摘要:山西漳澤電力股份有限公司漳澤發(fā)電分公司4#電除塵器改造成袋式除塵器后，在運(yùn)行中出現(xiàn)阻力居高不下的情況，以及在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)發(fā)生引風(fēng)機(jī)失速等故障。測(cè)試結(jié)果顯示，引風(fēng)機(jī)的失速與除塵器無(wú)關(guān)，而與機(jī)組負(fù)荷有關(guān)。經(jīng)采取調(diào)整機(jī)組負(fù)荷、改變清灰方式、處理環(huán)鏈機(jī)構(gòu)故障等相應(yīng)措施，機(jī)組運(yùn)行基本保持穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞:除塵器,機(jī)組負(fù)荷,風(fēng)機(jī)失速,清灰,環(huán)鏈機(jī)構(gòu)

1 引言

山西漳澤電力股份有限公司漳澤發(fā)電分公司4#爐于2008年初進(jìn)行了大修。由于原來(lái)使用的電除塵器效率低，不能達(dá)到低于50mg/Nm3的排放標(biāo)準(zhǔn)要求，為了節(jié)能減排，將電除塵器改造成袋式除塵器。改造采用了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的分室定位反吹袋式除塵技術(shù)。由于電除塵器改造成袋式除塵器后，阻力增加了1000～1200Pa，所以引風(fēng)機(jī)也進(jìn)行了更換。改造工程從2008年2月底開始，2008年4月結(jié)束。機(jī)組啟動(dòng)一段時(shí)間后，出現(xiàn)了引風(fēng)機(jī)失速及袋式除塵器阻力增加等問(wèn)題，通過(guò)測(cè)試、分析、消缺，找出了故障原因，采取了相應(yīng)的措施，使機(jī)組運(yùn)行基本穩(wěn)定。

2 分室定位反吹袋式除塵器

2.1 工作原理

含塵氣體進(jìn)入除塵器進(jìn)氣煙箱，經(jīng)氣流均布板后進(jìn)入塵氣室，經(jīng)濾袋過(guò)濾，粉塵被阻擋在濾袋的外表面。被過(guò)濾后的氣體穿過(guò)濾袋，由凈氣室的出風(fēng)口排出。被阻滯在濾袋外表面的粉塵隨著時(shí)間漸漸增加，除塵器的阻力加大，當(dāng)阻力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，差壓儀輸出啟動(dòng)信號(hào)，指令環(huán)鏈分室定位反吹清灰機(jī)構(gòu)啟動(dòng)，使加壓凈化后的氣體經(jīng)過(guò)反吹清灰機(jī)構(gòu)，將被捕集在濾袋外表面的粉塵與濾袋分離，實(shí)現(xiàn)除塵目的。

2.2 定阻力自動(dòng)控制清灰

合理控制袋式除塵器，是提高除塵效率及濾袋使用壽命的關(guān)鍵。當(dāng)濾袋捕集的粉塵達(dá)到一定厚度、除塵器的運(yùn)行阻力達(dá)到了上限設(shè)定值時(shí)，差壓儀輸出信號(hào)，指令環(huán)鏈反吹機(jī)構(gòu)開始逐室進(jìn)行反吹清灰。當(dāng)濾袋外表面的粉塵被清落到一定程度時(shí)，除塵器的運(yùn)行阻力達(dá)到了下限設(shè)定值，差壓儀再次輸出信號(hào)，使環(huán)鏈反吹機(jī)構(gòu)停止工作。這種定阻力清灰系統(tǒng)可以使除塵器在一個(gè)合理的阻力狀態(tài)下運(yùn)行，并可有效地防止出現(xiàn)高阻力狀態(tài)把粒徑較小的塵粒壓入濾料纖維空隙中，發(fā)生濾料堵塞的現(xiàn)象；也可以防止因?yàn)V袋過(guò)度清灰（過(guò)濾層被清掉）而降低除塵效率。同時(shí)也保證了濾袋合理的清灰次數(shù)，提高了濾袋的使用壽命。

2.3 環(huán)鏈分室定位反吹清灰機(jī)構(gòu)

該除塵器共設(shè)有4臺(tái)環(huán)鏈反吹機(jī)構(gòu)。每臺(tái)環(huán)鏈機(jī)構(gòu)都是按照差壓指令依次進(jìn)行清灰的。反吹清灰時(shí)對(duì)鍋爐運(yùn)行的影響甚微，且消耗功率極小。反吹清灰氣體是凈化后的煙氣，沒(méi)有溫差，可以防止清灰時(shí)造成結(jié)露；同時(shí)煙氣中的含氧量很低，避免了濾料運(yùn)行中的氧化，提高了濾袋的使用壽命。

分室定位反吹清灰系統(tǒng)采用間歇環(huán)鏈分室定位反吹機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)對(duì)某一室進(jìn)行清灰時(shí)，首先開啟該室清灰總閥，同時(shí)關(guān)閉其余的；然后，清灰電機(jī)開始啟動(dòng)，使反吹氣流進(jìn)入到清灰的袋室中，且被清灰袋室處在關(guān)閉過(guò)濾氣流狀態(tài)下，導(dǎo)通反吹氣流，反向吹入濾袋內(nèi)凈化后的煙氣，吹落濾袋外表面附著的粉塵。這時(shí)氣流方向與粉塵墜落方向一致，加速了粉塵的墜落，減少了粉塵的二次吸附，實(shí)現(xiàn)環(huán)鏈分室定位反吹。

3 除塵器運(yùn)行故障發(fā)生

漳澤發(fā)電分公司4#機(jī)組大修結(jié)束后，電除塵器改造成袋式除塵器。最初運(yùn)行基本正常，除塵效率十分理想，清灰效果也十分明顯，除塵器的阻力從清灰前的1000Pa，可以降到清灰后的400Pa。然而從2008年6月以后，當(dāng)除塵器阻力升高達(dá)到上限值1000Pa時(shí)，開啟清灰總閥，啟動(dòng)環(huán)鏈清灰機(jī)構(gòu)進(jìn)行清灰時(shí)，阻力卻不斷升高，最高達(dá)到1800Pa，影響了鍋爐負(fù)荷。在不得已的情況下，漳電運(yùn)行人員采取開旁路煙道，降低機(jī)組負(fù)荷等緊急措施。機(jī)組負(fù)荷降下來(lái)以后，又造成引風(fēng)機(jī)失速，此時(shí)已嚴(yán)重影響了機(jī)組的安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。

4 故障分析

出現(xiàn)故障后，漳電有關(guān)部門和生產(chǎn)制造廠共同對(duì)引風(fēng)機(jī)的失速進(jìn)行了分析。首先檢查了運(yùn)行記錄，然后通過(guò)幾次實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷降到120MW左右時(shí)，引風(fēng)機(jī)就出現(xiàn)了失速現(xiàn)象。后來(lái)漳澤發(fā)電分公司請(qǐng)西安交通大學(xué)能動(dòng)學(xué)院對(duì)更換后的4#引風(fēng)機(jī)做引風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)，得出的結(jié)果是各項(xiàng)性能均符合設(shè)計(jì)要求。只是當(dāng)單臺(tái)引風(fēng)機(jī)流量低于130m3/s時(shí)，引風(fēng)機(jī)發(fā)生失速，此時(shí)機(jī)組負(fù)荷恰好在120～130MW之間。由此證明，引風(fēng)機(jī)失速與袋式除塵器阻力增大沒(méi)有必然聯(lián)系，只是與機(jī)組負(fù)荷有關(guān)。解決失速的有效措施是機(jī)組負(fù)荷在運(yùn)行時(shí)避開120～130MW范圍。

接著又對(duì)除塵器運(yùn)行阻力增高、清灰不力進(jìn)行了分析。結(jié)果認(rèn)為是由于反吹清灰總閥未打開造成反吹風(fēng)未對(duì)袋室進(jìn)行吹掃而造成的。據(jù)此，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)清灰總閥進(jìn)行了檢查。派專人將出口煙箱下側(cè)的外護(hù)板及保溫層拆掉，用割具在出口煙箱下側(cè)開一個(gè)矩形方孔直接觀察�？吹角寤铱傞y開關(guān)都到位并且與遠(yuǎn)程控制顯示一致，并無(wú)異常。排除了清灰總閥的故障后，就基本上可認(rèn)為清灰不力的主要原因是反吹風(fēng)量不足。

5 清灰風(fēng)量不足分析及解決措施

5.1 鍋爐系統(tǒng)風(fēng)量分析

根據(jù)實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)，認(rèn)識(shí)到反吹風(fēng)的風(fēng)量與機(jī)組大小、機(jī)組負(fù)荷、總風(fēng)量有直接關(guān)系，對(duì)同樣類型的袋式除塵器漳山600MW機(jī)組與漳電215MW機(jī)組進(jìn)行比較，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)見下表。

經(jīng)過(guò)比較，得出如下結(jié)論：

（1）機(jī)組負(fù)荷高時(shí)，煙氣流量就大，反吹風(fēng)的風(fēng)量也就大。此時(shí)能夠滿足反吹清灰的需要。

（2）當(dāng)機(jī)組負(fù)荷低時(shí)，煙氣流量就小，反吹風(fēng)的風(fēng)量就小。此時(shí)反吹風(fēng)的風(fēng)量可能達(dá)不到清灰的要求。

（3）大機(jī)組處理的煙氣流量比小機(jī)組大得多，即使負(fù)荷低時(shí)，煙氣流量也足夠大，能滿足反吹風(fēng)清灰的要求。

解決措施：

（1）機(jī)組負(fù)荷低時(shí)，可將反吹清灰的上限值調(diào)到800Pa，啟動(dòng)環(huán)鏈清灰系統(tǒng)；

（2）采取整組清灰方式，用兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量對(duì)一個(gè)室的袋室逐一進(jìn)行清灰；若風(fēng)量還不夠，則可以啟動(dòng)備用反吹風(fēng)機(jī)。

5.2 反吹清灰風(fēng)量分配分析

通過(guò)對(duì)多次實(shí)際袋式除塵器運(yùn)行的觀察，當(dāng)運(yùn)行人員看到各室阻力升高到1000Pa以上時(shí)，為了使阻力下降，會(huì)在實(shí)際操作中將 4 個(gè)室的清灰總閥全部打開，使 4 個(gè)室的清灰電機(jī)同時(shí)運(yùn)行。事實(shí)證明，這樣做往往會(huì)使反吹清灰風(fēng)的風(fēng)量分散，每個(gè)室的清灰風(fēng)量都達(dá)不到清掉灰塵所需的風(fēng)量。只要有一個(gè)室的阻力下降，其它室阻力也不再升高。

因此運(yùn)行人員必須要熟讀設(shè)備廠家編寫的關(guān)于分室定位反吹袋式除塵器的說(shuō)明書；熟悉兩種清灰方式，并嚴(yán)格執(zhí)行。具體應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）反吹清灰時(shí)，同一室中只能有一個(gè)袋室在清灰；

（2）整組清灰時(shí)，在清灰過(guò)程中，只允許一個(gè)清灰總閥打開，相對(duì)應(yīng)的清灰電機(jī)運(yùn)行；其余三個(gè)清灰總閥及清灰電機(jī)關(guān)停；

（3）分組清灰時(shí)，在清灰過(guò)程中，一室清灰總閥打開，相應(yīng)的清灰電機(jī)運(yùn)行；另一室清灰總閥關(guān)閉，清灰電機(jī)停運(yùn)；

（4）分組清灰時(shí)，如果機(jī)組負(fù)荷降低，一臺(tái)引風(fēng)機(jī)的反吹風(fēng)量就可能不足。此時(shí)要采用整組清灰方式。即開通手動(dòng)聯(lián)絡(luò)閥，用兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)的風(fēng)對(duì)單室的一個(gè)袋室清灰；風(fēng)量再不足時(shí)，可逐一啟動(dòng)備用反吹風(fēng)機(jī)。

5.3 環(huán)鏈清灰機(jī)構(gòu)故障分析

環(huán)鏈反吹清灰機(jī)構(gòu)是清灰系統(tǒng)的核心部件。通過(guò)多次從凈氣室觀察鏡觀察環(huán)鏈機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，每當(dāng)出現(xiàn)高阻力的情況時(shí)，環(huán)鏈機(jī)構(gòu)系統(tǒng)必然有清灰電機(jī)空轉(zhuǎn)，斷鏈條或百葉窗多處開關(guān)不到位等故障產(chǎn)生。因而斷定清灰不力的根本原因是環(huán)鏈反吹清灰機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常。歸納起來(lái)主要有以下幾點(diǎn)：
　　
（1）清灰電機(jī)的安全銷斷裂；

（2）環(huán)鏈機(jī)構(gòu)的鏈條碰頭受力過(guò)大產(chǎn)生變形、脫落；

（3）清灰閥閥板碰頭與凸輪定位卡澀；

（4）清灰閥閥板與清灰閥的法蘭卡澀；

（5）清灰閥閥板的密封鋼圈與閥體卡澀；

（6）清灰閥的凸輪與百葉窗連接傳動(dòng)的“鴨”嘴卡澀；

（7）百葉窗的百葉板與窗體卡澀；

（8）百葉窗的連桿松動(dòng)，使百葉板動(dòng)作不一致；

（9）鏈條的限位擋塊與鏈條卡澀。

綜上所述，環(huán)鏈清灰機(jī)構(gòu)產(chǎn)生故障的原因是機(jī)械傳動(dòng)部件過(guò)多。整臺(tái)設(shè)備分 4 個(gè)室，共192個(gè)袋室。每完成一個(gè)袋室的清灰，百葉窗及清灰閥需動(dòng)作兩次，其中有十幾處轉(zhuǎn)動(dòng)或傳動(dòng)的動(dòng)作需完成，這在130℃左右的溫度條件下是難以保證的。

因此在設(shè)備運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行人員要做到每班巡檢，主要檢查以下幾點(diǎn)：

（1）清灰電機(jī)安全銷是否斷裂；

（2）觀察鏈條在清灰時(shí)是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)；

（3）觀察百葉窗是否正常開關(guān)；

（4）觀察清灰閥的凸輪是否與百葉窗動(dòng)作一致。

若出現(xiàn)問(wèn)題，必須在現(xiàn)場(chǎng)切換檢修。

6 存在問(wèn)題

（1）因大修時(shí)間緊、任務(wù)重、設(shè)備到貨遲等原因，環(huán)鏈清灰機(jī)構(gòu)安裝、調(diào)試時(shí)間短，無(wú)法保證每個(gè)傳動(dòng)部件動(dòng)作靈活可靠。

（2）環(huán)鏈清灰機(jī)構(gòu)是新技術(shù)，某些方面還有待改進(jìn)。如清灰閥既要轉(zhuǎn)動(dòng)靈活又要密封良好；鏈條與鏈條限位擋塊卡澀等技術(shù)問(wèn)題。

（3）備用反吹風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后增加的風(fēng)量較小，最大流量為3800m3/h（實(shí)測(cè)），只能增加約10%的風(fēng)量，增加風(fēng)量的效果不明顯。

（4）反吹風(fēng)機(jī)應(yīng)當(dāng)能夠負(fù)載啟動(dòng)。

（5）反吹風(fēng)管需增加壓力表，可直接觀測(cè)反吹風(fēng)的壓力。

7 結(jié)語(yǔ)

（1）電除塵器改造成袋式除塵器后，在節(jié)能、環(huán)保等方面效果顯著，粉塵出口排放濃度≤20mg/Nm3，低于50mg/Nm3的排放要求。為環(huán)境的改善做出了積極貢獻(xiàn)。

（2）由于環(huán)鏈清灰技術(shù)在改造項(xiàng)目上是首次應(yīng)用，在運(yùn)行中還存在一定的問(wèn)題。運(yùn)行人員在生產(chǎn)運(yùn)行中應(yīng)熟悉設(shè)備、合理操作，出現(xiàn)問(wèn)題一定要及時(shí)排除。

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