资源综合利用电厂干灰输送系统改造方案

申建中;孙尚雷

【摘 要】针对方山资源综合利用电厂干灰采用汽车输送、污染严重的问题,提出了采用正压浓相气力输灰系统的改造方案,介绍了气力输送系统的构成及各部件的功能特点,估算了设备选型和投资成本. 【期刊名称】《煤炭加工与综合利用》 【年(卷),期】2009(000)004 【总页数】4页(P48-51)

【关键词】资源综合利用电厂;干灰气力输送;改造;工程概算 【作 者】申建中;孙尚雷

【作者单位】霍州煤电集团有限责任公司,临县电厂,山西,霍州,031400;北京华宇工程有限公司,北京,100011 【正文语种】中 文 【中图分类】TQ536.4

方山资源综合利用电厂原设计除灰系统采用正压浓相气力输送方式，干灰在静电除尘器灰斗下小仓泵内充分流化，在压缩空气作用下输送至灰库，通过干灰散装机或湿式双轴搅拌机装汽车外运至综合利用厂或贮灰场。锅炉底渣经落渣管落入滚筒冷渣器，冷却后的渣经输渣机送至渣库，然后用汽车外运至综合利用场地或经输送机送至贮灰场。

目前，方山资源综合利用电厂配套建成1座砖厂，产能可达到年产砌块15万m3标砖，电厂产生的灰渣首先考虑运往配套砖厂综合利用。砖厂距电厂灰库不足1km，在此距离内若采用汽车运送干灰，从经济和环境角度讲，不是合理的生产运行方式。笔者根据多年的生产及运行经验提出了干灰输送系统改造方案——从电厂灰库至砖厂灰库采用正压浓相气力输灰系统，简化电厂及砖厂的运行管理，提高生产自动化水平，降低运行费用，同时避免因灰车洒落引起的二次污染。 1 正压浓相气力输灰系统的可靠性 1.1 系统简介

(1)系统构成及功能。浓相气力输灰系统由仓泵、气源、输送管道和灰库等部分组成，采用PLC控制，系统实现自动程控、自动故障报警、运行记录和动态显示功能。

(2)AB型浓相仓泵系统。AB型浓相仓泵是具有厚壁、耐疲劳、能承受粉煤灰长期磨损等优点的低压容器。顶部入料口设有气动进料阀，能控制飞灰进入仓泵；泵内配置了用于检测料位与仓泵工作压力的料位计和压力变送器；仓泵底部设有流化室；物料输出口设双闸板气动出料阀；进气装置设有气动进气组件。在泵体和流化室上各设置一根进气管，分别为加压和流化接口，供气压力和各管道的供气量均能调整，从而可根据距离远近，选择合适的输送浓度，以达到最佳的输送状态。

(3)气源系统。气源系统由螺杆式空气压缩机、压缩空气净化装置和贮气罐等组成。由于空气压缩机排出的压缩空气中含有大量的水分，这些水分容易造成粉煤灰结块，引起输送困难或堵塞输灰管，因此，系统必须设置压缩空气净化系统。该系统采用冷冻干燥机或无热再生空气干燥装置及多级过滤器组成，能去除压缩空气中的大部分水分和杂质，从而达到净化空气和降低空气露点的目的，保证压缩空气品质满足输灰系统要求。

(4)输送管道和灰库系统。本系统输送压力低，输送浓度较高，管道流速低，初速

一般在3～5.5m/s，末速一般在9～12m/s，对管道磨损较小，输灰管道弯段采用大曲率半径耐磨弯头，直管段采用加厚无缝钢管。

灰库作为输送系统的接收部分，在库顶设置了库顶布袋除尘器，用于排出库内的乏气；另外还设置了压力真空释放阀，用于保护灰库免受过大的压力和真空的作用力；为监视库内料位，设有灰库料位计，当灰库料满时，料位计发出讯号，系统就停止飞灰再进入灰库。灰库卸灰口下设置双侧库底卸料器，一侧卸出的干灰通过散装机装入罐车运走，另一侧装入双轴搅拌机或其它卸料装车设备(按业主要求设定)。 1.2 系统性能及特点

AB型浓相正压气力输灰系统是引进澳大利亚AB公司的技术，系统整体性能、指标远超过常规的稀相输送系统，是目前世界上一种先进的气力输送技术。其主要性能与特点如下：

(1)输送效率高。该系统灰气比高：一般在500m距离内灰气比可达20～55；工作压力低：一般为0.10～0.18MPa；输送流速低，系统平均流速在9～13m/s，起始段流速<4～5m/s。这些特点表明输送管道磨损较小，直管段可不必采用耐磨管道，有效降低了投资。

(2)系统运行可靠。仓泵体积小、重量轻，安装维修方便，可直接吊挂在除尘器灰斗下，也可设立支脚。系统配置灵活，主要动作部件及管道配套阀门、仪器、仪表都尽量采用标准件，以增强互换性。输送管道起始端设置自动吹堵装置，系统根据压力信号变化调整进气量，保证将堵管现象消除在开始状态，有效避免了堵灰故障的发生。

(3)自动化程度高。系统采用PLC控制，CRT显示，并可与DCS进行数据交换和控制，实现了运行数据参数自动记录、动态曲线显示、自动故障报警功能。系统具备自动控制、远程控制和就地手动操作三种工作方式，操作管理灵活方便。压力变送器及料位计采用进口部件，确保系统长期稳定可靠运行。

2 改造范围 2.1 生产现状

方山资源综合利用电厂3×55MW机组配3×260t/h循环流化床锅炉，除尘器采用双室四电场静电除尘器，每台电除尘器共有8个灰斗，除尘效率>99.7%。各除尘器灰斗下除灰方式选用AB型正压浓相气力输送泵为主要输送设备，将飞灰集中输送至粗、细灰库贮存，也可直接切换输送到贮灰堆场。输灰系统的主要技术数据见表1。

表1 输灰系统主要技术数据锅炉特征锅炉数量/台3烟气除尘器类型静电除尘器单台炉最大连续蒸发量/t·h-1260单台除尘器灰斗数量/个8输灰参数灰堆积密度(暂定)/t·m-30.7～0.8真实密度(暂定)/t·m-32.1除尘器到贮灰堆场水平距离/m1800飞灰提升高度/m约200除尘器出口法兰标高/m5.00静电除尘器排灰温度/℃≤150控制方式PLC单台锅炉产生的灰量(260t/h)/t·h-115 2.2 改造方案配置

(1)设备选型及配置。系统中粉煤灰输送以AB型浓相正压气力输送泵为主输送设备，每级灰库下各配置二台仓泵，进行交替输送，当一台仓泵在输灰状态时，另一台可同时进行装灰。PLC控制程序可对每台仓泵进行料位优先和定期循环两种输送方式，也可手动操作。为确保系统在输送工作状态下实现无故障运行，除灰系统出力按满足额定飞灰量的200%以上设计，以便有时间维护检修。

在每级灰库下各设置二套AB9.3(容积V=9.3m3)型浓相正压气力输送泵，采用一根DN175变径至DN225输灰管，将飞灰输送至贮灰场。

系统沿输灰管道配置有自动防堵装置，当输送过程中出现堵管倾向时，采用分段交替充气加压的方式，使管道内的堵料松动至消散，确保系统在任何情况下稳定﹑可靠运行。

输送泵设计压力达到气源要求的压力容器标准，输送灰温可达160℃。整机使用

寿命不少于30a。

(2)输送配套用阀门。仓泵出料阀、管道切换阀、库顶切换阀均采用双闸板气动阀，使用寿命均在1.5a以上。气动元件及电磁阀均采用亚德客产品，经长久使用，开关灵活，密封严密。

(3)输灰管道。输灰管道均采用普通厚壁无缝钢管； 三通与弯头采用耐磨陶瓷材质，弯头曲率半径不小于管径的5倍。使用寿命确保在6a以上。

(4)供气管道。在供气管道上设有一台压力变送器，针对气源压力进行监控，安装位置以接近除尘器控制室为优。

(5)气源供应。输灰系统的输送动力气源和各执行机构的控制气源，均由供气系统统一提供。供气系统采用3台排气量36m3/min、工作压力0.7MPa的螺杆式空压机，并配置1台10m3贮气罐。

(6)灰库系统。砖场中转灰库为新建灰库，一级灰库设置容积150m3，二、三级灰库设置容积80m3。灰库系统主要包括气化系统和灰库顶卸料、排气、料位指示系统。

3 改造工程概算

各系统的设备选型及价格分别见表2、3、4、5、6，安装各设备所需土建费用见表7。其中：

(1)灰库灰中转输送系统、控制系统设备的总报价中不包括土建、照明、暖通、供水等基础设施；

(2)仓泵包括泵体部件、支脚与压力表等组件；

(3)仓配套小阀门包括气动进气阀、手动流量调节阀、调压阀、自动进气阀、止回阀等。

表2 输送系统仓泵部分的设备及价格设备名称规格型号数量单价/万元总价/万元生产厂家备 注流态化仓泵AB9.36台5.030.0常州科健GB150-98标准气动进料阀

DN2006台0.63.6常州科健氟橡胶密封气动出料阀DN175(双闸板型)6台1.27.2常州科健澳大利亚仓泵配套小阀门6套0.53.0常州科健仓泵配套气路管6套0.31.8常州科健吹堵装置DN504套0.52.0常州科健排堵装置DN804套0.251.0常州科健落灰三通300×3003台0.82.4常州科健排气平衡阀DN1006台0.252.0常州科健手动螺旋闸门LXZM300×3006台0.251.5常州科健PLC控制S7-2001套10.010.0德国西门子仓泵就地控制箱6台0.84.8常州科健仓泵料位计RF-80006台0.63.6美平迪凯特压力变送器P-317台0.64.2德国E+H合计价格77.1 表3 中转灰库系统的设备及价格设备名称规格型号数量单价/万元总价/万元生产厂家备 注脉冲除尘器DMC-721台3.83.8常州科健脉冲除尘器DMC-362台2.88.4常州科健灰库高低料位计RF-80007台0.63.6美平迪凯特分高、低料位压力真空释放阀5084台0.852.55常州科健卸灰终端箱4台0.41.2常州科健电加热器KDRK-154台2.06.0常州科建气化板QZC175×30024件0.12.4常州科健中转粉仓V=150m31套28.028.0常州科建中转粉仓V=80m33套19.057.0常州科建加热器控制柜3台1.03.0常州科健中转库就地控制箱3台0.51.5常州科健终端卸料器HKD-1501台1.21.2常州科建管道切换阀DN1256台0.53.0常州科健库顶切换阀箱2台0.51.0常州科健系统配套阀门及仪表3套1.03.0常州科健合计价格125.65

表4 管道 、弯头选型及价格设备名称规格型号数量/只单价/万元总价/万元生产厂家备 注90度吹堵弯头DN225150.34.5盐城飞跃耐磨陶瓷90度耐磨弯头DN175～DN200250.256.25盐城飞跃耐磨陶瓷合计价格10.75

表5 电缆、管道及其它设备的选型及价格设备名称规格型号数量单价/万元总价/万元生产厂家备 注控制电缆1套7.87.8常州科健输灰管

DN175,DN120,DN22575t0.752.5常州科健按1800m定供气管路DN150,DN200,DN22558t0.741.6常州科健供气小管道DN80,DN50、

DN408t0.75.6常州科健管道辅材6t1.06.0常州科健U型抱箍法兰等电缆桥架及穿管1套3.03.0常州科健管道支架230件0.123.0常州科健油漆1套3.03.0常州科健其它2.62.6常州科健合计价格145.1

表6 运杂费及系统总报价设备名称总价/万元备 注安装费35运杂费5.7技术服务费免费质保期内备品备件无偿提供合计价格40.7系统总报价544.2

表7 安装各设备所需土建费用报价设备名称规格型号数量单价/万元总价/万元生产厂家空压机房10m×7m1套7.57.5常州科健供气系统基础3套0.41.2常州科健灰库基础4套2.28.8常州科健输灰管支架基础230个0.0818.4常州科健仓泵基础6套0.53.0常州科健其它1.0合计报价39.9