锅炉飞灰含碳测量装置堵灰原因分析和解决措施

发布时间：2022-11-13 08:50:09 浏览数：次

摘要：针对我厂锅炉飞灰含碳测量装置在运行过程中出现的故障，根据实际消缺过程中发现的问题进行分析。结果表明：主要的故障是堵灰问题，堵灰的原因是旋流分离器温度低于露点。通过采用防雨罩、维护好加热装置和防堵装置可解决堵灰问题。

关键词：锅炉；飞灰含碳量；堵灰；解决措施

1.前言

锅炉飞灰含碳量是反应火力发电厂燃煤锅炉燃烧效率的主要运行经济指标和技术指标之一，直接反应锅炉燃烧效果的好坏，也是电厂开展运行经济考核、计算锅炉效率一项必不可少的原始数据。实时检测和衡量飞灰含碳量，不仅有利于指导燃烧调整以降低煤耗，还有利于提高机组运行的经济性和安全性。以300MW锅炉为例，一个百分点的飞灰含碳量，其直接经济效益可达70万元/年。而且，如果合理控制好飞灰含碳量的品质，还可以提高煤粉灰的经济利用价值。近年来，各发电厂对于飞灰含碳量均给予高度重视。因此，保证锅炉飞灰含碳测量装置的正常运行，确保精准的飞灰含碳量数值，对于电厂经济运行有很高的应用价值。

2.装置结构及测量原理

我厂两台1000MW机组的锅炉为超超临界参数变压直流本生型锅炉，一次再热，单炉膛，前后墙对冲方式，尾部双烟道结构，采用挡板调节再热汽温，固态排渣，全钢构架，全悬吊结构，平衡通风，露天布置。飞灰含碳测量装置为北京华清優然公司提供的HQCT-1智能型飞灰测探仪表设备，设备安装于空预器出口和电除尘器入口之间的尾部烟道，其结构如图1所示。

该装置运行时，取样枪采集到高速、高温烟灰混合物，经高效旋流集尘器进行烟灰分离后，烟气通过排烟管重新回到烟道中，分离出来的灰经过充分混合后进入飞灰测量仪表机柜进行测量。测量结束后，多余的灰和分析测量过的灰通过压缩空气吹扫经旋流集尘器、排烟管重新回到烟道中。

HQCT-I智能型飞灰测碳仪表是利用飞灰中的碳粒能够吸收微波能量的机理进行测量。锅炉尾部烟气中的飞灰由于煤粉燃烧不完全而含有碳粒，这些碳粒能够吸收微波能量，引起微波能量的衰减；同时由于飞灰中其他成分对微波的吸收不敏感，因此通过微波谐振测量技术，获取衰减的微波能量和含碳量的关系，就可以分析确定飞灰中碳的含量。

3.故障情况

在运行过程中，HQCT-I智能型飞灰测碳仪表常见的故障是堵灰。经现场检查发现，从取样嘴，取样管，旋流集尘器直到过滤器一路积灰严重，这就造成了管路堵灰，测碳装置不能正常地进行取灰测量，反馈回DSC画面的参数变零，使得运行人员不能正常观察飞回含碳量。

正常运行的情况，锅炉A/B两侧的飞灰含碳参数都在某一个相近的正常值范围内晃动。HQCT-I智能型飞灰测碳仪表测量的结果，如图3所示：

运行过程中，锅炉A侧飞灰含碳装置发生堵灰。调DCS曲线，从曲线上可以看出，堵灰是逐渐性的，积灰的过程中参数出现阶跃跳变，最终整个管道堵实之后，A侧装置无法测量，参数最终显示为零。故障曲线如图4所示：

4.故障原因分析

飞灰中含有水蒸气，而HQCT-I智能型飞灰测碳仪表的旋流集尘器位于烟道外面的大气中，飞灰进入旋流分离器时因为温度的急剧下降而发生结露现象，水分与飞灰发生粘结，在旋流分离器下口部造成积灰。旋流分离器积灰堵实之后，最终取样管，连同下灰管，谐振腔测量用软管全部堵灰，使得测探仪表无法正常使用。所以保持飞灰的温度是控制堵灰的关键。

5.解决措施

5.1增加合理位置的防雨罩：

台州地处中亚热带季风区，雨水充沛，气候潮湿。旋流集尘器位于烟道外面，一旦雨雾侵袭，飞灰温度降低产生凝结。因此，应该在机柜上边加装防雨罩，防雨罩的插入深度必须直达保温层内部，尽量避免旋流集尘器受潮。

5.2加强对加热设备的检查：

温控仪通过控制电热管，确保空气加热器达到一定的温度，对流经空气加热器的压缩空气进行加热，这有利于保证空气反吹管道中的干燥和温度。为了维持旋流集尘器的温度，采用特型电伴热套进行加热，并在外部裹覆保温层。这有助于旋流集尘器收集到适当的飞灰，并且防止因温度下降引起旋流集尘器堵灰。为了整个系统的正常运行，需要定期察看压缩空气加热和集尘器保温系统的运行情况，发现故障及时处理。

5.3防堵过滤装置维护：

防堵过滤装置位于谐振腔下部，用于隔离飞灰管路和压缩空气管路。使用一段时间之后，防堵过滤装置容易粘灰，造成反吹压力不足。因此，需要定期更换防堵过滤装置，周期通常3-4个月左右。具体情况要根据现场灰量及其仪用空气干燥程度决定。如果在运行期间出现反吹压力不足，则必须立刻更换新的防堵装置。

6.结语

本文深入分析了锅炉飞灰含碳测量装置堵灰的原因，并提出了通过加装防雨罩、保证加热装置和防堵装置的正常运行等措施来避免装置堵灰，保证运行人员可以观察到正确的飞灰含碳数据，及时有效的调整锅炉运行，提高机组运行的效率。

参考文献：

[1]樊泉桂，阎维平，等.锅炉原理.北京：中国电力出版社，2008

[2]陈炳花，张颉，孙锐，等.运行参数对锅炉煤粉着火燃烧和飞灰含碳量影响的数值研究【J】 .动力工程学报，2004，24（4）：470-476

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