近距离气力除灰输送系统的优化设计和运行实践

低压气力除灰输送系统的优化设计和运行实践

——岳化热电厂#5~8炉湿排改干排技改工程

Optinmized Design and Running Practice of Conveying System with Low-Pressure Pneumatic Ash Removal --------Yuehua Power Station’s No.5-8 Furnace Innovation with Dry Fly Ash Collecting Instead of Wet’s

摘要：湖南岳阳石油化工总厂热电厂#5~8炉湿排改干排技改工程，打破常规、 大胆创新、优化设计，采用低压连续输送泵作输送器，组成近距离气力除灰输送系统。该系统布置灵活、设备简单、控制方便，工程造价极低。工程投产后，设备运行稳定可靠，基本上无维修工作量。电厂连续三年实现了粉煤灰的零排放，工程具有明显的经济效益和社会效益，这对目前发电厂中、小型锅炉湿排改干排和近距离（500m以内）的气力除灰输送有着普遍的推广和借鉴作用。

关键词：近距离（500m以内）； 气力除灰输送系统； 优化设计； 运行实践

中图分类号：X705：U173.92 文献标识号：A

湖南岳阳石油化工总厂热电厂一期工程现有130t/h燃煤锅炉4台（#5~8炉），年耗煤量约100万吨，年排灰量10万吨以上。电厂排灰方式原为水力除灰，在各电除尘器灰斗下设置有箱式冲灰器，冲灰水流入灰沟，集中到灰浆池，再用灰浆泵通过输灰管道输送至距厂区5公里处的灰场堆存，排灰成本达25元/吨，年耗水量约100万吨。大量的水排灰不仅占用土地，而且污染环境，特别是原有的灰场已接近满载，电场需重新征地，另辟灰场。（新灰场需投资9000万元）为解决上述问题，根据国家“节约资源、保护环境”的基本产业政策，为开展粉煤灰综合利用，电场于2001年8月立项，决定上#5~8炉湿排改干排技改工程。 一、工程概况 1、工程基本资料

①锅炉排灰量 （单台炉）

6t/h 132t/d 39000t/y ②除尘器灰斗数量和灰量分布

采用双室三电场静电除尘器，每台炉6个灰斗，灰量分布情况： 一电场80%， 二电场15%， 三电场5% ③电除尘器框架条件

电除尘器灰斗的标高为9.70m，电动三通干灰取灰口处至4.5m平台净空高

文章编号1007-046X（2006）02-0033-03 选自<<粉煤灰>>杂志 2006年第2期

度只有1.8米，零米层为水力除灰设施。 ④飞灰松散容重：0.70~0.75t/m3 ⑤飞灰出口温度：≤120℃ ⑥粉煤灰烧失量＜8%

⑦粉煤灰细度（45μm）30~40%

⑧输送距离：最远处（#5炉）水平距离174m，垂直爬高28m，900弯头4个。 2、技改工程范围

①#5~8炉干灰收集输送系统

每台炉为一个收集输送单元，分别将电除尘器6个灰斗的干灰收集起来，集中输送到储灰库库顶，进入灰库储存。 ②干灰储存及外运系统

在#8炉端部空坪处新建Φ10×16m储灰库一座（容量为860m3，储灰量在一天以上）。库底和库侧设置汽车散装机，以便装车外运。 ③集中控制系统

整个#5~8炉气力除灰系统实行集中控制。控制操作台设在原#1期工程控制室内。

3、工程设计要求

①干灰按全部综合利用考虑（供附近水泥厂作水泥混合材），要求实现粉煤灰的零排放。

②设备选型必须技术先进，要求能耗低、磨损小、控制简单、运行可靠，在同类产品中具有国内领先水平。

③设计要本着降低能耗、减少成本的原则，特别是要减少维修工作量和节约维修费用，以取得最好的经济效益；并最大限度的节省项目投资。 二、系统优化设计 1、系统方案选择

为满足工程设计要求，保证工程质量，达到工期短、投资省、见效快的目的，电厂在项目开工之前组织有关人员到省内外同类型电厂进行了详细的考察。根据现场布置情况，按常规设计，当时可供选择的方案有以下三种：

文章编号1007-046X（2006）02-0033-03 选自<<粉煤灰>>杂志 2006年第2期

①正压浓相气力输送

在电除尘器灰斗下设置小仓泵，通过一根DN125输送管道输送至灰库。其工艺流程为：电除尘器灰斗 插板门 气动三通切换阀 进料阀 仓泵 出料阀 输灰支管 输灰母管 灰库。输送气源为空压机，管径分别为DN80、DN100，输送速度约20～30M/S。 ②微正压气力输送

在电除器灰斗下设置气锁器，每一电场支管道至输灰母管前设置支路阀，其工艺流程为：电除尘器灰斗 插板门 气动三通切换阀 锁气器 输灰支管 支路阀 输灰母管 灰库。输送气源由罗茨风机提供，输灰管道分别为DN100、DN125输送速度约为14～20M/S。 ③负压气力输送

在电除尘器灰斗下设置进灰阀，每一电场支管至输灰母管设出料控制阀，其工艺流程为：电除器灰斗 插板门 气动三通切换阀 进灰阀 输灰支管 出料控制阀 输灰母管 过滤分离器 灰库。输送气源为负压风机，输灰管径分别为DN100、DN125,输送速度约17～25M/S。

综合以上三种方案，其气力输送过程都是通过专用或通用阀门反复动作来完成进料、出料、间断输送、阀门动作频率高，磨损和损坏程度较快，因而设备维护工作量大，一般需配备3~5名维修人员，运行成本费用高。同时，由于阀门控制接点多，控制系统复杂，投资也较大。 2、系统方案优化

在考察中，电厂有关人员了解到湖南长沙方大电力辅机有限公司生产的JSB型低压连续输送泵，在省内外电厂和附近水泥厂有多处用于近距离气力输送的实例和业绩，输送距离均为200～300m，输送量为4～60t/h不等，使用厂家普遍反映较好.该泵结构先进，布置灵活，风压低、能耗小、控制简单、运转可靠，几乎没有维修量和易损件，是新一代的管道气力输送泵。与前述三种方案相比，不仅可节省工程投资，在降低能耗、减少成本方面也具有明显的优势，经过反复综合论证比较，电厂决心打破常规，大胆创新，采用低压连续泵作输送器的低压气力除灰系统。

文章编号1007-046X（2006）02-0033-03 选自<<粉煤灰>>杂志 2006年第2期

三、系统方案设计

#5～8炉干灰收集输送系统，每台炉为一个输送单元，四台炉实行集中控制，现将设备配置及工艺流程分述如下。 1、干灰收集输送部分

本部分由锁气三通、空气斜槽、集灰斗和输送泵组成，气动三通适用于有正压或负压与水排系统的切换当中，可确保系统不串气，不返潮，不爬水，系统密封性好。

空气斜槽是利用干灰的自流性与微量气体原理制成的短距离集灰设备，其特点是耐磨性好，能耐高温，设备使用寿命长，电除尘器灰斗的干灰，分别由六条空气斜槽收集起来集中至灰斗，空气斜槽的规格为B=125m/m，气源由9-19离心风机提供，风机风压流量： 电动机动率：1.1KW

选用JSB200型连续输送泵，出力为4～8T/H，输送气源由罗茨风机提供（风机压力49KPA、风量10.8m3 /min 电动机功率22kw

输灰管道为DN125普通钢管，灰气比20kg灰/kg气， 输送速度14-20m/s。由上述设备组成的低压气力输送系统，设备精干，布置灵活，控制简单，输送压力低，能耗省。整个系统采用密闭管道输送，无粉尘外逸。其工艺流程如下：

电除尘器灰斗 气动三通切换门 空气斜槽 集灰斗 输送泵 灰库

离心风机 罗茨风机

（附电除尘器下设备布置图及#5~8炉输送系统图） 2、干灰储存及外运部分

本系统在#8炉端部空坪处新建Φ10×16m储灰库一座，库容量为860m3，可储存4台炉一天的灰量。灰库基础及支架为钢筋混凝土结构，筒体为钢结构。在灰库锥体底部设置了气化装置，由罗茨风机产生的风压通过灰库底部对称分布的气化板形成流射，确保卸灰均匀流畅。

灰库顶部设置了真空压力释放阀和布袋除尘器，以防止灰库充压和保证余气不能到达排放标准。布袋除尘器选用DMC60型脉冲反吹式，过滤面积54m3，过滤风速1~1.24m3/min， 脉冲喷吹压力0.5~0.7mpa,喷吹耗气量0.4 m3/ min,处理风量3264~4080m3/h。

在灰库底部和库顶均设置汽车散装机。散装机选用SO—120型，卸料能力为120T/h。

文章编号1007-046X（2006）02-0033-03 选自<<粉煤灰>>杂志 2006年第2期

3、电气控制部分

#5~8炉气力除灰系统正常运行时实行集中控制。电气控制部分分别包括现场控制和远程操作控制台控制，可实施局部和全部手动及自动控制。 四、系统的运行和维护

#5~8炉气力输送系统于2001年12月投入运行，系统启动调试一次成功。电厂除灰车间还组织编写了《气力除灰运行规程》为以后系统的正常运行打下了良好的基础。

系统运行方式为连续输送。输送泵由旋转叶轮给料器均匀给料，连续输出，不占用输送时间，又避免了阀门的反复动作，一次启动可长时间运行。运行值班人员在操作控制屏上，可监视整个运行情况，只需一人值班负责系统运行操作和设备巡视检查。

上述系统除运行稳定可靠外，最大的特点就是维护工作量小，设备运行三年多来，几乎没有维护量和易损件，电厂除灰车间也未配备专门的检修人员。 五、工程综合评价

该系统设计合理，工艺布置简便，大大节约了工程投资。投入使用后运行稳定，系统故障率低，自动化程度高，运行成本低，每输送一吨干灰耗电仅为3.75kwh，节能幅度达35~45%。通过三年多来的运行，取得了明显的经济效益和社会效益。 1、经济效益

①工程投产以来，电厂连续三年实现了粉煤灰的零排放，每年可节约湿排灰成本250万元，节水100万吨，节电200万kwh。

②每年可减少灰场库容量10万m3以上，并节约了新灰场的投资。

③粉煤灰销售量每年都在10万吨以上（销售价格为28元/吨），年创收300万元以上。

④杜绝了冲灰水的二次污染，每年节约环境排污费10万元。 2、社会效益

①符合国家“节约资源、保护环境”的基本产业政策和关于节能、节水的要求。 ②实现了粉煤灰的综合利用，真正作到了化害为利，变废为宝。 ③大大减轻了工人的劳动强度，改善了生产环境。