摘要：大連莊河發(fā)電廠（以下簡稱莊電）于2007年7月發(fā)電投產(chǎn)，其除灰系統(tǒng)采用的是德國法特公司的正壓濃相氣力輸送，該輸送方式投運(yùn)后，運(yùn)行比較穩(wěn)定。本文介紹了氣力除灰系統(tǒng)的工作原理、工作流程、設(shè)計(jì)參數(shù)和組成結(jié)構(gòu)，并對其特點(diǎn)進(jìn)行了分析，為火力發(fā)電廠氣力除灰系統(tǒng)的選擇提供參考。
　　關(guān)鍵詞：鍋爐；除灰系統(tǒng)；正壓密相氣力輸送；倉泵
　　1、工程概況
　　國電莊河發(fā)電廠，現(xiàn)裝機(jī)總?cè)萘繛?×600MW，鍋爐為HG-1950/25.4-YM3型，為一次中間再熱、超臨界壓力變壓運(yùn)行帶內(nèi)置式再循環(huán)泵啟動系統(tǒng)的本生（Benson）直流鍋爐，單爐膛、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣。鍋爐島為緊身密封布置。鍋爐設(shè)計(jì)煤種為雙鴨山煤，校核煤種為雙鴨山混煤。兩臺機(jī)組均采用灰渣分除，水力除渣，氣力除灰方式。每臺鍋爐配置了2臺雙室四電場電除塵器，氣力除灰系統(tǒng)采用法特公司正壓濃相氣力輸送技術(shù)，在靜電除塵器每個(gè)集灰斗下設(shè)置一定容量的倉泵，每電場設(shè)置8個(gè)倉泵，共32個(gè)倉泵。兩臺爐為一個(gè)單元。
　　每臺爐電除塵器灰斗在鍋爐BMCR工況下的排灰量：
　　設(shè)計(jì)煤種58.565t/h（其中一電廠49.83t/h，二電廠7.035t/h，三電廠1.407t/h,四電場0.293t/h）
　　校核煤種63.939t/h（其中一電廠54.403t/h，二電廠7.68t/h，三電廠1.536t/h,四電場0.32t/h）
　　現(xiàn)就莊電機(jī)組正壓濃相氣力除灰技術(shù)原理及應(yīng)用特點(diǎn)等進(jìn)行探討，以為火力發(fā)電廠氣力除灰系統(tǒng)的選擇提供參考。
　　2、正壓密相氣力除灰系統(tǒng)的工作原理
　　正壓濃相氣力除灰系統(tǒng)是由倉泵采用間歇式并多臺倉泵同時(shí)工作的輸送方式工作的，倉泵每進(jìn)、出一次物料為一個(gè)工作循環(huán)，其工作過程可分為進(jìn)料、輸送和排氣清掃3個(gè)階段。
　　2.1進(jìn)料
　　倉泵的預(yù)關(guān)閉閥、進(jìn)料閥和排氣閥打開，出料閥、輸送空氣閥處于關(guān)閉狀態(tài)。倉泵內(nèi)部與灰斗連通，倉泵內(nèi)無壓力(與除塵器內(nèi)部等壓)，飛灰連續(xù)從除塵器灰斗進(jìn)人倉泵，采用倉泵等灰方式，灰斗不存灰。當(dāng)串聯(lián)在同一組中的任一倉泵，其內(nèi)物料達(dá)到料位計(jì)高度或設(shè)定的填充時(shí)間時(shí)，料位計(jì)發(fā)出一個(gè)料滿信號，這時(shí)先關(guān)預(yù)關(guān)閉閥，2-3秒后再關(guān)進(jìn)料閥，排氣閥（假如開著）也將在3秒的延遲之后關(guān)閉。進(jìn)料結(jié)束。
　　2.2輸送
　　輸送管道出料閥打開，接著，進(jìn)氣閥、增壓閥打開。壓縮空氣通過底部流入倉泵，進(jìn)入連接各倉泵的內(nèi)部輸送管道。倉泵和各倉泵間的輸送管道中的飛灰散開，充分流態(tài)化，并通過管道以一種連續(xù)而稠密的空氣柱形態(tài)被輸送到灰?guī)熘�。�?dāng)倉泵上的壓力變送器降到設(shè)定壓力時(shí)，表明倉泵中的灰已送完，輸灰結(jié)束，進(jìn)入吹掃階段，但此時(shí)進(jìn)氣閥和出料閥仍然保持開啟狀態(tài)。
　　2.3排氣清掃
　　壓縮空氣吹掃倉泵和輸灰管道，此時(shí)倉泵內(nèi)無飛灰，管道內(nèi)飛灰逐步減少，最后幾乎呈空氣流動狀態(tài)。系統(tǒng)阻力下降，倉泵內(nèi)壓力也下降至一穩(wěn)定值，這時(shí)關(guān)閉進(jìn)氣閥，延時(shí)關(guān)閉增壓閥。進(jìn)氣閥、增壓閥關(guān)閉后，管道內(nèi)的壓力繼續(xù)下降，降到設(shè)定值時(shí)，表明排氣吹掃結(jié)束，輸送管道出料閥關(guān)閉。至此，包括三個(gè)階段的一個(gè)輸送循環(huán)結(jié)束，重新開始下一個(gè)輸送循環(huán)。
　　3莊電正壓濃相氣力除灰系統(tǒng)簡介
　　3.1主要技術(shù)參數(shù)
　　莊電機(jī)組正壓濃相氣力除灰系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)見表1：
　　

　　3.2輸送設(shè)備的特點(diǎn)
　　倉泵容量
　　•一、二電廠每臺倉泵容量為2.5m3，三、四電廠每臺倉泵容量為0.65m3，容量足夠，送灰節(jié)拍少，因此有效地延長了設(shè)備的壽命。
　　•使用大倉泵后，灰流速度快，吹灰排空階段減少，壓縮空氣耗量隨之減少，并且穩(wěn)流段長，大大降低了對管道的磨損。
　　預(yù)關(guān)閉閥
　　預(yù)關(guān)閉閥能防止灰在卸灰管中搭橋。由于預(yù)關(guān)閉閥先關(guān)，所以進(jìn)料閥是在無灰狀態(tài)下關(guān)閉，有效地延長了密封圈的壽命。當(dāng)進(jìn)料閥關(guān)閉時(shí)，預(yù)關(guān)閉閥能擋住雜物和灰塊，有效地保護(hù)了進(jìn)料閥。
　　倉泵排氣
　　倉泵設(shè)置排氣有利于快速進(jìn)灰，進(jìn)灰時(shí)氣流不會阻礙進(jìn)灰，從而避免了進(jìn)料閥和卸灰管的磨損。萬一潮濕的灰堵管時(shí)，通過倉泵的排氣管道加壓與泄壓也能起到疏堵的作用。
　　料位監(jiān)測
　　料位監(jiān)測采用音叉式振動料位計(jì)，性能可靠，它不受溫度、濕度及粒度的影響。
　　氣化板
　　所有倉泵均裝有氣化板，使送出去的灰能達(dá)到高濃度的穩(wěn)物流，減少了灰對管道的磨損，降低了壓縮空氣的耗量。
　　球形彎頭
　　球形彎頭比弧形彎頭優(yōu)點(diǎn)多。在彎頭中，只是灰與灰的摩擦，球形彎頭幾乎不磨損�；以谇蛐螐濐^中的速度是普通送灰速度的50％，球形彎頭的阻力相當(dāng)于4米的直線段。
　　3.3系統(tǒng)組成
　　氣力輸送系統(tǒng)由三個(gè)子系統(tǒng)組成：氣源系統(tǒng)、輸灰系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。
　　3.3.1氣源系統(tǒng)
　　由螺桿空壓機(jī)、干燥機(jī)、輸氣管路、儲氣罐等組成，通過上述設(shè)備可以得到潔凈、干燥、壓力平穩(wěn)的壓縮空氣。
　　3.3.2輸灰系統(tǒng)
　　3.3.2.1輸灰設(shè)備及管線
　　每個(gè)電場灰斗下安裝8臺倉泵，一、二電場的8個(gè)倉泵分別設(shè)為兩組。一、二電場的前四個(gè)倉泵共用一條管線，一個(gè)管道切換閥；一、二電場的后四個(gè)倉泵共用一條管線，一個(gè)管道切換閥；三、四電場共用一條管線，一個(gè)管道切換閥。每臺倉泵上裝有一個(gè)高料位計(jì)，每四臺倉泵（三、四電場每八臺倉泵）共用一個(gè)壓力變送器，壓力變送器安裝在靠進(jìn)氣側(cè)的第一個(gè)倉泵上。庫頂設(shè)有壓力真空釋放閥、灰?guī)炝衔挥?jì)、布袋除塵器。電除塵器收集的干灰由倉泵通過輸灰管道以正壓直接輸入到灰?guī)�，然后用散裝機(jī)裝入灰罐車外運(yùn)給用戶。
　　3.3.2.2灰?guī)?br /> 　　莊電建有3座灰?guī)�，每臺爐設(shè)置一臺粗灰?guī)�，兩臺爐共用一座細(xì)灰?guī)�。每座灰�(guī)熘睆骄鶠?5m，庫高30m，存灰高度18m。
　　3.3.3控制系統(tǒng)
　　輸送系統(tǒng)的控制系統(tǒng)采用DCS控制，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程、就地控制操作。遠(yuǎn)程又分為自動、手動控制方式。
　　3.3.3.1控制系統(tǒng)外部硬件組成：
　　除灰控制系統(tǒng)采用北京國電智深控制有限公司生產(chǎn)的EDPF-NT分散控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)由DPU73#站、DPU74#站、DPU75#站、OPR233（兼ENG110）操作員站、OPR234操作員站、電除塵網(wǎng)絡(luò)柜（1個(gè)）、電除塵電源柜（1個(gè)）、除灰渣系統(tǒng)電源柜（1個(gè)）、繼電器柜（2個(gè)）組成。
　　其中：DPU73#站：主要完成1#爐除灰系統(tǒng)程的序控制。
　　DPU74#站：主要完成2#爐除灰系統(tǒng)的程序控制。
　　DPU75#站：主要完成除灰系統(tǒng)灰?guī)爝x擇及相關(guān)的程序控制。
　　3.3.3.2控制系統(tǒng)控制方式：
　　控制方式分手動控制和自動控制兩種方式。
　　4正壓濃相氣力除灰系統(tǒng)的特點(diǎn)
　　4.1配置簡潔，密封性能好
　　系統(tǒng)配置簡潔，轉(zhuǎn)動部件少，需要的氣動閥門只相當(dāng)于其它系統(tǒng)的一半，同時(shí)整個(gè)系統(tǒng)密封性好，所有閥門包括檢修門都采用軸封結(jié)構(gòu)，密封性好。
　　4.2輸送灰氣比高
　　系統(tǒng)采用高密度的低壓輸送方式，壓縮空氣消耗較少，在多數(shù)情況下，正壓濃相氣力除灰系統(tǒng)的空氣消耗量約為其它系統(tǒng)的1/3-1/2。
　　4.3輸送能耗低
　　由于輸送等量物料需要的壓縮空氣量較少，且輸送壓力較低，因此其輸送能耗遠(yuǎn)低于其它形式的輸送系統(tǒng)。供氣采用性能可靠的小型螺桿式空壓機(jī)即可，供氣系統(tǒng)投資降低。
　　4.4管道磨損小
　　系統(tǒng)采用下引發(fā)送，物料從靜態(tài)加壓輸送，出口速度較低，初速只有4m/s，輸送末速最高10m/s，這樣的輸送速度對于閥門和管道的磨損很低。
　　4.5系統(tǒng)投資少，年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低
　　由于系統(tǒng)配置簡潔，設(shè)備少，檢修維護(hù)量小，系統(tǒng)能耗低，所以只需較低的費(fèi)用就可保證系統(tǒng)安全、可靠地運(yùn)行。
　　4.6污染小,技術(shù)成熟，環(huán)保節(jié)能
　　整個(gè)系統(tǒng)密封性好，在灰?guī)熘性O(shè)有100%能力的布袋除塵器，減少了從灰?guī)炫湃氪髿獾幕覊m，排入大氣的空氣含塵量不大于50mg/Nm3
　　整個(gè)系統(tǒng)技術(shù)較為成熟，投資低且節(jié)能、節(jié)水，有利于環(huán)境保護(hù)和粉煤灰的綜合利用。
　　5氣力除灰與水力除灰方式比較
　　氣力除灰與傳統(tǒng)的水力除灰方式相比，有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：首先，它與水力除灰方式相比，氣力除灰能節(jié)省大量的沖灰水；在輸送過程中，灰不與水接觸，故灰的固有活性及其它物化特性不受影響，有利于粉煤灰的綜合利用；減少灰場占地；避免灰場對地下水及周圍大氣環(huán)境的污染；不存在灰管結(jié)垢及腐蝕問題；系統(tǒng)自動化程度較高，所需的運(yùn)行人員較少；設(shè)備簡單，占地面積小，便于布置；輸送路線選取方便，布置上比較靈活；便于長距離集中、定點(diǎn)輸送等。這些優(yōu)點(diǎn)能很好地適應(yīng)現(xiàn)代環(huán)保及法規(guī)要求。
　　6結(jié)束語
　　我國是一個(gè)水資源相對缺乏的國家，而電廠又是用水大戶，節(jié)約用水是義不容辭的責(zé)任，不用水力除灰而用氣力除灰是節(jié)約用水的重要措施，也是發(fā)展方向，同時(shí)大搞粉煤灰綜合利用也是國家的一項(xiàng)基本國策，電廠新建工程或改建工程，進(jìn)一步開展粉煤灰綜合利用工作，將會獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，因此發(fā)電廠積極建設(shè)干除灰系統(tǒng)是十分必要的。莊電除灰系統(tǒng)采用正壓氣力除灰系統(tǒng)，既節(jié)約了大量沖灰用水，同時(shí)工作環(huán)境也大為改善，在環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會效益方面都是明顯的，是一個(gè)利廠、利于環(huán)保的項(xiàng)目，值得同類型電廠借鑒，有一定的推廣價(jià)值。
　　參考文獻(xiàn)：
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