正压气力除灰系统在燃煤电厂中的应用论文_张杰

(河南省电力勘测设计院 河南郑州 450000)

摘要:目前,我国燃煤电厂除灰方式大多采取的是正压气力除灰系统,它是压缩空气为输送介质,并利用管道将除尘器中的飞灰输送至灰库中,是我国燃煤电厂早期开始使用,且应用较为广泛的一种除灰方式。同时,正压气力除灰系统应用技术相对较为成熟,操作技术简单,利于后期维护。因此,本文以某燃煤电厂为例,对正压气力除灰系统的输送方法进行分析,对其使用的输送配置、系统装置和仓顶等进行探讨。

摘要:正压气力除灰系统;燃煤电厂;应用

正压气力除灰系统和机械除灰系统的差别在于,正压气力主要依靠气流产生的能量,将颗粒物状通过密封管道内朝气流方向进行运输,充分体现了流态化技术的应用,其输送结构装置简单,十分利于操作。同时,物料还可以在输送过程中进行加热、干燥和分级等相关操作。

一、燃煤电厂基本概况

一般情况下,我国燃煤电厂的主机有三个部分主成:第一个为锅炉;第二个为汽轮机;最后一个为发动机。其中,锅炉的主要任务是通过燃烧,将燃料逐渐转变成为热能,在加入热水后,使其变成相应质量和数量的蒸汽。而锅炉的主要工作内容有四点:第一是燃料的燃烧;第二是热量的传递;第三是水的汽化;第四是汽的过热。另外,燃煤电厂的燃料通过不同状态分为三大类:第一是固体;第二是液体;第三是气体,而煤是各类燃煤电厂锅炉的主要燃烧物。目前,按照不同工作参数可以将锅炉分为低、中、高压锅炉,还有超高压锅炉、超临界压力锅炉等。该燃煤电厂工程规模为高压次高温锅炉,正常运行设备有两台,另外一台留以备用,每一台锅炉配备除尘器一台,而每台除尘器分别为两列,每列均有四个灰斗。

二、正压气力除灰系统的主要设备

图1 正压气力除灰系统的工作流程示意图

(一)正压气力输送系统

如图1所示,该燃煤电厂锅炉共计三台,分别在每台锅炉旁边配备了袋式除尘器一台,袋式除尘器主要用于收集锅炉产生的飞灰,并将其存储到灰斗之中,再经过正压浓相气力存储的飞灰集中输送至灰仓。

1.输灰系统的配置情况

该工程采用的输送系统是多泵串连制正压浓相气力,输送发送器是下引式,并应用栓流式为输送原理。压缩空气是下引式发送器的动力源,主要输送颗粒物状的物料,并能够根据具体输送所需风量和风压进行适当调整,其自身的优势主要有六点:第一,较低的输送压力,较大的单管出力;第二,简单的系统配置,以输送单元对出料阀门和进气阀门进行配置,最大限度减少数量,以防治出现多余的系统运行维护工作;第三,较低的输送速度,速度的三次方和磨损相符,较低的输送速度可以降低发送器、管道和阀门的磨损程度,保证设备的正常使用;第四,输送管道较少,正压气力除灰系统采取的是串连输送,多个发送器通过一个单元进行输送,并共同使用一根管道,支管数量较少;第五,采取栓流式输送,能降低耗气量和能耗。另外,每个锅炉尾部的除尘器采用的是袋式除尘器,每台有双列八个灰斗,灰斗下分别设置输灰器一套,除尘器的四套输灰器相互串连,使用共同进气阀组、出料阀和输灰管。同时,将补气装置和流化装置设置到每套输灰器底部,并设置吹堵阀组一套在每个管道上面,以利于在系统堵管时进行排堵作用。

2.输灰系统的输送阶段

输灰系统的输送过程可以分别四步:第一,当系统开始进料阶段,进料阀和排气阀均处于打开状态,而进气阀和出料阀处于关闭状态,而在重力作用下,物料进入泵内;第二,当覆盖所使用泵内料位计,或达到预定落料时间,则关闭进料阀和排气阀;第三,当关闭进料阀和排气阀,且充气密封完成后,打开进气阀和出料阀,物料通过管道开始进行输送,在进行输送时,可以根据压力对气阀的开关进行调整,以有效掌控管道内的输送压力,预防出现堵管情况;第四,设定值高于管道输送压力时,关闭出料阀和进气阀,等待开始下一循环阶段。

3.输灰系统运行方式

根据相关研究和分组可知,该燃煤电厂的两台锅炉共用两根输灰管道,且每台锅炉除尘器下的四套输灰器可串连使用。正常情况下,一台锅炉运行配置有一根输灰管.

(二)灰仓系统和灰仓卸料设备的选择

灰仓的作用是收集、储存和卸料,是气力除灰系统的主要设施。通常情况下,灰仓可以分为四个建筑层,第一是库顶层、第二是机务层、第三是仓室层、第四是库底层。其中,库顶层的作用是用于仓顶袋式除尘器的安装,以及真空释放阀等相关设备;机务层安装有多台设备,如干灰散装机和电动锁气器等;仓顶层的主要结构是混凝土和钢,可以根据形状分为平底筒仓和锥斗仓,平底筒仓的主要结构为混凝土钢筋,而锥斗仓的主要结构为钢;低库层是灰的外输通道,应当具有一定的空间高度。该电厂中三台锅炉共设计灰仓一座,其内部直径为10m,仓容为280m3的混凝土钢筋结构。

1.灰仓仓顶设备

首先,仓顶袋式除尘器。仓顶除尘器是气力输送系统的主要使用设备之一,用于预防灰尘造成的二次污染,通常位于灰仓的顶端,用于过滤排除灰仓空气中的少量粉尘,净化排除的气体。该电力厂选取了处理风量较强的仓顶除尘器一台。其次,压力真空释放阀的选择,它通常设置在灰仓的顶端,能及时对灰仓背压和负压过高进行操作,使灰仓的压力保持在限定范围内,保证灰仓的安全。压力真空释放阀具有操作稳当、密封良好的优势,且使用时间较长,是不可或缺的灰仓系统之一,使用数量为一台。

2.灰仓卸料设备

灰的转运方式可以分为两种,第一种是干式直接转运,第二种是干灰调湿后运转。前者主要利用粉煤灰散装罐车将干粉运出,送至相关混凝土厂或其他相关地方进行处理;后者主要使用搅拌机制成湿灰,运输使用自卸卡车进行,可用于修建道路的路基材料等。

(三)灰仓气化风系统的选择

灰仓气化风系统是为了保证灰仓卸灰的正常运行,经过对气化空气进行加热后,气化装置通过灰仓场地进入灰仓,充分对存储的灰进行流态,保证其畅通流出。气化风机经常选用罗茨鼓风机,灰仓应当设置专门的气化风机一台,另外备用一台。该厂结合自身情况采用了气化风机两台,正常运行一台,留备用一台。

结束语:

正压气力除灰系统具有使用性能较强、操作系统简单、投资成本较少等特点被广泛应用于我国各大燃煤电厂中。随着改革技术的不断发展,正气压力除灰系统技术还将不断提升,以适应发展和利用粉煤灰的实施战略。

参考文献:

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[4]马洪英.电厂抽汽供热改造节能环保及经济性分析[J].神华科技,2015,06:93-96.

论文作者:张杰

论文发表刊物:《电力设备》2016年第13期

论文发表时间:2016/9/30

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