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火力发电厂输灰气力输送系统

文章出处:厚德机械 人气: 发表时间:2017-11-16

  2×630MW火力发电机组三期输灰气力输送系统自投入运行以来,因投运后原煤质量有所变化,部分原煤灰分偏离设计煤质和校核煤质的灰渣工况水平,导致灰、渣量明显增多,系统出力不足。原输灰气力输送系统磨损严重,灰气比失调,严重影响了生产安全,并对生产现场及周围环境带来一定的影响。为保证设备的长期安全运行,降低员工的劳动强度,改善现场环境,需要对正压浓相气力输送原除灰系统按锅炉燃用设计煤质时静电除尘器产生的灰量不小于30%的裕度、同时满足燃用校核煤质时留有20%的裕度设计,除灰系统的出力每炉不低于108t/h。第二、第三和第四电场的干灰综合输送能力每炉不低于80t/h,以满足电除尘器第一电场故障停运时的除灰要求。电除尘器第一电场设两根输灰母管(DN200),二电场设一根输灰母管(DN200),三、四电场的细灰合用一根输灰母管(DN150),省煤器输灰管并入一电场B侧输灰母管。每台锅炉输灰系统共有4根管道。所有输灰管均可在灰库库顶通过切换阀门进行切换。静除尘器至灰库约400m,单管出灰管道沿程灰管有折合90。弯头约9个,灰库顶标高约29m,灰气比大约24.5(质量计,下同),起始速度6m/s,终端速度15m/s。

  原来的输灰系统采用正压浓相输送方式,刚开始投产运行还比较正常,后电厂更换劣质煤种,燃烧产生的粉煤灰数量剧增,且颗粒度和比重均明显变大,粉煤灰的细度越小,一般其活性越好,劣质粉煤灰造成该输灰系统出力不足、频繁堵管、管道弯头磨损严重等,系统不能正常稳定运行。长时间出力不足致使电除尘灰斗积灰高料位报警,只能紧急就地人工排灰,严重污染了环境,否则整个机组都得停车整修。

  针对原输灰系统运行中存在的问题,对该系统进行了技术改造。改造方案的核心是采用料封泵取代原正压脉冲发送器,同时将原PLC改为DCS控制系统。改造后每台炉的除尘器一电场采用8个流态化可调式发送器,每2个发送器组成一个输送单元;二电场采用8个流态化可调式发送器,每4个发送器组成一个发送单元。电除尘A侧一二电场3个输送单元共用一管输送管道,电除尘B侧一二电场3个输送单元共用一管输送管道;除尘器三、四电场利用原有的一二电场发送器,三电场8个发送器组成一个输送单元,四电场8个发送器组成一个输送单元,三、四电场输送单元共用一根输灰管道;省煤器6个流态化可调式发送器组成一个输送单元,单独用一根输灰管道。其中除尘器一二电场A侧共用1条DN200/DN250/DN300的输送管道,一二电场B侧共用1条DN200/DN250/DN300的输送管道;除尘器三四电场单元合用1条DN200的输送管道;省煤器单元用用1条DN100的输送管道。

  保留原有系统的进料阀、排气阀、膨胀节、手动检修门、耐磨弯头等,原来的PLC控制改为DCS控制,原系统的手动排堵改为自动排堵,实现输灰系统的全自动。输灰系统的灰气比有原来的25提高到32,终端速度有原来的15m/s减低到10.2m/s,出力由原来的108t/h提高到180t/h,系统阻力降低、磨损小,能耗自然也就低,输送管道压力损失与输送速度成平方关系,输送速度与磨损成立方关系。

  流化盘设于本体底部,流化盘与本体之间设有流化板,流化盘的底部设有与流化盘贯通连接的流化管。流化板由顶层、中层和底层3层构成,顶层的流化板为圆板结构,中层和底层为圆环结构,每层之间均设有可以保持流化气体通过的间隙。流化盘为椭圆形结构,椭圆形结构内部安装一块用以保护流化板的槽钢。进入发送器的粉煤灰经过充分流态化,通过仓泵内部的出料管进入输灰管道,该发送器根据输送距离、发送单元串联发送器的数量,决定流化出料口的高度和出料管的大小,可以做到控制启动物料的浓度即灰气比。物料的运行状态主要受气力速度的控制,根据不同的物料特性,改变输送初速度和启动浓度,以保证物料输送系统的稳定、可靠运行。

  可靠性高,几乎从不堵管,能耗低,自动化程度高,维护成本低,即使发生堵管,流态化气力输送系统实现自动清堵。大大降低运行人员的工作强度。新型发送器可实现根据物料物性,对启动时的灰气比任意调整,流态化输送优势为:

  ①能耗低,由于充分流态化输送压力比常规的正压输送低;

  ②对大颗粒的物料适应强,颗粒状物料通过流态化发送器能够稳定运行,不会发生输送脉动现象;

  ③长距离输送无需补气。

  经过多年消化吸收国外的气力输送技术演变而来的,早期我们接触的国外气力输送技术有芬兰纽普兰、英国克莱德、美国UCC等,国外引进的气力输送技术在国内实际使用当中面临着好多问题,即中国各个地方的煤种差别很大,电厂为了节约成本大部分燃烧劣质煤,这类煤发热量低,含灰量高造成国外的技术有些“水土不服”,因此,根据国内实际情况研发一款适应性广的气力输送装置,解决煤种差、灰量大带来的输送困难,流态化气力输送系统在早期投入使用的有山东黄岛电厂(2×660MW),广西大唐合山电厂(600MW)、山东费县电厂(2×600MW)、安徽马鞍山电厂(2×300MW)、嘉峪关酒钢电厂(2×300MW),印度APL电厂(5×660MW),印度古德洛尔电厂(2×600MW)等。从运行情况来看,该系统优点明显,输送稳定、磨损小、能耗低、极少堵管等。流态化气力输灰系统实现全自动,自动清堵、维护工作量小。目前流态化气力输灰系统在菲律宾、土耳其、印度尼西亚、印度、马来西亚、摩洛哥等国有很多项目在实施,尤其印度的煤种灰分大,一个350MW机组灰量就可以达到180t/h。