发电运维
Power Operation
问题及解决方式
广州环投南沙环保能源有限公司 刘秋霞
摘要：对某垃圾焚烧发电厂烟气处理系统反应塔雾化器的技术特点及运行中的故障进行细致分析，根据运行过程中出现的问题提出解决方式方案。 马洪老酒
关键词：垃圾焚烧发电；反应塔；雾化器
某垃圾焚烧发电厂自建厂投运以来，烟气处
理系统中的反应塔雾化器频繁出现振动值
超标甚至跳停情况，通过日常自修、外委
技术支持及频繁清洗雾化器零部件仍不能改善频繁
振动超标问题，严重影响烟气环保指标的稳定排放，
相关参数如下。
垃圾焚烧线参数：单台炉垃圾处理量750T/
D，烟气量145/450Nm3/h；雾化器参数：制造厂
家美国KS，5台（三用二备），功率55kW，转速
15000rpm，总流量2~10t/h，旋转方向为逆时针
（从上往下），雾化盘喷嘴9个石灰浆最小/最大喷射
量0~5（单台炉）t/h，温度40~60℃，进浆管压力
0.12MPa，保护水最小用量(每台)0.12t/h，保护水
水压0.25MPa，工艺冷却水压力0.25MPa，工艺冷
却用量(每台)5.291t/h，冷却风机功率3kW，冷却
风流量250kg/h，反应塔3个，反应塔烟气进气温度
190~230℃，反应塔烟气出气温度150~160℃，烟
兵人模型气在反应塔中的额定停留时间20S，破碎机电机3台，
型号YE2132S-4，功率5.5kW。
1 雾化器存在问题
竖井支撑架变形。电厂#1、#2炉竖井支撑架
存在变形，放置雾化器的支撑架已变形破损，导致
雾化器支撑面不在同一水平面，使得雾化器高速旋
转轴与重力不在一个方向，浆液在雾化轮内受到的
重力与离心力不垂直，雾化器外壳和支撑管之间不
能良好接触致使振动较大；化盘表面及内部粘浆严
重。反应塔雾化器的旋转盘表面及内部粘结比较严
重，造成雾化器震动大并跳停；电机进浆甚至烧坏
线圈。雾化盘表面及内部结浆严重，严重堵塞了雾
化盘喷浆缝隙，使得石灰浆液反窜至线圈及上轴
承，进而线圈受潮造成线圈烧坏；雾化器下轴承不
回油。经拆机检查雾化器下轴承挡油环回油孔，被混合所有制与国企改革新思路
石灰浆颗粒堵塞，高速轴承润滑油被污染，废油不
能及时排出。
雾化器旋流器积灰。在2020年6月发现#2锅炉
炉引风机出力增大，并逐步开展此台炉积灰问题的
排查，发现锅炉水平烟道、半干式反应塔内、布袋
实测压力与设计压力（Pa）的压差情况：二级蒸
发屏至省煤器-38/-30，一级省煤器出口-340/-
300，四级省煤器出口-333/-340，省煤器至反应塔
水平段-711/-450，反应塔内-2700/-450，反应
塔至布袋连通管前-2846/-450，布袋进口-2730/
＜1200，布袋出口-3710/＜1200，引风机进风挡
板前-3890/-1800~-2200。
根据压差情况分析引风机出力大的原因。根据
图1 竖井支撑架变形
发电运维
Power Operation
检测压力情况，初步推断半干式反应塔进口旋流器处堵塞，开孔检查结果是半干式反应塔进口旋流器处堵塞。
2 原因分析
运行方式。垃圾焚烧发电厂初始投运阶段采用工艺水制浆，雾化器震动大频率相对较低，运行一段时
间后，由于厂区内的废水无法处理，开始采用浓水制浆，造成雾化器震动跳停频率逐步升高。目前项目由于水处理问题未启用制浆系统，将洗烟废水通过雾化器喷入反应塔以处理洗烟废水，但由于洗烟废水存在腐蚀性，雾化盘腐蚀比较严重。该电厂技改前采用的是高位浆槽供浆方式，存在供浆管道堵塞、供浆流量低，雾化器震动大的问题。供浆系统技改后同时采用开放式雾化盘，雾化器振动大的频率大幅下降（约每月出现一次震动超标情况），但出现了反应塔挂壁的现象。
供浆压力和流量。该电厂1#炉、2#炉相比于3#炉雾化器振动大频率较高，此时回浆管出口的压力约为0.4MPa，当压力调整至0.1MPa 后1、2#号炉振动明显改善，3#炉运行不稳定，可能与3#炉靠近供浆母管、供浆压力有关。供浆压力与供浆流量有关，当压力过高，造成雾化器投运后短时间充满浆液，无法立即将浆液甩出雾化器，时间一长造成喷嘴堵塞，盘上下表面结浆块厚重，甚至造成进浆管堵浆。雾化盘表面结垢在运行中会出现异常掉块，引起振动大。
烟气流量。该电厂的运行烟气量（烟囱位置数据）大约为1#线90000Nm 3/h、2#线100000Nm 3/h、3#线126000Nm 3/h，3#线未存在挂壁的现象。该电厂的实际运行烟气量均低于设计烟气量145450Nm 3/h。烟气量偏低使得分配器出口的烟气流速较低，无法覆盖石灰浆液体，使得石灰浆液体撞到反应塔壁面。同时烟气量偏低使得蒸发石灰浆液体的热量较低，无法及时蒸发石灰浆液，进而出现挂壁现象。
3 解决方案
该电厂垃圾处理规模3×750T/D，烟气净化系统采用SDA 旋转喷雾半干法，旋转雾化器为美国KS，在使用过程中存在以下问题：雾化器稳定运行周期短，需频繁对雾化盘进行更换清洗；反应塔内粘灰板结严重，需定期停炉清理塔内积灰；雾化器
使用寿命短，无法达到8000小时的常规设计使用周期；使用仿造雾化盘。
3.1 从运行方式进行优化
定期对反应塔内积灰进行检查，运行人员积极配合检修，仔细查看塔内积灰状况，发现灰量多时及时清理；加强对反应塔的巡检，通过观察孔查看下灰情况，检查反应塔下卸灰阀下灰是否正常，阀体温度是否正常；在监盘时控制好反应塔进出口温度，进口温度控制在190~210℃，出口控制在145~165℃，当发现进口温度低时及时开启给水三通阀，当出口温度低时适当减少石灰浆量；定期联系化水人员化验石灰浆浓度，当石灰浆浓度较大而SO 2容易控制时及时调小石灰浆浓度。如是雾化器进浆调节门失灵，及时更换新阀门；条件需要时做一下雾化器的雾化实验，检查雾化器的雾化效果[1]。
3.2 改造方案
对于上述问题，KS 厂家根据对现场参数了解的情况和对比有类似问题的其它项目，判断造成问题的
主因是实际运行烟气量比设计烟气量低，塔顶气体分布器与实际运行工况不匹配，以及雾化器的中心筒加工制造未达到KS 设计要求。因该垃圾焚烧发电厂3#线运行烟气量比1#线和2#线要大，更接近设计烟气量，所以3#线的雾化器运行会比1#和2#线更稳定，而烟气量越低塔内挂壁和积灰也越严重。针对这种情况，制定该垃圾焚烧发电厂半干法反应塔雾化器及分配器的改造方案：
根据该垃圾焚烧发电厂现在实际运行烟气量，KS 重新核算并提供新的与现场实际情况相符的旋流片设计。目前KS 新研发的双层旋流片设计能更好适应烟气量波动，尤其是烟气量偏低的情况。KS 已为多个项目提供了新旋流片设计，项目经改造后不再出现塔内挂壁和积灰，在运行烟气量偏低情况下有效延长了雾化器的稳定运行时间[2]。
毛一丁更换符合KS 设计制造精度要求的雾化器中心筒，确保雾化器本体不会因为和烟气接触造成腐蚀。雾化器本体腐蚀根本原因之一就是雾化器中心筒加工制造有偏差，加工精度低，达不到KS 的设计标准。另外因加工制造偏差也导致中心筒无法通过高度调节来适应烟气量的变化，导致雾化器无法长期稳定运行。
使用KS 雾化器哈氏合金保护罩。KS 设计图纸
（下转129页）
新能源New Energy
变、压板状态；声音巡检：设备声音（声音异常）。
风电机组智能巡检。风机缺陷巡检：制动器缺陷（制动器液压系统正常，螺栓松动、脱落，外壳破损）、油冷散热片缺陷（油冷散热片漏油或破损或附着物）、减速机缺陷（减速机渗漏，连接螺栓松动、脱落）、液压泵缺陷（油管及油管接头漏油，外观破损，安装螺栓松动、脱落）、振动监测设备缺陷（探头松动或脱落）、扭缆缺陷（电缆扭曲或破损）；安全风险巡检：未戴安全帽、未穿工装、吸烟、越线/闯入、烟火识别；状态巡检：油位状态（齿轮箱油位、液压油油位、润滑泵油位）；声音巡检：设备声音（声音异常）。
远程智能巡检系统的应用将大大提高风电场巡检效率、减少运维人员工作量，降低安全风险、及时发现巡检设备故障缺陷及安全隐患。
3.2 数据挖掘的应用
冠名风电场在运行过程中会不断产生和积累大量数据。通过对风电场历史数据的学习归纳，在风电场运行过程中应用理论研究的方法已解决了很多问题，如果应用数据挖掘技术可更充分地利用这些数据分析风电场历年积累庞大运行数据背后隐藏的原理、规律和联系，到解决问题更加合理、快捷、有效的
方法，同时还可为决策提供更加有力的科学依据。通过对历史数据的学习归纳建立预测性模型，然后根据收集的当前数据预测设备状态，判断设备性能发展趋势，在设备故障前提前检修排除事故隐患，预防事故发生。实现设备的状态检修，解决“维修过度”会造成的设备可靠性降低，降低人工成本，提高发电效率[6]。
3.3 风电场智能运维的发展趋势
未来风电场智能运维的发展会越来越快，机器学习、数据挖掘及其他人工智能、大数据、物联网等技术的不断应用及相互融合将会形成多个风电场整体运维、信息互通、数据共享的智能运维模式。
综上，人工智能技术的应用辅助运维人员开展日常巡视工作，减轻运维人员工作负担，提升应急响应速度，保障现场作业安全，减少设备运行事故发生，降低运行及维护成本。最终实现风电场空间全方位、设备全周期、时间全天候的风电场智能运行及维护模式，替代人工完成少人值班、无人值守的风电场智能运行及维护。因此人工智能技术在智能化风电场运行及维护工作中具有很高的应用推广价值。
参考文献
[1]陈先昌.基于卷积神经网络的深度学习算法与应用研究[D].浙江工商大学,2014.
[2]陈凯，朱钰.机器学习及相关算法综述[J].统计与信息论坛,2007,5.
验证码有什么用
[3]林桂芳.异构化的TensorFlow 架构的研究与实现[D].浙江理工大学,2018.
[4]安强强，郑敏.基于深度学习的图像识别研究[J].自动化与仪器仪表,2018,3.
[5]蒋树强，闵巍庆，王树徽.面向智能交互的图像识别技术综述与展望[J].计算机研究与发展,2016,1.[6]徐，陈琛，等.智能视频分析技术在电力设备监控中的应用[J].山东工业技术,2017,20.
（上接65页）
要求雾化器中心筒锥段材料使用哈氏合金制造，这样可有效避免烟气对雾化器本体的腐蚀。由于加工制造原因，可能会使雾化器中心筒锥段的加工精度不合格，会导致雾化器底面和雾化盘顶面的螺钉直接暴露在烟气中被烟气腐蚀，缩短使用寿命，甚至还会影响雾化器的稳定运行。雾化器保护罩可有效解决雾化器中心筒锥段材质和加工精度的问题，有效保障雾化器稳定运行[3]；针对每台炉的运行情况，合理调整雾化器的供浆流量。
检查气体分布器导流片，确认是否存在加工制造问题、是否达到设计要求，否则需更换；对其它附属
部件进行彻底检查并按KS 设计标准进行处理；上述改造完成后，建议后续必须使用KS 原厂雾化盘，并在KS 建议运行转速下使用雾化器，停止使用仿造雾化盘或大幅降低雾化器运行转速；塔顶电动葫芦更换为链条式，可保证雾化器在起吊和放下时始终处于中心位置，不会发生位移导致雾化器及
弹性支撑环挂到支撑管内的导向笼架。
参考文献
[1]杜雅琴，刘雪伟，等.脱酸设备运行与检修技术. 中国电力出版社,2019.
[2]朱勇.垃圾焚烧厂半干式反应塔脱酸效率影响因素分析.中国高新技术企业,2014,20.
[3]赵巧荣.垃圾焚烧发电厂喷雾塔积灰原因分析与改造.资源节约与环保,2019,8.
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