)和周邊濾網(wǎng)集水槽內(nèi)加裝沖洗管道和噴嘴。

（4）將脫水倉內(nèi)壁錐形體內(nèi)的4條周邊濾網(wǎng)（16塊）全部割除，打磨干凈，然后鋪設(shè)延展性、焊接性能都良好，抗磨性和抗疲勞強(qiáng)度高的厚度為40mm的GB3280—84奧氏體301不銹鋼板。在其四周用等離子切割出4條4000mm×300mm的矩形槽，與原有脫水倉外壁一致，用來固定周邊濾網(wǎng)。在脫水倉外壁周邊濾網(wǎng)外做4800mm×400mm×120mm的集水槽，上方接入DN50反沖洗水管，下方接入DN80的排水管。反沖洗水管和排水管都是經(jīng)過軟連接和各自的母管相連，既便于清理更換周邊濾網(wǎng)，也便于拆卸。

（5）將脫水倉周邊濾網(wǎng)的析水槽安裝在脫水倉錐形體的外壁，既便于周邊濾網(wǎng)堵塞清理更換，也可保持脫水倉錐形體的內(nèi)壁光滑，從而減少周邊濾網(wǎng)集水槽在倉內(nèi)壁時(shí)，由于集水槽間有一定夾角，容易貼壁造成板結(jié)的情況；另外，減少人員更換脫水倉周邊濾網(wǎng)時(shí)進(jìn)入脫水倉的次數(shù)，相應(yīng)減少了人員在有限空間內(nèi)工作時(shí)發(fā)生高空墜落的概率；最后，就是根據(jù)沖洗水壓的大小，更換噴嘴更加方便。

（6）一期脫水倉6m平臺(tái)回水池旁增設(shè)兩臺(tái)ISW系列80-200型、Q=50m3/h、H=50mH2O、電機(jī)YE2-160M2-2型、P=15kW的管道離心泵，電源分別接在回水泵房380VMCC電源（一）和380VMCC電源（二）控制柜備用端口處。新鋪設(shè)DN80無縫鋼管1500m、DN40無縫鋼管800m，使用Z941H-16C型、P=1.6MPa、DN40電動(dòng)閘閥14臺(tái)，DN80電動(dòng)閘閥5臺(tái)。水源兩路，主水源取自回水泵房外的澄清池，備用水源取自輸煤側(cè)消防水。

（7）一期鍋爐零米渣漿前池旁增設(shè)兩臺(tái)40ZJL-B25型、Q=25m3/h、H=30mH2O、電機(jī)Y132M2-6型、P=5.5kW的潛水泵，電源分別接在鍋爐房零米380V#2除灰MCC#1、#3柜抽屜式備用開關(guān)上，在#2除灰MCC#2柜抽屜式備用開關(guān)上分別接兩臺(tái)Z941H-16C型、P=1.6MPa、DN80電動(dòng)閘閥。另外，新鋪設(shè)DN80無縫鋼管200m并入爐膛省煤器水沖洗管道引至灰漿前池。將排污泵做好支架固定放入渣漿泵前池內(nèi)，距離渣漿泵入口位置西側(cè)400mm處，泵吸入口距離鍋爐零米地面深度1200mm。

（8）單臺(tái)爐停運(yùn)備用或者檢修期間，應(yīng)關(guān)閉3臺(tái)渣漿泵的進(jìn)出口門，當(dāng)爐膛水沖洗的細(xì)灰漿流入渣漿前池時(shí)，運(yùn)行人員可以直接啟動(dòng)排污泵將灰水排入灰漿前池，通過灰漿泵管道排入灰壩即可。

（9）優(yōu)化水沖洗程序，增強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)操作干預(yù)能力。當(dāng)運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)某一個(gè)濾網(wǎng)沖洗效果不佳時(shí)，可以關(guān)閉其中的一個(gè)或者幾個(gè)，加大某一個(gè)濾網(wǎng)的沖洗水量和壓力，避免搶水現(xiàn)象發(fā)生，造成某一個(gè)濾網(wǎng)沖洗不徹底，板結(jié)堵塞。

4 結(jié)語

#1、#2機(jī)組除渣系統(tǒng)兩臺(tái)脫水倉通過改造，配合在渣漿前池、脫水倉平臺(tái)各增設(shè)兩臺(tái)排污泵，從而恢復(fù)原設(shè)計(jì)功能后，渣水的過濾效果明顯提高，水中含渣量降低。過濾后的回水通過回水泵、回水沖渣泵作用于一期撈渣機(jī)沖渣，既降低了泵及管道磨損、水耗、備品備件消耗以及人員勞動(dòng)力的投入，又提高了渣水回用率和脫水倉區(qū)域設(shè)備的文明衛(wèi)生水平，同時(shí)還保證了一期兩臺(tái)機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

［參考文獻(xiàn)］

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