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2*1000MW超超临界燃煤机组双套管气力干除灰系统

文章出处:admin 人气: 发表时间:2016-05-02
  2*1000MW超超临界燃煤机组,采用一次中间再热、变压直流锅炉,每台锅炉设置2座3室4电场静电除尘器。该机组的气力除灰系统设计为:每台锅炉设计独立的飞灰处理系统,将锅炉第2烟道灰斗及电除尘器灰斗收集的飞灰输送至灰库;每台锅炉设置3座钢筋混凝土平底灰库(1座原灰库、1座粗灰库、1座细灰库),灰库直径皆为13m,有效容积约为2000m³。设置2座空压机房,分布在灰库和电除尘区域。

  该气力除灰项目具有3个显著特点:第一,输灰距离长,是目前国内1000MW机组中输送距离最长的气力除灰项目;第二,国产化程度高,系统由公司独立设计;第三,输灰管道数量少,每台锅炉只有3条输灰管道,简化了布置,节省了投资。

  气力输灰系统的输送出力按设计煤种的200%设计,系统总处理为80t/h。电除尘器输送距离最远为1090m,爬高33m,90°弯头15处,输送当量距离约1300m;烟道2输送距离为1170m,下降17m,爬高28m,90°弯头20处,输送当量距离约为1430m。每台锅炉共14个相互独立的输送单元,分两侧对称分布。3条输灰管道,其中粗灰管2条,细灰管1条,粗灰管和细灰管都为DN200/DN225,管道出力36t/h。当电场1的一侧发生故障停运时,细灰管可满足对电场1的备用。

  输送单元输送次数及输灰管道输灰时间配置可看出,各输送单元设计值与实际值均有差别,但这并不代表其理论计算偏差较大,而是设计与其实际运行方式有出入,为保证系统的可靠性,增加了一些人为因素。除灰厂家的理论计算基本接近实际,按输送泵法计算管道出力满足要求,且系统处于最经济合理的运行状况。

  每台炉电除尘灰斗设置3台10m³/min气化风机,额定压力58kPa,2用1备;设置2台额定功率30kW的电加热器,分别对应电除尘的两侧;每台炉灰库设置4台25m³/min的气化风机,额定压力98kPa,3用1备;设置3台额定功率60kW的电加热器,分别对应3座灰库。实际运行中灰库罗茨风机的压头接近额定值,远超出《火力发电厂除灰设计规程》中规定的罗茨风机的风压选型80kPa;经测算直径13m的灰库,其风量选型应为15m³/min。

  灰库内设置气化槽,气化槽本体采用碳化硅材料,按分区气化的原则,灰库内共分4个区,每区有1根进气管道,在每根管道上设手动调节阀,通过此阀门可控制每区的进气量,或当库内某区有下灰不畅时,关掉其他的阀门从而增加此区的进气量。但实践证明,这样的设计在运行中是不可行的,因为关掉或关小任一区的手动调节阀都会导致其透气面积减小,从而导致风机超压。

  原灰库与粗灰库分别设有1台加湿搅拌机及干灰散装机,细灰库设有1台干灰散装机,加湿搅拌机出力为50t/h,干灰散装机出力为100t/h。初期设计干灰卸灰单元自上而下配置:手动插板阀→气动插板阀→电动给料机→干灰散装机,这是国内除灰厂家及设计院的标准配置。实际运行后发现,放灰结束时气动插板阀不能关到位,泄露严重。造成插板阀关不到位的原因是:灰的堆积密度为1000kg/m³(设计为700kg/m³),并且松散性较差,灰对阀板的压力增加,灰位高时该现象更严重;干灰散装机下料管管径为DN200,而落灰管管径为DN300,卸灰时下料管内充满灰,造成气动插板阀关闭时阻力太大而不能关到位。

  解决方案为调整设备的安装顺序及启动顺序。调整后的设备配置顺序为:手动插板阀→电动给料机→气动插板阀→干灰散装机。调整后,给料机先停,给料机虽有部分泄漏,但泄漏很少,气动插板阀关闭时阀板上、下均无阻力,可较顺畅关闭。

  干灰散装机排尘风机入口设旁通,并与风机出口并联成1根排气管,接至灰库顶部,并在管路上设手动切换阀;干灰装车时可通过排尘风机吸尘,也卡通过库顶布袋除尘风机(变频控制)形成的负压吸尘。设计时,排尘管进灰库入口安装在紧靠布袋除尘器位置,以增加排气管出口的负压。运行初期,通过排尘风机吸尘,排尘风机磨损严重,约2个月需更换风机,后改为通过库顶布袋除尘风机变频以增大灰库的负压来吸尘,效果较为理想。风机风量为155m³/min,全压为280kPa。风机变频器频率30Hz时,灰库的最大压力为-1.5kPa;当3根管同时向灰库送灰时,灰库的负压值接近于0。风机变频器频率为40Hz时,灰库的最大压力为-2.5kPa;当3根管同时向灰库送灰时,灰库的压力值为-1.0kPa。此时,风机的功率还有裕量,说明风机的选型能够满足要求。

  实践证明,双套管干除灰系统是目前较先进的除灰技术,在输送距离、能耗、系统稳定性上显示了其优越性。根据1000MW超超临界机组电除尘器灰斗及灰量具体情况,可根据烟气在除尘器流程、灰分离下来粗细、灰量大小的不同,每个电场单独布置干灰输送单元,每个单元根据灰量的多少布置输送罐和输灰管道,各个单元将干灰独立地输送到不同的灰库,这样既降低设备投资费用,又实现了设备的合理利用,提高了经济效益。