关于气力除灰实例

zhangbin6685

脱硫终产物输送系统的选用及主要流程，气力输灰系统设计原则、主要技术参数和组成结构，并对其特点进行了分析，和水力除灰方式进行了比较，为火力发电厂气力除灰系统的选择提供参考。
关键词：锅炉；除灰系统；正压浓相气力输送；仓泵；水力除灰
河南省电力公司焦作电厂位于焦作市建设西路，与市中心相距3km，现总装机容量6x220MW，配6x670t/h燃煤锅炉，是国家特大型火力发电企业。原六台机组均采用灰渣分除,机械除渣，水力除灰方式。炉渣经刮板捞渣机捞出后，直接装车外运，供综合利用。一期#1、#2机组水力除灰系统设有两级灰浆泵站，每级泵站安装三台灰浆泵，将灰浆送至老君庙灰场；二期#3、#4机组水力除灰系统经二期一级泵站六台灰浆泵、三期#5、#6机组水力除灰系统经三期一级泵站三台灰浆泵送往水隔离泵站分配池，再进入浓缩池，然后由浓缩池由泵送往王章河灰场。
为达到国家新的环保文件要求，构建和谐社会，焦作电厂利用NID半干法脱硫、袋式除尘、配套引风机和浓相气力除灰技术对#2机组进行锅炉烟气粉尘治理，通过烟气处理系统后使烟气中的SO2和粉尘都能达标排放。随后，其他五台机组也要相继进行烟气脱硫和干除灰改造。现就焦作电厂#2机组浓相气力除灰技术原理及应用进行探讨，以期为火力发电厂气力除灰系统的选择提供参考。
1正压浓相气力除灰系统的工艺流程及工作原理
1.1 正压浓相气力除灰系统的工艺流程见图一。
图一：正压气力除灰系统工艺流程
1.2 正压浓相气力除灰系统的工作原理
正压浓相气力除灰系统是由小仓泵采用间歇式并多台小仓泵同时工作的输送方式工作的，小仓泵每进、出一次物料为一个工作循环，其工作过程可分为进料、增压、输送和清扫4个阶段。
1.2.1进料阶段
回风阀打开后，进料阀打开，此时，进气阀和出料阀在关闭状态，仓泵内部与流化槽连通，灰从流化槽出灰口进入仓泵，当仓泵内灰位高至与料位计探头接触，则料位计产生一料满信号，并通过现场控制单元进入程序控制器，在程序控制器的控制下，系统自动关闭进料阀和回风阀，进料状态结束。此时无空气消耗。
1.2.2增压阶段
进料阀和回风阀关闭，进气阀开启，压缩空气进入泵内，当压力高至设定值时，则输出信号至控制系统，仓泵自动打开出料阀，加压流化阶段结束，进入输送阶段。
1.2.3输送阶段
出料阀打开，仓泵内气灰混合物通过出料阀进入输灰管道，此时仓泵内压力保持稳定，当仓泵内飞灰输送完后，管路阻力下降，仓泵内压力降低，当降低至下限压力值时，输送阶段结束，进入吹扫阶段，但此时进气阀和出料阀仍然保持开启状态。
1.2.4清扫阶段
进气和出料阀仍开启，压缩空气吹扫仓泵和输灰管道，此时仓泵内无飞灰，管道内飞灰逐步减少，最后几乎呈空气流动状态。系统阻力下降，仓泵内压力也下降至一稳定值。定时一段时间后，吹扫结束，关闭进气阀、出料阀，然后打开进料阀，仓泵恢复进料状态。至此，包括四个阶段的一个输送循环结束，重新开始下一个输送循环。
1.3助推式正压浓相气力除灰技术
助推式正压浓相气力除灰气力除灰，是在输灰管道上按一定间隔距离分布安装若干只助推器。输送用气并不全部加入仓泵，加入仓泵的空气只是起到将物料推进管道的作用，另外的空气通过助推器直接加入管道。通过助推器加入管道的空气可使物料获得克服管道阻力所必需的能量。当物料在管道中发生停滞，不论输送距离有多长，助推器都能使之重新启动。
2 焦作电厂#2号机组正压浓相气力除灰系统简介
河南焦作电厂（以下简称焦作电厂）#2机组烟气治理工程是在焦作电厂实施的第一个脱硫工程项目。焦作电厂#2机组（220MW）于１９８０年１月建成投产，配套锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的HG-670/13.7-5型超高压一次再热自然循环煤粉炉。1989年将#2炉原设计配备的旋风除尘器改造为兰州电力修造厂生产的KFH／JZl70.1型双室三电场卧式静电除尘器。焦作电厂已进行过2台机组的电除尘器改袋式除尘器的改造工程，采用的是长袋低压脉冲袋式除尘技术，改造后的袋式除尘器使用效果良好，并积累了一定的袋式除尘器的应用经验。本次#2机组烟气治理工程的主要包括脱硫、除尘、气力输灰和引风机等四个部分，焦作电厂#2机组除灰采用助推式正压浓相气力除灰。
2.1 焦作电厂#2号机组脱硫终产物输送系统的选用及主要流程
比较典型的正压浓相气力输送系统有：小仓泵系统、紊流双套管系统、脉冲栓流系统、多泵制正压系统、助推式浓相气力输送系统、芬兰纽普兰公司和英国Clyde公司气力除灰系统等。由于焦作电厂#2机组脱硫终产物含水量约1%，流动性极好，适于气力输送和机械等工具输送。整套NID的出灰口有：两台布袋除尘器下配四只流化槽，每只流化槽共设两个出灰口，一个为常用出灰口，一个为备用出灰口。由于脱硫后的脱硫灰温度降低，并有少量CaCl2等易吸湿的物质生成，使脱硫灰比锅炉出来的飞灰流动性要差一些，浓相助推型下引式仓泵系统尤其适用于脱硫后的脱硫灰的输送。输送主要流程为：原水力出灰系统改成气力输送，两台布袋除尘器下设有四只流化槽，布袋除尘器除下来的脱硫灰在流化槽中流化及储存，一部分参与循环脱硫，一部分脱硫灰外排保持系统平衡。下设八台气力输送仓泵，每只流化槽设仓泵两台，一开一备，把脱硫灰送入灰库。气力输送采用正压浓相下引式助推气力输送系统，由压缩空气经管道把脱硫灰输送至灰库；在原沉渣池处设一座1200m3的灰库,可存24小时的灰量。灰库下灰采用干式及湿式两种方式，干式下灰通过散装机加入罐装车外运，湿式下灰经加湿搅拌机制成调湿灰后用汽车外运。
2.2气力输灰系统设计原则
2.2.1 设计出力按灰量的200％考虑，即68t/h.。
2.2.2平均灰气比：≥25kg灰/kg气。
2.2.3 每个流化槽下配两台仓泵，一用一备，均为8J-700仓泵，容积为1.98 m3，每两台仓泵合一根灰管Φ159X7，一台炉共8台仓泵，四根灰管。每根灰管配一套助推气管路，管径为Φ89X4.5，共四根。
2.2.4 设计输送当量距离：150米。
2.2.5 输送速度：<6--20m/s
2.2.6 设一只1200m3的混凝土贮灰库，可贮存24小时的脱硫灰。
2.2.7 库顶布袋除尘器出口含尘量：≤50mg/Nm3
2.2.8 每只流化槽下设一台散装机。
2.3主要技术参数和特点
2.3.1 输送当量距离150m当量长度
2.3.2 输送能力可达68t/h（粉煤灰）
2.3.3 平均输送风量：35m3/min
2.3.4 计算输送风压：0.25Mpa
2.3.5 输送灰气比：25kg/kg
2.3.6 仪用气风压：0.5-0.7 Mpa
2.3.7低流速：初速度3～6m/s，末速度12～18m/s
2.3.8 小仓泵容积：每台1.98 m3
2.3.9 小仓泵出力：8.5t/h
2.3.10 空压机数量：3台
2.3.11 空压机单台容积：43.9 m3/min
2.3.12 灰库有效容积：1200 m3
2.4 系统组成
气力输送系统由五个子系统组成：气源系统、管路系统、仓泵系统、灰库系统、控制系统。
2.4.1气源系统由螺杆空压机、过滤器、干燥机、输气管路、储气罐等组成（布袋喷吹及仪表用气统一考虑），通过上述设备可以得到洁净、干燥、压力平稳的压缩空气。输灰耗气量每台炉为35m3/min
2.4.2 管路系统主要由输灰管道、ACM空气控制组件、助推管道、助推器等组成。输灰管道直管采用Φ159×7厚壁无缝钢管，弯管采用陶瓷钢铁复合管；ACM空气控制组件可调节助推器的压力，调节范围为0.1Mpa—0.25Mpa；输灰管道上每隔5米左右装一道助推器，输灰距离为150m。
2.4.3仓泵系统主要由仓泵本体、进料阀、出料阀、回风阀、安全阀等组成。仓泵属压力容器，额定压力为1.0Mpa；进料阀、出料阀、回风阀均为气动阀。
2.4.4灰库是气力输送的终点，它既起到储灰的作用，又由灰库顶部的脉冲布袋除尘器实现气灰分离；灰库的设计遵循“先进先出”原则，其主要设备有脉冲反吹布袋除尘器、下灰器、料位计、真空压力释放阀、气化装置、湿式搅拌机、散装机等。
2.4.5控制系统是整套气力输送系统的枢纽，主要由程序控制器和就地控制箱组成。整套气力输送系统在程序控制器控制下自动运行，当需要手动运行某台仓泵时，可将该仓泵的就地控制箱上的“手动/自动”开关打到“手动”，进行手动操作。
3 焦作电厂#2机组正压浓相气力除灰系统的特点
3.1输送灰气比高
　　系统采用高密度的低压输送方式，消耗较少的压缩空气即可输送较多的物料。在多数情况下，浓相正压气力除灰系统的空气消耗量约为其它系统的1/3-1/2。由此带来一系列有利的因素：
3.2输送能耗低
　　由于输送等量物料需要的压缩空气量较少，且输送压力较低，因此其输送能耗远低于其它形式的输送系统。供气不必使用大型空气压缩机，采用性能可靠的小型螺杆式空压机。供气系统投资降低。
3.3输送速度低，管道磨损小
　　浓相系统平均流速较低，输灰管道磨损减小，采用普通无缝钢管即可，只在弯头部位采用耐磨材料或增加壁厚。
3.4管道管径小
在相同出力的情况下，所用管道管径大为减小。由此可选用轻型管道支架，安装方便，投资省。
3.5自动化程序高
  本项目脱硫、除尘及除灰系统合用一套新华控制工程有限公司XDPS400+分散控制系统（DCS），其网络通讯速度应为100Mbps，本项目中除布袋除尘器脉冲阀控制采用PLC控制外，其余控制和监测设备均进入新华DCS，并且PLC应与DCS相连，构成一套完整的控制系统。
3.4布袋过滤器的使用寿命长。
输灰系统输送入灰库的气量较少，因而灰库上的布袋过滤器排气负荷大大降低，从而为布袋过滤器的长期运行提供可靠了保障，延长了布袋过滤器的使用寿命。
3.5  污染小
整个系统密封性好，在灰库中设有100%能力的布袋除尘器，减少了从灰库排入大气的灰尘，排入大气的空气含尘量不大于50mg/Nm3
3.6系统投资少，年运行维护费用低
　　由于系统配置简洁，设备少，检修维护量小，系统能耗低，所以只需较低的费用就可保证系统安全、可靠地运行，应用范围较广。
3.7 技术成熟，环保节能
整个系统技术较为成熟，投资低且节能、节水，有利于环境保护和粉煤灰的综合利用。
4 气力除灰与水力除灰方式比较
气力除灰与传统的水力除灰方式相比，有其独特的优点：首先，它与水力除灰方式相比，气力除灰能节省大量的冲灰水；在输送过程中，灰不与水接触，故灰的固有活性及其它物化特性不受影响，有利于粉煤灰的综合利用；减少灰场占地；避免灰场对地下水及周围大气环境的污染；不存在灰管结垢及腐蚀问题；系统自动化程度较高，所需的运行人员较少；设备简单，占地面积小，便于布置；输送路线选取方便，布置上比较灵活；便于长距离集中、定点输送等。这些优点能很好地适应现代环保及法规要求。
4结束语
　　焦作电厂#2机组于2006年10月16日开始大修，同时进行#2机组烟气治理改造工程，工程主要包括脱硫、除尘、气力输灰和引风机等四个部分。目前焦作电厂#2机组锅炉烟气脱硫技术工程已接近完工，尚未整体投入运行，但从施工情况来看，因施工单位工程组织管理不太完善，造成工程拖延，且施工质量上存在一些问题，经焦作电厂提出后已陆续整改。其运行效果如何还有待实践检验。

zhangbin6685

写的好

zp700823

讲得清，看得明。

yufan2002

感谢楼主，辛苦了