1、冲灰水系统可靠性分析及改进方案摘要：通过对全厂冲灰水系统常见故障进行分析，并对不同的故障提出相应的解决方案。 关键词：冲灰水；故障原因；阀门 中图分类号：TS737 文献标识码： A 冲灰水系统概况 我厂现有两套相对独立的冲灰水系统，两套系统均采用开式循环的运行方式，目前每套系统都能独立满足机组运行需要。锅炉部分冲灰水主要用于水封用水、灰斗浇灰用水和灰沟冲灰及输渣用水。输出灰水经各台机组渣浆泵加压输送到浓缩池进行澄清，经过对灰渣沉淀后再将浓缩池上层清水由泵送回冲灰水系统中，不足部分由给水泵补充。 工艺原理 锅炉排出的渣和灰用水冲到灰渣池然后用冲灰泵经输灰管道输送至贮灰场灰水在贮灰场澄清分离后的
2、上层清水汇集至回水池然后用回水泵升至厂内清水池再用灰水的回收率一般在 50%以上。灰水循环可根据灰水性质分为酸性和碱性水循环两种方式。灰水碱性氧化物高的在循环过程中冲灰水的 pH 值和钙便会逐渐上升便形成一种碱性水循环,如不进行处理,冲灰管和回水管都会结垢,所以灰水循环要有防垢措施。有的电厂采用灰水管前处理,高 pH 闭路运行方式。即灰水在进入灰浆泵前,先在灰浆池用压缩空气进行强烈搅拌,使灰中游离的氧化钙迅速溶解出,促使碳酸钙提前结晶,从而使灰水系统达到基本稳定,管道中不再有碳酸钙结垢。 但是，火电厂除灰系统结垢冲灰废水 pH 超标一直是难于解决的问题。该工艺为解决这两个问题提供了一个简便的方
3、法。根据飞灰中碱性物质的量,建设一个小型的部分烟气脱硫系统,不需投加脱硫剂。即可解决除灰系统的问题又可脱去部分烟气中的 SO2,一举两得,其运行费用少于目前专冲灰系统防垢和水质处理建立的系统运行费用。由于设备简单,其投资也不高。 但是该工艺的工业设备运行也存在一些问题。首先是腐蚀问题,因该工艺要求低 pH 运行,因此设备腐蚀严重。对于新建成电厂,除了可以在设计时即考虑防腐问题,避免系统腐蚀外,由于飞灰和烟气本在一个通道,若能考虑除灰-脱硫一体化工艺工业的实施,对优化燃煤电厂除灰、脱硫系统工程的运行工况,是十分有利的。其次是 so3- 的氧化,除灰-脱硫一体化工艺在理论上是成立的,工业运行也证明
4、是可行的。且系统简单,投资少,运行费用低的特点,作为简易脱硫系统是有应用前景的,值得深入研究。 冲灰水系统存在问题 经过长时间的运行，锅炉部分冲灰水系统各处管路均不同程度的存在各种问题，现总结如下： 3.1、冲灰水系统管路中灰份较多，易造成管路堵塞且管道结垢较为严重。通过与运行人员和发电部专工沟通了解，现厂内 6 台给水泵中仅有 2 台可正常投入使用，其他均因管道堵塞而无法正常启动。排渣沟冲灰水喷嘴和管道经常堵塞，造成冲灰水量减小，灰渣无法及时排除。严重时导致灰渣漫出灰沟，对运行和检修人员均增加了额外的工作量。 3.2、冲灰水系统中，冲灰水母管管道上阀门损坏严重，目前绝大多数阀门均隔绝不严，一
5、旦发生因管道堵塞影响机组运行的情况，系统隔绝不严将给检修工作带来诸多不便，严重影响机组安全运行。 3.3、冲灰水系统中管道管壁磨损严重，因冲灰水中固体颗粒物较多，对各处管道内壁均造成不同程度的冲刷，仅本月在#4 机组同一冲灰水管道上已经发生两次管道管壁泄漏。 3.4、现厂内两套冲灰水系统虽然均能单独满足机组运行需要，但是在目前的机组运行中两套冲灰水系统均处于运行状态，且无法停止其中一套系统运行。对我厂机组运行的可靠性和经济性有所影响。 3.5、炉膛水封用水水量较小且水封槽内积灰严重，对炉膛负压的保持带来隐患，影响机组安全运行。在每次停炉时均要进行清理，增加了检修作业的工作量。 冲灰水系统问题分
6、析 4.1、灰水排放入浓缩池中后，因灰水为平流自然沉淀，且水量大、沉淀时间短，造成灰水中灰渣与水难以完全分离。当未沉淀灰渣输入冲灰水系统后，首先造成了对管壁的冲刷，使管壁减薄；其次在管道的盲肠段和管道变径处，如停运给水泵出口处灰渣堆积造成堵塞，冲灰水喷嘴经常因堵塞需要疏通；再次在管道中流速较慢的管段形成结垢，使管道内径减小，从而增大了泵的出力造成电力浪费；最后，因厂内冲灰水系统中绝大多数阀门均为闸阀，在阀门常开的情况下灰渣容易在阀门下密封面槽内堆积造成阀门无法完全隔绝。 4.2、在生产现场可以发现，运行人员在使用过程中冲灰水系统的阀门有的并不是处于全开或者全关的状态，在许多地方运行人员均将阀门
7、用于调节水量。因为闸阀并不能用于介质流量的调节，所以若使阀门长期处于部分打开状态，易使阀门内部闸板严重磨损，从而使阀门在全关状态下无法完全隔绝。 4.3、两套冲灰水系统不仅在母管上加装了联络管道，而且在母管到各台机组引出管上也加装了联络门。但是在经过长期运行后，造成现在联络门隔绝不严，使本来相对独立的两套冲灰水系统无法单独使用和停运。 改进方案 5.1、从上述分析中可以看出冲灰水系统中存在的大部分问题其主要原因是冲灰水中所含灰分较多，灰分中所含成分主要是不溶于水的 CaCO3和微溶于水的 Ca(OH)2,其中主要是 CaCO3，其转化过程如下： 根据上图中反应机理，只要中断其链式循环反应中任何
8、一个环节均可以达到防止管内灰垢生成的目的。归纳起来主要有化学和物理两种方式： 5.1.1、化学方式 加酸处理法：定期在灰水中加入适当的盐酸或者硫酸，中和灰水中PH 值，溶解其中不溶于水的 CaCO3 和微溶于水的 Ca(OH)2。但是存在管道腐蚀的弊端，且灰水量很大，所需加酸量也较大，费用高。 炉烟处理法：这种方式是利用炉烟呈酸性的特性，减缓灰水结垢和降低灰水 PH 值。但就已经使用的电厂情况看，这种方式处理效果波动较大。 管前预结晶法：这种方式是提高 CaO 的管前反应速度和 CaCO3 结晶速度。例如采用搅拌方式或者增大浓缩池体积等。 5.1.2、物理方式 机械除垢法：该方法包括高压水射流
9、清洗、弹丸冲击除垢法和水力机械除垢法等。 磁化处理法：其机理在于用磁场对灰水中离子产生作用，改变其结晶速度和晶粒结构，使其变的松软而能随水一起流出。 5.2、根据我厂两套冲灰水系统，且均能独立满足机组运行的实际情况。建议拆除原有两套系统母管上联络管，在各机组引出管联络管处加装堵阀。使两套冲灰水系统形成各自独立的循环模式。可以在一套系统正常运行的情况下，定期对另一套系统进行管道疏通和阀门的维修。 5.3、对于需要调节水量的部分，如浇灰水分门。采用球阀替代闸阀调节水量，减小对阀门的磨损。 结束语 火力发电厂在生产电能的同时产生大量含灰渣废水污染环境，为了减少对环境污染，就必须对废水进行处理达到再利用的目的。而提高全厂冲灰水系统的经济性和可靠性是非常必要的。 参考文献: 1殷春玉.浅谈燃煤电厂冲灰水处理J 四川电力技术，2003（1）25-26 2孙艳、李新波.冲灰水闭路循环回水系统低温阻垢处理J 新疆电力，2002（3）53-54 3徐兆康 曹平.锅炉冲灰渣水循环利用的试验研究J 上海环境科学，2006（3）28-29
