原水水質(zhì)對(duì)水處理設(shè)備的影響
我公司原水取至南潮河，沿途經(jīng)過(guò)村莊和化工園區(qū)，經(jīng)常受到居民生活垃圾及化工廠污水污染，而且取水口在取水河末端，水質(zhì)受污染后，無(wú)法及時(shí)替換，只能靠自身消耗解決。就此淺談一下原水水質(zhì)對(duì)水處理設(shè)備的影響及危害。
原水經(jīng)補(bǔ)水泵提升首先進(jìn)入沉淀池，通過(guò)加入絮凝劑絮凝沉淀。當(dāng)水中含有帶電膠體等物質(zhì)時(shí)，就會(huì)影響絮凝效果，形不成大而松軟的礬花，不但無(wú)法使水中雜質(zhì)沉淀，而且還會(huì)使絮凝劑隨水進(jìn)入下道工序。具體現(xiàn)象就是，沉淀池反應(yīng)混合區(qū)，小而實(shí)的細(xì)小礬花，清水區(qū)水質(zhì)渾濁，且?guī)в屑?xì)微顆粒。
水經(jīng)由清水泵進(jìn)入多介質(zhì)和活性炭過(guò)濾器，受污染的水會(huì)加重過(guò)濾器的運(yùn)行負(fù)擔(dān)；水中大量的有機(jī)物、膠體會(huì)沉積在石英砂中，造成粘連，使多介質(zhì)過(guò)濾器濾料板結(jié)，很難反洗干凈，影響過(guò)濾效果；活性炭強(qiáng)大的吸附力會(huì)把水中的色素、有機(jī)物、膠體等雜質(zhì)吸附過(guò)濾，但受污染水中，大量的這些雜質(zhì)會(huì)很快就把活性炭的微孔堵死，使活性炭失去活性，喪失吸附能力，大大縮短了使用壽命。
然后，水進(jìn)入保安過(guò)濾器，保安過(guò)濾器濾芯的濾徑有5um，受污染的水，不能在前面過(guò)濾器中過(guò)濾干凈，水中的雜質(zhì)會(huì)很快把保安過(guò)濾器的濾芯堵塞，這就是我們專業(yè)保安過(guò)濾器濾芯更換頻繁的根本原因；而且水中大量的有機(jī)物和膠體，會(huì)在濾芯表面粘附，這些都在更換濾芯時(shí)有所體現(xiàn)。
水經(jīng)由保安過(guò)濾器之后，就到了主要的脫鹽設(shè)備——反滲，反滲是靠高壓和反滲膜的特性，可以把水中的鹽類出去95%以上；運(yùn)行中，水分子透過(guò)反滲膜進(jìn)入淡水箱，鹽類和水中的雜質(zhì)，會(huì)隨著濃水排掉，但是有部分鹽類和雜質(zhì)會(huì)附著在膜的表面，這就是反滲膜結(jié)垢和污堵的原因。當(dāng)原水受到污染時(shí)，水中各種雜質(zhì)含量越多，從而在膜表面殘留的就越多，反滲膜堵塞就會(huì)加快，造成進(jìn)水壓力升高、產(chǎn)水量下降。去年5月份和今年2月份，河水受到化工廠污水嚴(yán)重污染，致使反滲產(chǎn)水量急劇降低，在以后幾個(gè)月的化學(xué)清洗時(shí)，清洗水都是紅黑色，產(chǎn)水量也無(wú)法恢復(fù)到原來(lái)的水平。
水經(jīng)過(guò)反滲的初步除鹽，隨后進(jìn)入陰陽(yáng)床，以出去剩余的鹽類離子。陰陽(yáng)樹(shù)脂是靠交換吸附來(lái)去掉相應(yīng)的陰陽(yáng)離子；陰陽(yáng)樹(shù)脂對(duì)水中的一些雜質(zhì)十分敏感，陽(yáng)樹(shù)脂主要是鐵離子，陰樹(shù)脂主要是有機(jī)物。受污染的原水中含有大量的有機(jī)物，在前序工序中無(wú)法完全去掉的有機(jī)物隨水到陰床中，就會(huì)對(duì)陰樹(shù)脂造成污染。今年三月份，我專業(yè)兩臺(tái)陰床交換能力減弱，再生頻繁，堿耗增加；從陰床中取樹(shù)脂樣，顏色已經(jīng)發(fā)紅發(fā)黑，經(jīng)爭(zhēng)光樹(shù)脂廠家技術(shù)部鑒定，樹(shù)脂已受到嚴(yán)重的有機(jī)物污染；為了保證安全供水和降低堿耗，只能更換新樹(shù)脂；這樣樹(shù)脂的使用壽命就大大縮短，造成了很大的浪費(fèi)。
綜上所述，原水水質(zhì)的好壞對(duì)化水設(shè)備的運(yùn)行狀況影響很大，水質(zhì)不好，會(huì)影響水處理設(shè)備的出力、影響制水成本、影響供水安全。所以，保證良好的原水水質(zhì)對(duì)化水專業(yè)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是一個(gè)重中之重的因素。（陳家港公司 江玉華）
汽輪機(jī)初參數(shù)異常對(duì)設(shè)備的危害
在汽輪機(jī)運(yùn)行中，初終汽壓、汽溫、主蒸汽流量等參數(shù)都等于設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，這種運(yùn)行工況稱為設(shè)計(jì)工況，此時(shí)的效率高，所以又稱為經(jīng)濟(jì)工況。運(yùn)行中如果各種參數(shù)都等于額定值，則這種工況稱為額定工況。目前大型汽輪機(jī)組的熱力計(jì)算工況多數(shù)都取額定工況，為此機(jī)組的設(shè)計(jì)工況和額定工況成為同一個(gè)工況。在實(shí)際運(yùn)行中，很難使參數(shù)嚴(yán)格地保持設(shè)計(jì)值，這種與設(shè)計(jì)工況不符合的運(yùn)行工況，稱為汽輪機(jī)的變工況。這時(shí)進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽參數(shù)、流量和凝結(jié)器真空的變化，將引起各級(jí)的壓力、溫度、焓降、效率、反動(dòng)度及軸向推力等發(fā)生變化。這不單影響汽輪機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，還將影響汽輪機(jī)的安全性。所以在日常運(yùn)行中，應(yīng)該認(rèn)真監(jiān)督汽輪機(jī)初、終參數(shù)的變化。
一、主蒸汽壓力升高
當(dāng)主蒸汽溫度和凝結(jié)器真空不變，而主蒸汽壓力升高時(shí)，蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)的焓降增加，末級(jí)排汽濕度增加。主蒸汽壓力升高時(shí)，即使機(jī)組調(diào)速汽閥的總開(kāi)度不變，主蒸汽流量也將增加，機(jī)組負(fù)荷則增加，這對(duì)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性有利。但如果主蒸汽壓力升高超出規(guī)定范圍時(shí)，將會(huì)直接威脅機(jī)組的安全運(yùn)行。因此在機(jī)組運(yùn)行規(guī)程中有明確規(guī)定，不允許在主蒸汽壓力超過(guò)限數(shù)值時(shí)運(yùn)行。主蒸汽壓力過(guò)高有如下危害：
（1）主蒸汽壓力升高時(shí)，要維持負(fù)荷不變，需減小調(diào)速汽閥的總開(kāi)度，但這只能通過(guò)關(guān)小全開(kāi)的調(diào)速汽閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。在關(guān)小到第一調(diào)速汽閥全開(kāi)，而第二調(diào)速汽閥將要開(kāi)啟時(shí)，蒸汽在調(diào)節(jié)級(jí)的焓降大，會(huì)引起調(diào)節(jié)級(jí)動(dòng)葉片過(guò)負(fù)荷，甚至可能被損傷。
（2）末級(jí)葉片可能過(guò)負(fù)荷。主蒸汽壓力升高后，由于蒸汽比容減小，即使調(diào)速汽閥開(kāi)度不變，主蒸汽流量也要增加，再加上蒸汽的總焓降增加，將使末級(jí)葉片過(guò)負(fù)荷，所以，這時(shí)要注意控制機(jī)組負(fù)荷。
（3）主蒸汽溫度不變，只是主蒸汽壓力升高，將使末幾級(jí)的蒸汽濕度變大，機(jī)組末幾級(jí)的動(dòng)葉片被水滴沖刷加重。
（4）承壓部件和緊固部件的內(nèi)應(yīng)力會(huì)加大。主蒸汽壓力升高后，主蒸汽管道、自動(dòng)主汽閥及調(diào)速汽閥室、汽缸、法蘭、螺栓等部件的內(nèi)應(yīng)力都將增加，這會(huì)縮短其使用壽命，甚至造成這些部件受到損傷。
由于主蒸汽壓力升高時(shí)會(huì)帶來(lái)許多危害，所以當(dāng)主蒸汽壓力超過(guò)允許的變化范圍時(shí)，不允許在此壓力下繼續(xù)運(yùn)行。若主蒸汽壓力超過(guò)規(guī)定值，應(yīng)及時(shí)聯(lián)系鍋爐值班員，使它盡快恢復(fù)到正常范圍；當(dāng)鍋爐調(diào)整無(wú)效時(shí)，應(yīng)利用電動(dòng)主閘閥節(jié)流降壓。如果采用上述降壓措施后仍無(wú)效，主蒸汽壓力仍繼續(xù)升高，應(yīng)立即打閘停機(jī)。
二、主蒸汽壓力下降
當(dāng)主蒸汽溫度和凝結(jié)器真空不變，主蒸汽壓力降低時(shí)，蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)的焓降要減少，蒸汽比容將增加。此時(shí)，即使調(diào)速汽閥總開(kāi)度不變，主蒸汽流量也要減少，機(jī)組負(fù)荷降低；若汽壓降低過(guò)多時(shí)，機(jī)組帶不到滿負(fù)荷，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性降低；這時(shí)調(diào)節(jié)級(jí)焓降仍接近于設(shè)計(jì)值，而其它各級(jí)焓降均低于設(shè)計(jì)值，所以對(duì)機(jī)組運(yùn)行的安全性沒(méi)有不利影響。如果主蒸汽壓力降低后，機(jī)組仍要維持額定負(fù)荷不變，就要開(kāi)大調(diào)速汽閥增加主蒸汽流量，這將會(huì)使汽輪機(jī)末幾級(jí)特別是最末級(jí)葉片過(guò)負(fù)荷，影響機(jī)組安全運(yùn)行。當(dāng)主蒸汽壓力下低超過(guò)允許值時(shí)，應(yīng)盡快聯(lián)系鍋爐值班員恢復(fù)汽壓；當(dāng)汽壓降低至低限度時(shí)，應(yīng)采用降低負(fù)荷和減少進(jìn)汽量的方法來(lái)恢復(fù)汽壓至正常，但要考慮滿足抽汽供熱汽壓和除氧器用汽壓力，不要使機(jī)組負(fù)荷降得過(guò)低。
三、主蒸汽溫度升高
在實(shí)際運(yùn)行中，主蒸汽溫度變化的可能性較大，主蒸汽溫度變化對(duì)機(jī)組安全性、經(jīng)濟(jì)性的影響比主蒸汽壓力變化時(shí)的影響更為嚴(yán)重，所以，對(duì)主蒸汽溫度的監(jiān)督要特別重視。對(duì)于高溫高壓機(jī)組，通常只允許主蒸汽溫度比額定溫度高5℃左右。當(dāng)主蒸汽溫度升高時(shí)，主蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)的總焓降、汽輪機(jī)相對(duì)的內(nèi)效率和熱力系統(tǒng)的循環(huán)熱效率都有所提高，熱耗降低，使運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益提高，但是主蒸汽溫度升高超過(guò)允許值時(shí)，對(duì)設(shè)備的安全十分有害。主蒸汽溫度升高的危害如下：
（1）調(diào)節(jié)級(jí)葉片可能過(guò)負(fù)荷。主蒸汽溫度升高時(shí)，首先調(diào)節(jié)級(jí)的焓降增加；在負(fù)荷不變的情況下，尤其當(dāng)高速汽閥中，有di一調(diào)速汽閥全開(kāi)，其它調(diào)速汽閥關(guān)閉的狀態(tài)下，調(diào)節(jié)級(jí)葉片將發(fā)生過(guò)負(fù)荷。
（2）金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度降低，蠕變速度加快。主蒸汽溫度過(guò)高時(shí)，主蒸汽管道、自動(dòng)主汽閥、調(diào)速汽閥、汽缸和調(diào)節(jié)級(jí)進(jìn)汽室等高溫金屬部件的機(jī)械強(qiáng)度將會(huì)降低，蠕變速度加快。汽缸、汽閥、高壓軸封堅(jiān)固件等易發(fā)生松弛，將導(dǎo)致設(shè)備損壞或使用壽命縮短。若溫度的變化幅度大、次數(shù)頻繁，這些高溫部件會(huì)因交變熱應(yīng)力而疲勞損傷，產(chǎn)生裂紋損壞。這些現(xiàn)象隨著高溫下工作時(shí)間的增長(zhǎng)，損壞速度加快。
（3）機(jī)組可能發(fā)生振動(dòng)。汽溫過(guò)高，會(huì)引起各受熱金屬部件的熱變形和熱膨脹加大，若膨脹受阻，則機(jī)組可能發(fā)生振動(dòng)。
在機(jī)組的運(yùn)行規(guī)程中，對(duì)主蒸汽溫度及在某一超溫條件下允許工作的小時(shí)數(shù)，都應(yīng)作出嚴(yán)格的規(guī)定。一般的處理原則是：當(dāng)主蒸汽溫度超過(guò)規(guī)定范圍時(shí)，應(yīng)聯(lián)系鍋爐值班員盡快調(diào)整、降溫，汽輪機(jī)值班員應(yīng)加強(qiáng)全面監(jiān)視檢查，若汽溫尚在汽缸材料允許的高使用溫度以下時(shí)，允許短時(shí)間運(yùn)行，超過(guò)規(guī)定運(yùn)行時(shí)間后，應(yīng)打閘停機(jī)；若汽溫超過(guò)汽缸材料允許的高使用溫度，應(yīng)立即打閘停機(jī)。例如中參數(shù)機(jī)組額定主蒸汽溫度為435℃，當(dāng)主蒸汽溫度超過(guò)440℃時(shí)，應(yīng)聯(lián)系鍋爐值班員降溫；當(dāng)主蒸汽升高到445～450℃之間時(shí)，規(guī)定連續(xù)運(yùn)行時(shí)間不得超過(guò)30min，全年累計(jì)運(yùn)行時(shí)間不得超過(guò)20h；當(dāng)主蒸汽溫度超過(guò)450℃時(shí)，應(yīng)立即故障停機(jī)。
四、主蒸汽溫度降低
當(dāng)主蒸汽壓力和凝結(jié)真空不變，主蒸汽溫度降低時(shí)，主蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)的總焓降減少，若要維持額定負(fù)荷，必須開(kāi)大調(diào)速汽閥的開(kāi)度，增加主蒸汽的進(jìn)汽量。一般機(jī)組主蒸汽溫度每降低10℃，汽耗量要增加1.3%~1.5%。主蒸汽溫度降低時(shí)，不但影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，也威脅著機(jī)組的運(yùn)行安全。其主要危害是：
（1）末級(jí)葉片可能過(guò)負(fù)荷。因?yàn)橹髡羝麥囟冉档秃?，為維持額定負(fù)荷不變，則主蒸汽流量要增加，末級(jí)焓降增加，末級(jí)葉片可能過(guò)負(fù)荷狀態(tài)。
（2）末幾級(jí)葉片的蒸汽濕度增加。主蒸汽壓力不變，溫度降低時(shí)，末幾級(jí)葉片的蒸汽濕度將要增加，這樣除了會(huì)增加末幾級(jí)動(dòng)葉的濕汽損失外，同時(shí)還將加劇開(kāi)幾級(jí)動(dòng)葉的水滴沖蝕，縮短葉片的使用壽命。
（3）各級(jí)反動(dòng)度增加。由于主蒸汽溫度降低，則各級(jí)反動(dòng)度增加，轉(zhuǎn)子的軸向推力明顯增加，推力瓦塊溫度升高，機(jī)組運(yùn)行的安全可靠性降低。
（4）高溫部件將產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力和熱變形。若主蒸汽溫度快速下降較多時(shí)，自動(dòng)主汽閥外殼、調(diào)節(jié)級(jí)、汽缸等高溫部件的內(nèi)壁溫度會(huì)急劇下降而產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力和熱變形，嚴(yán)重時(shí)可能使金屬部件產(chǎn)生裂紋或使汽輪機(jī)內(nèi)動(dòng)、靜部分造成磨損事故；當(dāng)主蒸汽溫度降至限值時(shí)，應(yīng)打閘停機(jī)。
（5）有水擊的可能。當(dāng)主蒸汽溫度急劇下降50℃以上時(shí)，往往是發(fā)生水沖擊事故的先兆，汽輪機(jī)值班員必須密切注意，當(dāng)主蒸汽溫度還繼續(xù)下降時(shí)，為確保機(jī)組安全，應(yīng)立即打閘停機(jī)。（陳家港公司張玉立）
電廠水處理的特點(diǎn)
隨著我國(guó)能源行業(yè)的不斷前進(jìn)與深入的發(fā)展，大型機(jī)組規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，機(jī)組的參數(shù)和容量等不斷提高，這導(dǎo)致電廠化學(xué)水處理發(fā)生巨大的變化。水處理包括補(bǔ)給水處理和汽、水監(jiān)督工作，是改善鍋爐運(yùn)行工況、避免汽水循環(huán)不良的安全保障。在電廠技術(shù)不斷進(jìn)步與發(fā)展的現(xiàn)狀下，水處理的設(shè)備、生產(chǎn)、方式、工藝方法等方面也都有了新的變化，存在新的特點(diǎn)。下面闡述電廠化學(xué)處理技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)。
一、設(shè)備集中化布置。傳統(tǒng)電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)包括凈水的預(yù)處理、鍋爐補(bǔ)給水的處理、凝結(jié)水的處理、汽水取樣的監(jiān)測(cè)分析、加藥、綜合水泵房、循環(huán)水的加氯、廢水及污水處理等系統(tǒng)。它存在占地面積較大、生產(chǎn)崗位分散、管理不便等諸多問(wèn)題?，F(xiàn)在以緊湊、立體、集中構(gòu)型來(lái)代替平面、松散、點(diǎn)狀構(gòu)型。節(jié)約占地面積，提高設(shè)備的綜合利用率，并且方便運(yùn)行管理。
二、生產(chǎn)集中化控制。傳統(tǒng)的生產(chǎn)控制采用了模擬盤，而現(xiàn)在的趨勢(shì)是集中化控制，即將電廠中所有化學(xué)水處理的子系統(tǒng)合為一套控制系統(tǒng)，取消了模擬盤，采用了PCL、上位機(jī)2級(jí)控制結(jié)構(gòu)。各個(gè)子系統(tǒng)以局域網(wǎng)總線形式集中的聯(lián)接在化學(xué)主控制室上位機(jī)上，從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)水處理系統(tǒng)集中監(jiān)視、操作，自動(dòng)控制。
三、工藝多元化。傳統(tǒng)電廠水處理工藝以混凝過(guò)濾、離子交換、磷酸銨鹽處理等為主。隨化工材料技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，膜處理技術(shù)也開(kāi)始廣泛應(yīng)用在水質(zhì)處理當(dāng)中，離子交換樹(shù)脂的種類、使用條件、范圍也有了較大進(jìn)展，粉末樹(shù)脂在凝結(jié)水處理中也同樣發(fā)揮著積極作用。（陳家港公司朱 敏）
循環(huán)流化床鍋爐風(fēng)帽優(yōu)化改造
1.1情況簡(jiǎn)介
森達(dá)熱電建湖公司75T/h的循環(huán)流化床鍋爐原風(fēng)帽為蘑菇狀625個(gè)，該種風(fēng)帽孔徑小，間距小，送風(fēng)出口角度與風(fēng)帽為90度，此種風(fēng)帽在送風(fēng)波動(dòng)時(shí)，物料會(huì)通過(guò)風(fēng)帽孔回吸進(jìn)入風(fēng)室，造成風(fēng)室積渣。風(fēng)室積渣后，又會(huì)使床壓波動(dòng)加劇，影響布風(fēng)均勻性，風(fēng)室積渣又會(huì)結(jié)焦危及安全運(yùn)行。風(fēng)室積渣通過(guò)風(fēng)帽孔吹入爐內(nèi)時(shí)，會(huì)卡住風(fēng)帽小孔，導(dǎo)致風(fēng)帽堵孔、通風(fēng)不足而過(guò)熱燒壞。蘑菇狀風(fēng)帽數(shù)量多，每平方米為50-60個(gè)，間距近，90°布風(fēng)造成風(fēng)帽間對(duì)吹不可避免，小的間距使風(fēng)帽出口40M/S的風(fēng)速吹動(dòng)的物料不能有效擴(kuò)散，射流偏轉(zhuǎn)也會(huì)產(chǎn)生，這樣會(huì)導(dǎo)致單個(gè)風(fēng)帽頭部磨透而損壞，單個(gè)風(fēng)帽損壞后又會(huì)使此區(qū)域風(fēng)帽成片損壞，最終導(dǎo)致布風(fēng)紊亂，鍋爐電耗增加，效率下降，安全性降低。
實(shí)踐證明蘑菇狀風(fēng)帽運(yùn)行不足一年就開(kāi)始有損壞，三個(gè)月就需要停爐更換大量風(fēng)帽，否則將影響運(yùn)行的安全，全部風(fēng)帽壽命僅6-10個(gè)月。
1.2風(fēng)帽簡(jiǎn)介
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有兩千余臺(tái)大中小型循環(huán)流化床鍋爐應(yīng)用于火力發(fā)電廠。風(fēng)帽是循環(huán)流化床（CFB）鍋爐的重要部件，是爐內(nèi)高溫高磨損下的易損部件，風(fēng)帽的質(zhì)量直接影響CFB鍋爐的流化工況和燃燒的穩(wěn)定性，是CFB鍋爐安全運(yùn)行的保證。CFB鍋爐的布風(fēng)板風(fēng)帽一般有以下幾種型式：一種是“豬尾巴”式風(fēng)帽（噴嘴）；一種是定向風(fēng)帽；另一種是鐘罩式風(fēng)帽；還有一種是蘑菇式風(fēng)帽。鐘罩式風(fēng)帽在應(yīng)用時(shí)不斷在材料、結(jié)構(gòu)、連接方式上作加以改進(jìn)，更趨合理、耐磨、不漏渣。蘑菇式風(fēng)帽用在中小型的CFB鍋爐上居多。定向式風(fēng)帽比較適合于風(fēng)冷選擇性側(cè)排渣方式的CFB鍋爐，其缺點(diǎn)是在運(yùn)行中“帽子”容易被吹破，如果大面積出現(xiàn)這種情，會(huì)導(dǎo)致濃相區(qū)的氣流紊亂和堵塞一次風(fēng)通道。
1.3目前循環(huán)流化床鍋爐風(fēng)帽的使用現(xiàn)狀
目前大多數(shù)公司的循環(huán)流化床鍋爐使用的風(fēng)帽為蘑菇狀小風(fēng)帽，該種風(fēng)帽孔徑小，間距小，在送風(fēng)波動(dòng)時(shí)，物料會(huì)通過(guò)風(fēng)帽孔回吸進(jìn)入風(fēng)室，造成風(fēng)室積渣。風(fēng)室積渣后，又會(huì)使床壓波動(dòng)加劇，影響布風(fēng)均勻性，同時(shí)一部分積渣在返回爐膛的過(guò)程中變換方向,恰好卡在風(fēng)帽小孔中,堵住風(fēng)帽小孔,導(dǎo)致風(fēng)帽通風(fēng)不足,嚴(yán)重影響一次風(fēng)量,同時(shí)對(duì)燃燒流化影響也相當(dāng)嚴(yán)重風(fēng)室積渣又會(huì)結(jié)焦危及安全運(yùn)行。風(fēng)室積渣通過(guò)風(fēng)帽孔吹入爐內(nèi)時(shí)，會(huì)卡住風(fēng)帽小孔，導(dǎo)致風(fēng)帽堵孔、通風(fēng)不足而過(guò)熱燒壞。風(fēng)帽間距近，風(fēng)帽間對(duì)吹不可避免，射流偏轉(zhuǎn)也會(huì)產(chǎn)生，這樣會(huì)導(dǎo)致單個(gè)風(fēng)帽頭部磨透而損壞，單個(gè)風(fēng)帽損壞后又會(huì)使此區(qū)域風(fēng)帽成片損壞，最終導(dǎo)致布風(fēng)紊亂，鍋爐電耗增加，效率下降，安全性降低。從鍋爐安全性和經(jīng)濟(jì)性考慮，根據(jù)對(duì)鍋爐的發(fā)展史、材料力學(xué)等的學(xué)習(xí)，提出鍋爐大風(fēng)帽改造。從而有效的避免了在運(yùn)行中互相對(duì)吹磨損及局部損壞的現(xiàn)象。因而風(fēng)帽使用壽命長(zhǎng)，布風(fēng)均勻，降低了鍋爐各個(gè)部位的磨損，提高了鍋爐的運(yùn)行效率。
定向風(fēng)帽的磨損分析，風(fēng)帽磨損有以下幾種情況：（1）流化的料粒碰撞沖刷風(fēng)帽外壁使風(fēng)帽外壁受到磨損，只要風(fēng)帽材質(zhì)較好，這種磨損比較緩慢。（2）漏入水冷風(fēng)室的灰渣的細(xì)小顆粒可隨一次風(fēng)進(jìn)入風(fēng)管使風(fēng)帽內(nèi)壁受到磨損，只要風(fēng)帽材質(zhì)較好，這種磨損比較緩慢。（3）床上密布的Γ形定向風(fēng)帽其外壁有可能受到臨近風(fēng)帽的高速氣流吹掃會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重磨損，這種磨損不但嚴(yán)重而且快速。每次停爐都要仔細(xì)檢查風(fēng)帽外壁磨損程度。
通過(guò)對(duì)已投產(chǎn)75t/h級(jí)CFB鍋爐定向風(fēng)帽磨損和漏渣情況的多次調(diào)研發(fā)現(xiàn)，普遍存在風(fēng)帽磨損漏渣嚴(yán)重、防磨措施不力和檢修工藝不當(dāng)?shù)膯?wèn)題。為嚴(yán)重的是上述第3種情況即臨近風(fēng)帽的高速氣流吹掃產(chǎn)生的風(fēng)帽嚴(yán)重磨損。
1.3.1兩種風(fēng)帽優(yōu)缺點(diǎn)分析：
我國(guó)目前已是世界上在電廠使用循環(huán)流化床鍋爐（CFB鍋爐）最多的國(guó)家，已經(jīng)運(yùn)行的大小循環(huán)流化床電站鍋爐有2000多臺(tái)，其中410t/h以上大型循環(huán)流化床電站鍋爐有140多臺(tái)。循環(huán)流化床電站鍋爐靠布風(fēng)裝置使固體床料流化，而風(fēng)帽是布風(fēng)裝置中重要最關(guān)鍵最的部件。風(fēng)帽的種類非常多，目前得到最廣泛應(yīng)用的有鐘罩式風(fēng)帽和Γ字型定向風(fēng)帽等，兩種風(fēng)帽在使用中各有優(yōu)缺點(diǎn)存在。風(fēng)帽是循環(huán)流化床鍋爐重要燃燒部件，是爐內(nèi)高溫高磨損下的易損部件，風(fēng)帽的質(zhì)量直接影響到循環(huán)流化床鍋爐流化工況、燃燒的穩(wěn)定性、機(jī)組的安性。 Γ字型定向風(fēng)帽的突出缺點(diǎn)是漏渣。這已是其在運(yùn)行中的一個(gè)常見(jiàn)的令人不能容忍的問(wèn)題，通常情況下，少量漏渣不可避免，對(duì)鍋爐的正常運(yùn)行影響不大，但其往往出現(xiàn)大量漏渣，導(dǎo)致頻繁停機(jī)進(jìn)行風(fēng)室清渣，嚴(yán)重影響了循環(huán)流化床鍋爐發(fā)電機(jī)組的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。Γ字型定向風(fēng)帽的突出優(yōu)點(diǎn)是可使流化床底料產(chǎn)生定向流動(dòng)，在爐底形成的氣流流向可以將粗顆粒床料吹向排渣口，能順利排渣。鐘罩式風(fēng)帽，每個(gè)風(fēng)帽由較小直徑的內(nèi)管和較大直徑的外管組成，外罩與內(nèi)管之間用螺紋連接。這種風(fēng)帽具有流化均勻，不堵塞，不磨損，安裝維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。鐘罩式風(fēng)帽的突出缺點(diǎn)是不能使流化床底料產(chǎn)生定向流動(dòng)，排渣不暢（得將床面傾斜才能排渣）。鐘罩式風(fēng)帽的突出優(yōu)點(diǎn)是風(fēng)室內(nèi)進(jìn)風(fēng)氣流流向迂回彎轉(zhuǎn)沿下圓周側(cè)向噴出，可有效避免漏渣；風(fēng)帽出口風(fēng)速高，對(duì)爐底部粗顆粒產(chǎn)生強(qiáng)烈擾動(dòng)，以避免結(jié)焦同時(shí)也有利于風(fēng)帽的冷卻，不易燒壞風(fēng)帽，床內(nèi)細(xì)渣不會(huì)漏入風(fēng)室。大直徑鐘罩式風(fēng)帽的阻力明顯高于普通小孔風(fēng)帽，這使得布風(fēng)板即使在低負(fù)荷下也能保證布風(fēng)均勻，但同時(shí)也增加了風(fēng)機(jī)耗電。
1.3.2環(huán)縫回流多噴口定向風(fēng)帽特點(diǎn)
新型設(shè)計(jì)風(fēng)帽----環(huán)縫回流多噴口定向風(fēng)帽，綜合了鐘罩式風(fēng)帽和Γ字型定向風(fēng)帽的長(zhǎng)處，克服了兩者的缺點(diǎn)，其突出優(yōu)點(diǎn)有：
1、環(huán)縫回流的結(jié)構(gòu)特，可有效避免漏渣；
2、可使流化床底料產(chǎn)生定向流動(dòng)，在爐底形成的氣流流向可以將粗顆粒床料吹向排渣口，不需床面傾斜即可順利排渣；
3、采用優(yōu)質(zhì)耐熱合金鋼作為風(fēng)帽材料，耐磨性好，頂部和風(fēng)管在運(yùn)行一段時(shí)間后可視磨損情況焊上另外設(shè)計(jì)的防磨罩，檢修維護(hù)方便；
4、風(fēng)帽阻力適中，保證物料均勻流化，避免結(jié)渣。
1.3.3環(huán)縫回流多噴口定向風(fēng)帽的應(yīng)用
在CFB鍋爐排渣口的附近布置環(huán)縫回流多噴口定向風(fēng)帽可使流化床底渣產(chǎn)生定向流動(dòng)，在爐底形成的氣流流向可以將粗顆粒床料吹向排渣口，不需床面傾斜即可順利排渣。
在原流化式風(fēng)水冷渣器中采用環(huán)縫回流多噴口定向風(fēng)帽可使該冷渣器避免諸多疑難問(wèn)題。
也可以在流化床大面積布置環(huán)縫回流多噴口定向風(fēng)帽，它的優(yōu)勢(shì)會(huì)更加充分地發(fā)揮出來(lái)。實(shí)踐證明原Γ字型定向風(fēng)帽流化方面還是很好的，僅因?yàn)閲?yán)重的漏渣問(wèn)題使用戶紛紛將其改為鐘罩式風(fēng)帽；改為鐘罩式風(fēng)帽后就遠(yuǎn)離了棘手的漏渣問(wèn)題，但又得面對(duì)鐘罩式風(fēng)帽排渣無(wú)方向性的問(wèn)題。Γ字型定向風(fēng)帽如果不漏渣還是很好的風(fēng)帽，環(huán)縫回流多噴口定向風(fēng)帽應(yīng)運(yùn)而生是一種全優(yōu)的風(fēng)帽，匯集了諸多風(fēng)帽的優(yōu)點(diǎn)又克服了諸多缺點(diǎn)，必將發(fā)揮應(yīng)有的作用。
1.4大直徑鐘罩式風(fēng)帽存在問(wèn)題及對(duì)策
1.4.1大直徑鐘罩式風(fēng)帽特點(diǎn)及存在問(wèn)題
森達(dá)熱電75t/h級(jí)風(fēng)帽采用了大直徑鐘罩式風(fēng)帽，罩體直徑為159mm，其上開(kāi)有8個(gè)孔徑為22.5mm風(fēng)孔；罩體與進(jìn)風(fēng)管采用承插連接，以便罩體損壞后易于更換。這種風(fēng)帽具有流化均勻，不堵塞，不磨損，安裝維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。風(fēng)帽阻力系數(shù)可達(dá)4.0（普通小孔風(fēng)帽的阻力系數(shù)一般為2.0）。大鐘罩式風(fēng)帽的阻力明顯高于普通小孔風(fēng)帽，這使得布風(fēng)板即使在低負(fù)荷下也能保證布風(fēng)均勻，但同時(shí)也增加了風(fēng)機(jī)耗電。但該風(fēng)帽仍存在以下問(wèn)題：（1）床底部渣流沒(méi)有方向性，側(cè)墻排渣時(shí)需將澆注料表面抹成斜面以利于排渣；（2）風(fēng)孔射流夾帶的物料對(duì)相鄰風(fēng)帽造成磨損問(wèn)題；（3）高阻力系數(shù)同時(shí)也增加了風(fēng)機(jī)耗電；（4）易風(fēng)帽脫落漏渣的現(xiàn)象；（5）重量大，造價(jià)高。
1.4.2大直徑鐘罩式風(fēng)帽磨損與對(duì)策循
環(huán)流化床鍋爐風(fēng)帽的磨損問(wèn)題是很突出的，大直徑鐘罩式風(fēng)帽主要磨損區(qū)域在與其相鄰的風(fēng)帽的風(fēng)孔所對(duì)的地方，且磨損區(qū)域形狀呈近半圓形（圖8）。分析其磨損機(jī)理，我們認(rèn)為：從風(fēng)帽的風(fēng)孔出來(lái)的風(fēng)夾帶著砂粒對(duì)與其相鄰的風(fēng)帽進(jìn)行沖擊磨損，且風(fēng)孔呈圓形，風(fēng)總體向上運(yùn)動(dòng)，從而使相鄰風(fēng)帽的磨損區(qū)域呈近半圓形。
大顆粒爐渣或煤矸石由于自重在一次風(fēng)的吹動(dòng)下不能充分流化，只能貼爐底串動(dòng)，結(jié)果對(duì)鐘罩式風(fēng)帽的根部外套管造成磨損，細(xì)小灰渣由磨損處漏至水冷風(fēng)室，日積月累，會(huì)堵塞一次風(fēng)通道，且灰渣在一次風(fēng)的擾動(dòng)下，會(huì)對(duì)水冷風(fēng)室內(nèi)襯造成嚴(yán)重磨損。因此鍋爐停爐時(shí)應(yīng)注意檢查水冷風(fēng)室內(nèi)是否存在漏渣。
對(duì)策：（1）風(fēng)帽的安裝方式對(duì)風(fēng)帽的磨損程度影響比較大，正確的安裝方式即相鄰的風(fēng)帽的風(fēng)孔不能相對(duì)，此時(shí)磨損的程度較輕。（2）在鐘罩式風(fēng)帽的根部外套處點(diǎn)焊耐磨環(huán)，極其有效。
1.4.3大直徑鐘罩式風(fēng)帽脫落漏渣與對(duì)策。大直徑鐘罩式風(fēng)帽在爐內(nèi)長(zhǎng)周期運(yùn)行后易出現(xiàn)風(fēng)帽脫落的現(xiàn)象。 對(duì)策：在易脫落處點(diǎn)焊耐磨環(huán)，極其有效。
1.5改造后應(yīng)保持在同樣的風(fēng)量下，大風(fēng)帽出口風(fēng)速接近，大風(fēng)帽總阻力值基本不變，為滿足以上要求，經(jīng)多次試取大風(fēng)帽各部尺寸進(jìn)行阻力計(jì)算，最終確定改造后大風(fēng)帽數(shù)量為256個(gè)，同時(shí)將風(fēng)帽材質(zhì)根據(jù)床溫及料蹭磨損情況選擇為耐熱鑄鐵鋼管加工而成。
1.6因?yàn)槌隹谔幵鲃?dòng)磨損最嚴(yán)重，且風(fēng)速高，此處加厚可保證風(fēng)帽3年以上的 使用壽命。原風(fēng)帽頭部磨損問(wèn)題，經(jīng)分析認(rèn)為因?yàn)樾★L(fēng)帽開(kāi)口偏上，并且部分損壞后偏流所致；而大風(fēng)帽開(kāi)口在風(fēng)帽的根部，距離頭部遠(yuǎn)，不會(huì)對(duì)頭部產(chǎn)生磨損。大風(fēng)帽設(shè)計(jì)為內(nèi)外兩層，當(dāng)?shù)琢狭骰瘯r(shí)風(fēng)壓波動(dòng)時(shí)，渣只會(huì)進(jìn)入外套間夾層而后被反吹入爐內(nèi)，此種迷宮結(jié)構(gòu)可有效避免風(fēng)室積渣。
1.7風(fēng)帽改造的經(jīng)濟(jì)性分析
1.7.1原小風(fēng)帽使用壽命為6000小時(shí)，更換一次費(fèi)用需要11.3萬(wàn)余。運(yùn)行三年需要更換5次，費(fèi)用近60萬(wàn)元。
1.7.2使用原風(fēng)帽因風(fēng)室積灰、積渣每運(yùn)行6000小時(shí)就要多停一次爐，每次停爐直接費(fèi)用2萬(wàn)元，運(yùn)行3年需要多停爐5次，費(fèi)用10萬(wàn)元。
1.8風(fēng)帽改造后對(duì)鍋爐爐安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的影響
1.8.1因運(yùn)行時(shí)部分風(fēng)帽損壞，在無(wú)法停產(chǎn)更換情況下，會(huì)造成燃燒不穩(wěn)定，鍋爐效率下降的損失。
1.8.2運(yùn)行中風(fēng)帽損壞，爐膛布風(fēng)紊亂，爐膛及水冷壁管磨損嚴(yán)重，嚴(yán)重時(shí)將造成爆管等事故，同時(shí)給檢修、維護(hù)造成困難。
1.8.3由于小風(fēng)帽極易漏灰，在風(fēng)室積灰達(dá)到一定程度時(shí)，可能會(huì)將風(fēng)室防爆門打破，造成緊急停爐的事故。
1.8.4改造使用大風(fēng)帽后使用壽命可達(dá)3年，減少更換維護(hù)費(fèi)用和維修時(shí)間。
1.8.5采用大風(fēng)帽后送、引風(fēng)機(jī)電流下降，電動(dòng)機(jī)功率消耗小，全年可節(jié)約廠用電20萬(wàn)元，運(yùn)行三年可節(jié)省60萬(wàn)元。
1.8.6改造后風(fēng)室將不再積渣，布風(fēng)均勻，燃燒穩(wěn)定，鍋爐效率上升2個(gè)百分點(diǎn)，年可節(jié)約燃料40萬(wàn)元。
參考文獻(xiàn)：
1、巴蘇P.循環(huán)流化床鍋爐的設(shè)計(jì)與運(yùn)行。北京：科學(xué)出版社，1994
2、四川省電力工業(yè)局。循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術(shù)。北京：中國(guó)電力出版社，1998
3、姚慧珍，黨黎軍。循環(huán)流化床鍋爐返料器及其風(fēng)源的理想化設(shè)計(jì)《J》。1997
4、孫獻(xiàn)斌，循環(huán)流化床鍋爐傳熱特性的實(shí)驗(yàn)研究。熱力發(fā)電，2000，（1）：20-21
5、李志旺等，UG-75/5.3-M3型循環(huán)流化床鍋爐點(diǎn)火時(shí)存在的問(wèn)題《J》。熱動(dòng)工程，1997
6、康許林，CFB鍋爐安裝與耐火材料施工《J》。西北電建，2001
7、林宗虎，實(shí)用鍋爐手冊(cè)。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999
（建湖公司 彭海金）
生物質(zhì)電廠燃料堆場(chǎng)排水問(wèn)題探討
生物質(zhì)發(fā)電是生物質(zhì)能利用的重要形式, 大力發(fā)展和利用生物能源, 加快培育生物質(zhì)發(fā)電和供熱，有利于減少我國(guó)對(duì)石油、煤炭等不可再生能源的依賴，又有利于推進(jìn)清潔生產(chǎn)，減少污染物排放，是走新型工業(yè)化道路、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。以生物能源、生物基產(chǎn)品和生物質(zhì)原料為主要內(nèi)容的生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)，是拓展農(nóng)業(yè)功能、促進(jìn)資源利用的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。近年來(lái)，生物質(zhì)發(fā)電廠如雨后春筍，在全國(guó)各地發(fā)展起來(lái)，從目前已投運(yùn)的生物質(zhì)發(fā)電廠來(lái)看，燃料堆場(chǎng)的排水問(wèn)題一直是生物質(zhì)發(fā)電廠的老大難問(wèn)題，對(duì)電廠的安全運(yùn)行、投資成本、環(huán)境保護(hù)等都會(huì)帶來(lái)很大影響。究其原因，主要還是生物質(zhì)發(fā)電廠的燃料堆場(chǎng)不同于一般火力發(fā)電廠的燃煤堆場(chǎng)，生物質(zhì)燃料也不同于燃煤。生物質(zhì)發(fā)電廠的燃料一般為農(nóng)林廢棄物，如各類農(nóng)業(yè)秸稈、稻殼、木屑、樹(shù)皮、樹(shù)根等，以及人為培植的各種灌木林和熱值高的速生能源植物等。這些生物質(zhì)燃料的特點(diǎn)是體積大，重量輕，隨風(fēng)飄，隨水流。如何處理好生物質(zhì)燃料堆場(chǎng)的車運(yùn)與排水、環(huán)保與造價(jià)的矛盾？本文也只是在這方面作一些探討：
生物質(zhì)燃料堆場(chǎng)的特點(diǎn)：
1、燃料堆場(chǎng)(包括干料棚區(qū))占地一般占電廠總占地的四分之三。再除掉堆場(chǎng)內(nèi)的消防道路、垛間道路等，真正堆放燃料的場(chǎng)地大約占電廠總占地的二分之一還多，這就形成了一個(gè)小電廠大堆場(chǎng)的格局。
2、生物質(zhì)燃料堆場(chǎng)的燃料運(yùn)輸多采用大型汽車運(yùn)輸，燃料來(lái)源分散、時(shí)節(jié)性較強(qiáng)、運(yùn)輸單調(diào)、多次轉(zhuǎn)運(yùn)、忙閑不均。
3、為滿足防火分區(qū)的需要，堆場(chǎng)內(nèi)需按要求進(jìn)行場(chǎng)塊分割較多。
4、從實(shí)際運(yùn)行情況看，由于燃料堆放周期短（一般滿堆可燃用一個(gè)月左右)，露天堆場(chǎng)內(nèi)燃料轉(zhuǎn)運(yùn)頻繁，在管理不到位的情況下，散料無(wú)序堆放機(jī)率越來(lái)越多，使得堆場(chǎng)內(nèi)雜亂無(wú)章。
5、目前的生物質(zhì)燃料堆場(chǎng)，為滿足安全生產(chǎn)運(yùn)行及汽車滿場(chǎng)跑的需要，多采用全部硬化處理，并增加了干料棚的數(shù)量，為解決散料無(wú)序堆放創(chuàng)造了條件。
設(shè)計(jì)地形是做好場(chǎng)地排水的關(guān)鍵
1、設(shè)計(jì)地形。將自然地面加以適當(dāng)改造，使其能滿足使用要求的地形，稱作設(shè)計(jì)地形。
2、設(shè)計(jì)地面形式。設(shè)計(jì)地形按其整平連接形式，可分為三種形式：平坡式。把用地處理成一個(gè)或幾個(gè)坡向的整平面，坡度和標(biāo)高均無(wú)大的變化。臺(tái)階式。由幾個(gè)標(biāo)高差較大的不同整平面連接而成，連接處設(shè)擋土墻及護(hù)坡?；旌鲜?。即平坡和臺(tái)階混合使用。一般情況下，自然地形坡度小于3％，宜選用平坡式，自然地形坡度較大時(shí)，則采用臺(tái)階式，但當(dāng)場(chǎng)地長(zhǎng)度超過(guò)500m時(shí)，雖然自然地形坡度小于3％，也可采用臺(tái)階式。
3、設(shè)計(jì)地面連接形式的選擇。選擇設(shè)計(jì)地面連接形式，要綜合考慮以下因素：自然地形的坡度大?。唤ㄖ锏氖褂靡蠹斑\(yùn)輸聯(lián)系；場(chǎng)地面積大?。煌潦焦こ淌嵌嗌俚?。
4、設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定。影響設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的主要因素有:用地不被水淹，雨水能順利排除，設(shè)計(jì)標(biāo)高至少要高出設(shè)計(jì)洪水位0．5m。考慮地下水位及地質(zhì)條件的影響?？紤]場(chǎng)地內(nèi)外道路連接的可能性。盡量減少土石方工程量和基礎(chǔ)工程量。
5、建筑物之間的詳細(xì)豎向布置（主要指干料棚區(qū)。生物質(zhì)電廠的燃料堆場(chǎng)內(nèi)干料棚的進(jìn)車位置一般在料棚的兩端。棚與棚之間的詳細(xì)豎向布置要求是：避免室外雨水流人棚內(nèi)，并引導(dǎo)室外雨水順利排除；保證棚與棚之間交通運(yùn)輸有良好的聯(lián)系。建筑物室內(nèi)地坪應(yīng)略高于道路中心的標(biāo)高。一般情況，建筑物底層地面應(yīng)高出室外地面。
生物質(zhì)燃料堆場(chǎng)的排水現(xiàn)狀和設(shè)想
生物質(zhì)燃料堆場(chǎng)的排水現(xiàn)狀，目前已運(yùn)行或正在設(shè)計(jì)的生物質(zhì)電廠，其燃料堆場(chǎng)的排水方式不外乎以下幾種：
1、采用傳統(tǒng)的組織排水（甲型），即利用城市型道路邊設(shè)雨水井+沿道路埋設(shè)的雨水管網(wǎng)，有組織的排除地表水。這種傳統(tǒng)的排水方式，適應(yīng)任何設(shè)計(jì)地形。也是目前大型火力發(fā)電廠常用的排水手段，生物質(zhì)電廠的主廠區(qū)部分也是采用這種方式排水，但燃料堆場(chǎng)很少采用。其主要原因是生物質(zhì)料場(chǎng)的燃料重量輕，隨風(fēng)飄，隨水流，那些散料、碎料、谷殼、木屑將會(huì)隨水進(jìn)入地下管網(wǎng)，無(wú)法清理而造成整個(gè)排水系統(tǒng)癱瘓。
2、采用郊區(qū)型道路+路邊排水溝系統(tǒng)排除地表水（乙型）；溝道的結(jié)構(gòu)可采用磚砌、現(xiàn)澆素混凝土或鋼筋混凝土；溝道可為明溝或加蓋板溝。這種排水方式，一般也適應(yīng)任何設(shè)計(jì)地形。但要將這種排水方式用于生物質(zhì)燃料堆場(chǎng)內(nèi)，同樣由于生物質(zhì)燃料的特點(diǎn)原因，加上堆場(chǎng)內(nèi)大型汽車來(lái)回作業(yè)頻繁，則這些溝道的結(jié)構(gòu)只能采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，并且溝道一定要加重型溝蓋板。如此一來(lái)，排水的造價(jià)急劇上升，且對(duì)溝道的排堵清理增加了很多困難。
3、利用郊區(qū)型道路（路面匯水和排水）+周邊排水總溝（總溝設(shè)在圍墻和環(huán)形道之間，或汽車不能到達(dá)的地段）系統(tǒng)排除地表水（丙型）。溝道的結(jié)構(gòu)可采用磚砌、現(xiàn)澆素混凝土或鋼筋混凝土；溝道可為明溝。這種排水方式，一般也適應(yīng)任何設(shè)計(jì)地形。但主要是用于生物質(zhì)燃料堆場(chǎng)內(nèi)，燃料堆場(chǎng)地坪一般高于道路0.3~0.5m，堆場(chǎng)地坪排水坡度保持在0.003~0.005，因此，堆場(chǎng)上的水可以順利排到道路上，再利用道路的橫、縱坡將水匯入堆場(chǎng)周邊的環(huán)形道路上，環(huán)形道路橫斷面設(shè)計(jì)為單面坡，坡向設(shè)在此環(huán)形道路和圍墻之間的排水總溝，N條排水總溝在場(chǎng)內(nèi)低點(diǎn)交匯，且交匯處設(shè)一定容積的雨水澄清池，以便于清理燃料殘流物。 這種排水方式，主要是造價(jià)?。皇┕し奖?，理論上也完全可行。但由于要利用道路匯水和排水，在下雨天問(wèn)題不大。平時(shí)，由于料堆中存有部分雨水+污水，這些污水會(huì)不經(jīng)時(shí)的流向道路，加上道路施工質(zhì)量不好、坑坑洼洼、管理又不到位，則會(huì)在道路上流下若干處臭水洼，嚴(yán)重影響場(chǎng)區(qū)的環(huán)境質(zhì)量和交通運(yùn)輸。上述三種排水方式技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件對(duì)比（見(jiàn)下面表格）
生物質(zhì)發(fā)電廠廠內(nèi)燃料堆場(chǎng)的排水問(wèn)題一直是生物質(zhì)發(fā)電廠的老大難問(wèn)題。隨著人們對(duì)生物質(zhì)電廠燃料堆場(chǎng)在運(yùn)行和改進(jìn)中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，多數(shù)建設(shè)者已認(rèn)識(shí)到燃料堆場(chǎng)的重要性，在這里多投入一點(diǎn)會(huì)達(dá)到事半功倍的效果。因此，目前不少生物質(zhì)電廠的建設(shè)者都打算將燃料堆場(chǎng)全部硬化處理并增加干料棚的面積用以取得良好的效果。
甲型
乙型
丙型
排水效率
高，理論效果好
高，理論效果也好
高，理論效果也好
適應(yīng)地段
潔凈地段地面
比較潔凈地段地面
可用于不潔凈地段地面
環(huán)境形象
zui好
較好（但燃料易淤溝、堵塞）
較差（路面易出現(xiàn)排水不暢、積水等現(xiàn)象）
運(yùn)行管理
方便
較方便，但生物質(zhì)料場(chǎng)對(duì)溝道的清污很麻煩，且工作量大。
方便，生物質(zhì)料場(chǎng)只對(duì)排水總溝清污
豎向設(shè)計(jì)要求
較高
較高
高
交通影響
無(wú)
較大
無(wú)
目前實(shí)施情況
有一個(gè)生物質(zhì)電廠的料場(chǎng)準(zhǔn)備實(shí)施
有數(shù)個(gè)生物質(zhì)電廠的料場(chǎng)準(zhǔn)備實(shí)施
有十多個(gè)生物質(zhì)電廠的料場(chǎng)準(zhǔn)備實(shí)施
造價(jià)
高（設(shè)為99.99%）
較高（約為70~80%）
低（約為20~30%）
結(jié)論意見(jiàn)
生物質(zhì)料場(chǎng)不可能提供潔凈地面，故該方式在生物質(zhì)料場(chǎng)是不可取的。
可取，但造價(jià)高，維護(hù)工程量大。
可取，是最簡(jiǎn)便是方式，造價(jià)低，但要求豎向設(shè)計(jì)非常到位，施工到位，管理到位。
（建湖公司 鄭 理）
汽輪機(jī)振動(dòng)的原因以及傳感器的分析
1、振動(dòng)的危害及其原因的分析
當(dāng)機(jī)組振動(dòng)值超過(guò)一定限度后，在短時(shí)間或經(jīng)一段時(shí)間運(yùn)行后，對(duì)機(jī)組部件將形成損傷或損壞，嚴(yán)重時(shí)形成事故。汽輪機(jī)一旦發(fā)生振動(dòng)超標(biāo)，應(yīng)立即打閘停機(jī)，否則危害很大，其危害性主要有：(1)機(jī)組振動(dòng)過(guò)大，發(fā)生在機(jī)頭部位，有可能引起危急保安器動(dòng)作，從而發(fā)生停機(jī)事故。(2)損壞機(jī)組的軸瓦、軸承座的緊固螺栓及機(jī)組的聯(lián)接管道。(3)機(jī)組振動(dòng)過(guò)大造成軸封及隔板汽封的磨損，嚴(yán)重時(shí)磨損造成轉(zhuǎn)子彎曲。(4)振動(dòng)過(guò)大如發(fā)生在發(fā)電機(jī)部位，則使滑環(huán)與電刷受到磨損，造成發(fā)電機(jī)勵(lì)磁機(jī)事故。
為了避免事故的發(fā)生，必須查明事故原因，找出對(duì)策。另外，從這些事故調(diào)查分析中，可以看到過(guò)大振動(dòng)對(duì)機(jī)組造成的直接危害，以此引起運(yùn)行，維修及有關(guān)人員對(duì)機(jī)組振動(dòng)的進(jìn)一步關(guān)注。轉(zhuǎn)子碰磨從方向分，可分為軸向和徑向；如從發(fā)生部位分，可分為轉(zhuǎn)軸，葉輪，葉片，圍帶等處與相對(duì)應(yīng)部件碰磨，引起彎軸事故的碰磨轉(zhuǎn)軸徑向碰磨一種。汽輪機(jī)按振動(dòng)方向分垂直、橫向和軸向3種，在大多數(shù)的振動(dòng)中，垂直方向的現(xiàn)象較常見(jiàn)，振動(dòng)值也較大，有時(shí)橫向振動(dòng)值也大，而軸向振動(dòng)不常見(jiàn)。機(jī)組振動(dòng)常見(jiàn)的原因：
(1)制造原因?qū)φ駝?dòng)的影響。一般來(lái)說(shuō)，由制造原因引發(fā)的振動(dòng)不是很多，質(zhì)量不平衡，汽封、油封與轉(zhuǎn)子磨擦等，都可歸為制造原因。
(2)安裝原因?qū)φ駝?dòng)的影響。軸瓦本身的各尺寸做的不符合要求、進(jìn)汽不均勻、聯(lián)接在軸承箱上的油管道膨脹受阻等都可能引起振動(dòng)。
(3)運(yùn)行原因?qū)φ駝?dòng)的影響。1)汽缸膨脹不均勻引起振動(dòng)。2)熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)，汽缸的上、下溫差過(guò)大，致使汽缸變形過(guò)大，使轉(zhuǎn)子的中心發(fā)生變化引起振動(dòng)。
3)凝汽器真空下降，排汽溫度過(guò)高，汽缸中心線變化引起機(jī)組振動(dòng)。4)由于潤(rùn)滑油壓低、油量不足、油壓過(guò)高，使油膜難以形成或油膜失穩(wěn)，油膜振蕩也會(huì)引起轉(zhuǎn)子振動(dòng)。5)小容積流量工況運(yùn)行引起的汽流激振等。
2、振動(dòng)的測(cè)量和主要的振動(dòng)傳感器
2.1 主要的振動(dòng)傳感器
當(dāng)物體發(fā)生振動(dòng)時(shí)，我們需要知道振動(dòng)的特征，如振幅、速度、加速度、頻率、波形等，因此振動(dòng)的測(cè)量需要直接或間接地測(cè)量出這些量。測(cè)量物體機(jī)械振動(dòng)的傳感器即振動(dòng)器，按照測(cè)量參數(shù)可以分為位移型速度型與加速度型。
振動(dòng)傳感器可以用不同的原理制成，因此按工作原理分類，有電阻式、電容式、電感式、壓電式、磁電式速度傳感器、壓電式、磁電式（霍爾式）等不同型式。
所用到的主要傳感器有以下4種：電渦流傳感器、速度傳感器、復(fù)合式傳感器和加速度傳感器、磁電式速度傳感器、壓電式加速度傳感器和電容式加速度傳感器。
電渦流傳感器是利用渦流效應(yīng)制作的小位移傳感器，尤其適用于動(dòng)態(tài)位移測(cè)量，例如測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械軸的擺度等。電渦流傳感器為非接觸式測(cè)量，它利用傳感器探頭與被測(cè)金屬表面距離的變化所引起的導(dǎo)體內(nèi)感應(yīng)電流變化來(lái)測(cè)量被測(cè)表面與探頭之間的相對(duì)位移。
速度傳感器，是根據(jù)振動(dòng)物體速度的變化，利用電磁感應(yīng)原理制作的傳感器。傳感器由磁鐵、感應(yīng)線圈、彈簧以及相應(yīng)的測(cè)量電路所組成。其工作原理為：當(dāng)傳感器殼體與振動(dòng)物體緊固在一起時(shí)，殼體隨物體一起振動(dòng)，于是殼體連同線圈與磁鐵發(fā)生相對(duì)位移，線圈切割磁力線產(chǎn)生正比于振動(dòng)速度的電動(dòng)勢(shì)，此電動(dòng)勢(shì)經(jīng)過(guò)放大后輸出相應(yīng)的電壓或電流。速度式傳感器適用于測(cè)量頻率較低（10~1000Hz）、振幅較小（1mm以下）的機(jī)械振動(dòng)。
加速度傳感器，利用振動(dòng)物體的加速度與壓電原理制成的振動(dòng)傳感器。傳感器有質(zhì)量塊、壓電元件及相應(yīng)的測(cè)量電路所組成。
復(fù)合式傳感器，由電渦流位移傳感器、慣性振動(dòng)傳感器和矢量合成器組合而成，電渦流位移傳感器穿過(guò)外殼。安裝座的內(nèi)孔伸到殼體外部，并剛性固定，慣性振動(dòng)傳感器經(jīng)螺栓固定在外殼內(nèi)與電渦流傳感器安裝在同一外殼上，并通過(guò)電纜與矢量合成器連接。它既能測(cè)出轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)，也能同時(shí)測(cè)出軸的相對(duì)振動(dòng)和軸承座的振動(dòng)。具有準(zhǔn)確可靠和一機(jī)多用的優(yōu)點(diǎn)?？勺鳛橛行y(cè)量軸和軸承座振動(dòng)的傳感器。
磁電式速度傳感器，根據(jù)振動(dòng)物體速度的變化，利用電磁感應(yīng)原理制作的傳感器。傳感器由磁鐵、感應(yīng)線圈、彈簧以及相應(yīng)的測(cè)量電路所以組成。其工作原理是，當(dāng)傳感器殼體與振動(dòng)物體緊固在一起時(shí)，殼體隨著物體一起振動(dòng)，于是殼體連同線圈與磁鐵發(fā)生相對(duì)位移，線圈切割磁力線產(chǎn)生正比與振動(dòng)速度的電動(dòng)勢(shì)，此電動(dòng)勢(shì)經(jīng)過(guò)放大處理輸出相應(yīng)的電壓或電流。速度式傳感器適用于測(cè)量頻率較低（10-1000Hz）、振幅較?。?mm以下）的機(jī)械振動(dòng)。
壓電式加速度傳感器，利用振動(dòng)物體的加速度與壓電原理制成的振動(dòng)傳感器。傳感器由質(zhì)量塊、壓電元件及相應(yīng)的測(cè)量電路所組成。振動(dòng)體位移：x；振動(dòng)體速度：x’=v；振動(dòng)體加速度：x’’=a；振動(dòng)質(zhì)量塊受力：F=ma；
電容式加速度傳感器，利用變間隙式電容式傳感器原理測(cè)量振動(dòng)加速度的傳感器為電容式加速度傳感器，它由質(zhì)量塊、彈簧、差動(dòng)電容所組成。當(dāng)傳感器處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，動(dòng)極板位于兩固定極板C中間位置，形成的電容C1=C2。當(dāng)傳感器質(zhì)量塊受到加速度作用時(shí)，動(dòng)極板與質(zhì)量塊在彈簧支持下以加速度a發(fā)生運(yùn)動(dòng)，動(dòng)極板相對(duì)于固定極板位置發(fā)生變化C1=C2，由此形成的差動(dòng)電容連同其相位信號(hào)反應(yīng)了振動(dòng)加速度的大小。用變壓器電橋電路或差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路可以將差動(dòng)電容信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出。目前我國(guó)電網(wǎng)主力設(shè)備為300MW 汽輪發(fā)電機(jī)組，一套該容量單元制機(jī)組基建造價(jià)超過(guò)15億元人民幣，汽輪發(fā)電機(jī)組作為關(guān)鍵設(shè)備，其安全保障就顯得尤為重要。振動(dòng)監(jiān)測(cè)是汽輪發(fā)電機(jī)組的安全保護(hù)系統(tǒng)(Turbine Supervisory Instrument)的重要組成部分，而該系統(tǒng)振動(dòng)測(cè)點(diǎn)配置傳統(tǒng)上由汽輪發(fā)電機(jī)組制造廠給出，而制造廠的方案在參照最終用戶習(xí)慣和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，往往出于自身利益考慮，測(cè)點(diǎn)配置方案存在錯(cuò)誤或_測(cè)點(diǎn)數(shù)量不夠；現(xiàn)在TSI系統(tǒng)振動(dòng)測(cè)點(diǎn)配置由電力設(shè)計(jì)院熱工專業(yè)人員進(jìn)行，但是由于其對(duì)機(jī)組振動(dòng)特性不了解，以及不知道振動(dòng)故障診斷及處理需要哪些具體信息，在設(shè)計(jì)中憑主觀臆斷，使TSI系統(tǒng)不能正確地反映機(jī)組振動(dòng)狀態(tài)，并最終導(dǎo)致機(jī)械工程師在進(jìn)行機(jī)組 振動(dòng)故障診斷、現(xiàn)場(chǎng)軸系高速動(dòng)平衡時(shí)，因數(shù)據(jù)不充分而不能準(zhǔn)確診斷故障根本原因，需要在現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)加裝振動(dòng)傳感器，并再次啟動(dòng)機(jī)組進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試，耽誤生產(chǎn)及檢修時(shí)間，增加了消振工作成本?，F(xiàn)役老機(jī)組和新投運(yùn)機(jī)組上安裝的TSI／TDM 系統(tǒng)，由于設(shè)計(jì)原因，對(duì)于安全保護(hù)、設(shè)備管理、振動(dòng)故障診斷、現(xiàn)場(chǎng)軸系動(dòng)平衡都可能不夠合適或不能滿足要求。
2.2 振動(dòng)量描述
2.2.1 軸承座振動(dòng)一機(jī)組運(yùn)行時(shí)軸承座在經(jīng)油膜傳遞的激振力作用下的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)響應(yīng)。對(duì)于大型汽輪發(fā)電機(jī)組(例如國(guó)產(chǎn)引進(jìn)型300MW 機(jī)組)，低壓轉(zhuǎn)子的支撐軸承大多座落在低壓排汽缸上，導(dǎo)致其本身結(jié)構(gòu)共振頻率落入機(jī)組工作轉(zhuǎn)速范圍之內(nèi)；即使對(duì)于落地軸承座，也因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)較大而導(dǎo)致固有頻率在工作轉(zhuǎn)速范圍之內(nèi)，即軸承座的動(dòng)剛度較低，在相對(duì)軸振較小的情況下，座振幅值也可能達(dá)到或超過(guò)相對(duì)軸振幅值。圖1為嶺澳核電站2號(hào)汽輪發(fā)電機(jī)組(阿爾斯通公司生產(chǎn)的900MW 核電機(jī)組)發(fā)電機(jī)前瓦座振與相對(duì)軸振波特曲線，從中可看出該軸承座在2 835r／min左右存在結(jié)構(gòu)共振現(xiàn)象，而該機(jī)組的工作轉(zhuǎn)速在軸承座共振轉(zhuǎn)速范圍之內(nèi)，也就是說(shuō)在機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)下，該軸承座處于共振狀態(tài)。再者從旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)故障診斷角度來(lái)說(shuō)，軸承座振動(dòng)響應(yīng)對(duì)某些機(jī)械故障的靈敏度較高，而相對(duì)軸振對(duì)該故障的靈敏度卻較弱，例如軸瓦松動(dòng)故障情況下，軸承座振動(dòng)信號(hào)中含有豐富的2X、3X、4 諧波分量，而相對(duì)軸振信號(hào)中基本上不含有這些諧波分量或其幅值很小，不足以成為診斷結(jié)論的強(qiáng)有力判椐。某些大型機(jī)組軸系中采用三支撐方式，臨界轉(zhuǎn)速區(qū)域軸系不平衡響應(yīng)過(guò)大時(shí)，若只測(cè)量相對(duì)軸振或軸振進(jìn)行振型分析、診斷不平衡的軸向位置和不平衡形式，往往不能得出正確的結(jié)論。所以，軸承座振動(dòng)的測(cè)量是基本的、必要的。
2.2.2 相對(duì)軸振—— 機(jī)組運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子在軸瓦間隙內(nèi)相對(duì)于軸瓦的動(dòng)態(tài)機(jī)械響應(yīng)。在任何情況下相對(duì)軸振的測(cè)量都不受軸承座振動(dòng)的影響，可以始終提供正確的轉(zhuǎn)軸在軸瓦問(wèn)隙的徑向振動(dòng)信息。當(dāng)落地式軸承座動(dòng)剛度較大時(shí)，軸承座振動(dòng)響應(yīng)靈敏度較低，不能作為機(jī)組振動(dòng)狀態(tài)評(píng)價(jià)的依據(jù)，而應(yīng)以相對(duì)軸振來(lái)評(píng)價(jià)、判斷機(jī)組振動(dòng)狀態(tài)。例如某電廠1臺(tái)國(guó)產(chǎn)200MW機(jī)組的1瓦、2瓦座振小于25btm，按照國(guó)標(biāo)在優(yōu)良范圍內(nèi)，但是其相對(duì)軸振卻超過(guò)了4001xm，大大超過(guò)了TSI系統(tǒng)設(shè)定的250wm機(jī)組振動(dòng)跳機(jī)保護(hù)動(dòng)作值?。鑒于軸振、噪聲較大，停機(jī)檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)2瓦上、下瓦均嚴(yán)重碾壓、脫胎、碎裂。同時(shí)，采用渦流傳感器在低轉(zhuǎn)速下測(cè)量相對(duì)軸振(晃度)對(duì)診斷軸系不對(duì)中故障有用；再者，測(cè)量渦流傳感器的間隙電壓可以得到轉(zhuǎn)子在軸瓦問(wèn)隙中的位置信息，對(duì)診斷軸瓦磨損、軸承過(guò)載有益；對(duì)于汽輪發(fā)電機(jī)組來(lái)說(shuō)，幾乎所有的動(dòng)態(tài)力都來(lái)源于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，通過(guò)油膜軸承將作用在轉(zhuǎn)子上的激振力傳遞到軸承和基礎(chǔ)上，測(cè)量相對(duì)軸振的渦流傳感器是能測(cè)量油膜調(diào)制信號(hào)的傳感器，油膜被調(diào)制的情況下，可以精確地表示轉(zhuǎn)子在各個(gè)軸承處施加給系統(tǒng)其它各部分的力，如果油膜特性是已知的，則實(shí)際作用的動(dòng)態(tài)力就可以量化(作用于轉(zhuǎn)子、軸承油膜及軸瓦接觸面之問(wèn)的力)。所以，相對(duì)軸振的測(cè)量也是基本必要的。
2.2.3 軸振——機(jī)組運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子在軸瓦間隙內(nèi)相對(duì)于慣性參考系的動(dòng)態(tài)機(jī)械響應(yīng)。許多研究機(jī)構(gòu)認(rèn)為，在慣性參考系中測(cè)量的軸振真實(shí)地反映了轉(zhuǎn)子的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)，為了確定汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)的嚴(yán)重程度，并能有效地對(duì)其進(jìn)行平衡，必須測(cè)量軸振 J。但是軸振隱含了相對(duì)軸振和軸承座振動(dòng)之問(wèn)的關(guān)系，與相對(duì)軸振和軸承座振動(dòng)之問(wèn)的相位關(guān)系有關(guān)，軸振和相對(duì)軸振的幅值和相位可能會(huì)有很大的差別。按照傳統(tǒng)觀點(diǎn)，若只測(cè)量軸振，在此基礎(chǔ)上得出的診斷結(jié)論以及給出的處理措施可能存在問(wèn)題。有些復(fù)合傳感器安裝支架的共振頻率落入機(jī)組運(yùn)行轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，復(fù)合傳感器輸出的軸振信號(hào)含有虛假成分，使運(yùn)行人員無(wú)法監(jiān)測(cè)到機(jī)組真實(shí)的振動(dòng)水平。所以，軸振測(cè)點(diǎn)在有些情況下是不正確的，也是冗余的。
2.2.4 鍵相——軸系每旋轉(zhuǎn)一周，鍵相器發(fā)出的同步脈沖信號(hào)。用以測(cè)量機(jī)組轉(zhuǎn)速及通過(guò)濾波后某一振動(dòng)諧波的相位。有些機(jī)組TSI系統(tǒng)中無(wú)鍵相信號(hào)，造成在機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)下無(wú)法直接對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行測(cè)試分析，而必須停機(jī)臨時(shí)加裝鍵相傳感器，但每次基本上都是在轉(zhuǎn)軸周向隨意粘貼光標(biāo)或薄金屬片，這樣使得歷次測(cè)量數(shù)據(jù)不能直接進(jìn)行對(duì)比、分析，并導(dǎo)致無(wú)法建立有效的機(jī)組振動(dòng)數(shù)據(jù)檔案。
所以，鍵相信號(hào)也是基本的、必要的。
綜上所述，對(duì)于實(shí)際運(yùn)行的大型汽輪發(fā)電機(jī)組來(lái)說(shuō)，測(cè)量相對(duì)軸振和軸承座振動(dòng)要比測(cè)量軸振更有意義。在工程實(shí)際問(wèn)題中還要保留單獨(dú)的、原始的信號(hào)以便后續(xù)分析和處理，以得到有意義的故障信息。（建湖公司夏正?。?/span>
|
