大型火力發(fā)電廠氣力除灰系統(tǒng)課件

1、大型火力發(fā)電廠氣力除灰系統(tǒng)主講：郭朝令第四章 氣鎖閥正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)4-1 系統(tǒng)概況 在20世紀(jì)80年代，從國外引進(jìn)第一套低正壓氣力輸送系統(tǒng)及其設(shè)備，用于輸送燃煤發(fā)電廠靜電除塵器灰斗內(nèi)干灰和省煤灰斗內(nèi)的粗灰。20世紀(jì)90年代末期完成了低正壓氣力輸送系統(tǒng)及其設(shè)備的國產(chǎn)化工作，并通過了技術(shù)鑒定。系統(tǒng)及其設(shè)備性能均達(dá)到國外同類產(chǎn)品的水平，并且系統(tǒng)及其設(shè)備造價(jià)是同容量引進(jìn)機(jī)組的一半，年維修費(fèi)用是引進(jìn)系統(tǒng)及其設(shè)備的20，經(jīng)濟(jì)效益顯著。 4-2 系統(tǒng)特點(diǎn) 1、氣鎖閥發(fā)送設(shè)備是利用發(fā)送器內(nèi)壓力與輸送管道內(nèi)壓力之差控制發(fā)送設(shè)備內(nèi)干灰輸出量的。干灰與輸送管道起始端輸入的壓縮空氣被強(qiáng)制混合，使沉積流保持高度的

2、通風(fēng)狀態(tài)，干灰在輸送管道底部以繩狀流進(jìn)行輸送，因此屬于濃相輸送類型。 2、氣鎖閥正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)與常規(guī)正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)的最大區(qū)別，是在輸送過程中不受開泵壓力和關(guān)泵壓力的影響，是一種連續(xù)式氣力輸送系統(tǒng)，也是該系統(tǒng)輸送能力大、輸送灰氣比高、輸送單位能耗低的主要原因。 3、由于該系統(tǒng)為連續(xù)輸送方式，影響輸送灰氣比的主要因素為輸送管道內(nèi)氣灰混合物密度、流速等，因此當(dāng)需要中長距離輸送時(shí)，可以采取輸送管道分段變徑措施，通過優(yōu)化計(jì)算能有效地控制輸送管道內(nèi)氣灰混合物密度和輸送管道末速度，不但能減少磨損，同時(shí)也能獲得較高的輸送灰氣比。 4、由于氣鎖閥濃相氣力輸送系統(tǒng)的靜電除塵器灰斗一般都采用定期出灰方式

3、，因此在每個(gè)灰斗下安裝一套規(guī)格相同的氣鎖閥發(fā)送設(shè)備，用一條輸送管道串聯(lián)同電場氣鎖閥發(fā)送設(shè)備。每臺(tái)鍋爐可以根據(jù)需要，既可以采用幾個(gè)電場合用一條輸送母管，也可以采用幾條輸送母管，因此與其他正壓氣力輸送系統(tǒng)相比，其輸送管道根數(shù)最少，對于中長距離輸送，其具有明顯的節(jié)省投資的效果。 5、由于氣鎖閥正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)的輸送壓縮空氣不經(jīng)過發(fā)送設(shè)備，而是從輸送管道起始端直接輸入的，因此不存在氣鎖閥發(fā)送設(shè)備本體壓力損失，與流態(tài)化倉泵相比，最低限度能節(jié)省0.05MPa壓力損失。 6、氣鎖閥正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)具有靜電除塵器灰斗內(nèi)干灰集中與輸送為一體的功能。另一方面氣鎖閥發(fā)送設(shè)備裝灰、輸送均采用時(shí)間控制，氣鎖閥發(fā)

4、送設(shè)備不設(shè)料位計(jì)，因此整套輸送系統(tǒng)配置簡單、運(yùn)行環(huán)節(jié)少，提高了輸送系統(tǒng)的可靠性。 氣鎖閥正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)通過制造廠1：1試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)和投運(yùn)發(fā)電廠運(yùn)行實(shí)測數(shù)據(jù)，其輸送管道起始端的氣灰混合物流速推薦如下： (1)輸送除塵器灰斗內(nèi)干灰時(shí)，起始流速7.5ms。 (2)輸送省煤器灰斗內(nèi)粗灰時(shí)，起始流速10ms。 輸送管道末端氣灰混合物流速，需通過優(yōu)化計(jì)算確定，在計(jì)算時(shí)應(yīng)控制在20ms。 由于氣鎖閥正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)具有輸送能力大，輸送壓力損失小的特點(diǎn)，因此特別適用于單機(jī)容量為300600MW機(jī)組輸送靜電除塵器灰斗內(nèi)干灰和省煤器灰斗內(nèi)粗灰，同時(shí)能適應(yīng)中、長距離的輸送要求。 根據(jù)被輸送物料的物理特性、需

5、要輸送量和輸送距離等，通過輸送管道分段變徑優(yōu)化計(jì)算，配合旁路管道輸送技術(shù)，氣鎖閥正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)輸送距離可達(dá)到3000m，并能獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。4-3 輸送基本原理一、氣鎖閥發(fā)送設(shè)備組成 氣鎖閥發(fā)送設(shè)備是氣鎖閥正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。二、輸送原理 氣鎖閥發(fā)送設(shè)備的輸送原理與其他發(fā)送設(shè)備的輸送原理有明顯的區(qū)別。1、干灰在發(fā)送設(shè)備內(nèi)經(jīng)過充分流化后，利用發(fā)送設(shè)備內(nèi)增壓空氣壓力與輸送管道內(nèi)輸送空氣壓力之差和干灰自重向輸送管道內(nèi)輸送干灰，并利用壓差調(diào)節(jié)發(fā)送設(shè)備內(nèi)干灰輸出時(shí)間。2、輸入輸送管道內(nèi)的干灰與從輸送管道起始端輸入的輸送壓縮空氣，在壓力作用下被強(qiáng)制均勻混合后進(jìn)行輸送。由于輸送壓縮

6、空氣不通過發(fā)送設(shè)備，因此氣鎖閥發(fā)送設(shè)備不存在本體壓力損失。3、氣鎖閥發(fā)送設(shè)備的裝料與輸出均采用時(shí)間控制。在輸送過程中，不受開泵壓力和關(guān)泵壓力的影響，因此具備發(fā)送設(shè)備一個(gè)接著一個(gè)地向輸送管道內(nèi)供灰的連續(xù)輸送條件。4、氣鎖閥發(fā)送設(shè)備容積是按輸送管道內(nèi)料栓長度不大于25m計(jì)算的。在輸送過程中能使沉積流保持高度的通風(fēng)狀態(tài)，干灰在輸送管道底部以繩狀流輸送，被懸浮所攜帶的顆粒在輸送管道上部運(yùn)動(dòng)，懸浮所攜帶顆粒利用周圍紊流所產(chǎn)生的動(dòng)壓力仍作用于輸送管道底部沉積物料進(jìn)行輸送，因此屬于濃相氣力輸送類型。5、由于氣鎖閥正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)一般都采用靜電除塵器灰斗處于積灰狀態(tài)下定期出灰方式運(yùn)行，因此靜電除塵器灰斗必

7、須設(shè)置氣化風(fēng)系統(tǒng)，并具有以下優(yōu)點(diǎn)：靜電除塵器灰斗內(nèi)干灰溫度在100以上，經(jīng)過氣化風(fēng)流化后，提高了干灰流動(dòng)性能，因此可以防止干灰在除塵器灰斗內(nèi)起拱搭橋。保證除塵器灰斗卸灰暢通是氣鎖閥發(fā)送設(shè)備在設(shè)定裝灰時(shí)間內(nèi)裝灰到位的保障。由于氣鎖閥發(fā)送設(shè)備裝灰時(shí)間與輸出時(shí)間之和不超過1min，因此干灰在發(fā)送設(shè)備內(nèi)停留時(shí)間很短，干灰能保持良好的流動(dòng)性能。三、氣鎖閥發(fā)送設(shè)備工作程序1停止?fàn)顟B(tài) 氣動(dòng)進(jìn)料閥1關(guān)閥，氣動(dòng)平衡閥3處于發(fā)送設(shè)備與除塵器灰斗連通狀態(tài)，氣動(dòng)出料閥4關(guān)閥，發(fā)送設(shè)備內(nèi)流化空氣的氣動(dòng)隔膜閥11關(guān)閥。 氣動(dòng)隔膜閥11和兩個(gè)手動(dòng)閘板閥10在氣鎖閥發(fā)送設(shè)備正常工作時(shí)為常開閥。 除塵器灰斗氣化風(fēng)系統(tǒng)在輸送系統(tǒng)

8、投入運(yùn)行前應(yīng)事先啟動(dòng)投入運(yùn)行。在輸送系統(tǒng)運(yùn)行中，灰斗氣化風(fēng)系統(tǒng)不受氣鎖閥發(fā)送設(shè)備工作程序影響，屬于常開系統(tǒng)。2裝灰狀態(tài) 氣動(dòng)進(jìn)料閥1開啟，氣動(dòng)平衡閥3仍處于氣鎖閥發(fā)送設(shè)備與除塵器灰斗連通狀態(tài)，氣動(dòng)出料閥4關(guān)閉，氣動(dòng)隔膜閥11開啟。 氣鎖閥發(fā)送設(shè)備不設(shè)料位計(jì)，采用時(shí)間控制方式。當(dāng)裝灰時(shí)間達(dá)到預(yù)先設(shè)定值時(shí)，由PLC程序控制，關(guān)閉氣動(dòng)進(jìn)料閥1，裝灰結(jié)束。3輸送狀態(tài) 氣動(dòng)進(jìn)閥料1關(guān)閉，氣動(dòng)平衡閥3處于氣鎖閥發(fā)送設(shè)備與輸送增壓空氣連通狀態(tài)，輸送增壓空氣使發(fā)送設(shè)備內(nèi)的壓力略高于輸送管道內(nèi)的壓力。發(fā)送設(shè)備內(nèi)干灰在輸送增壓空氣和流化空氣的作用下得到充分流化后，開啟氣動(dòng)出料閥4，發(fā)送設(shè)備內(nèi)干灰向管道內(nèi)輸送，與輸

9、送管道起始端的輸送壓縮空氣混合后被輸送到灰?guī)臁?當(dāng)氣鎖閥發(fā)送設(shè)備輸送時(shí)間達(dá)到預(yù)先設(shè)定值時(shí)，由PLC程序控制，關(guān)閉氣動(dòng)出料閥4，氣動(dòng)平衡閥3又切換到與除塵器灰斗連通狀態(tài)，表示輸送結(jié)束。此時(shí)氣鎖閥發(fā)送設(shè)備又進(jìn)入裝灰狀態(tài)，依次循環(huán)工作。4、退出運(yùn)行狀態(tài) 在輸送系統(tǒng)運(yùn)行中，如果發(fā)現(xiàn)某套氣鎖閥發(fā)送設(shè)備故障時(shí)，關(guān)閉氣動(dòng)進(jìn)料閥，氣動(dòng)平衡閥處于與靜電除塵器連通狀態(tài)，依次關(guān)閉氣動(dòng)出料閥、氣動(dòng)隔膜閥、耐磨出料三通管之上的手動(dòng)閘板閥，此時(shí)故障氣鎖閥發(fā)送設(shè)備退出運(yùn)行。如果需要更換氣動(dòng)進(jìn)出料閥密封圈、氣動(dòng)平衡閥密封圈或整套設(shè)備時(shí)，則必須關(guān)閉與除塵器灰斗連通的管道上的手動(dòng)閘閥。一套氣鎖閥發(fā)送設(shè)備因故障退出運(yùn)行，不會(huì)影響整

10、套輸送系統(tǒng)正常運(yùn)行。5、靜電除塵器一電場故障退出運(yùn)行狀態(tài) 當(dāng)靜電除塵器一電場因故障退出運(yùn)行時(shí)，通過PLC程序控制，一電場所有氣鎖閥發(fā)送設(shè)備均退出運(yùn)行，由二電場氣鎖閥發(fā)送設(shè)備輸送一電場灰量，其他各電場依次提級(jí)輸送前一個(gè)電場灰量。6、同電場氣鎖閥發(fā)送設(shè)備輸送順序 同電場靜電除塵器灰斗按從左到右編號(hào)，即1號(hào)、2號(hào)、3號(hào) 氣鎖發(fā)送設(shè)備一個(gè)接著一個(gè)地連續(xù)向輸送管道內(nèi)輸送干灰，在輸送管道內(nèi)形成氣灰混合物料栓，為使輸送管通內(nèi)氣灰混合物料栓之間有一定長度的間隔，除發(fā)送設(shè)備有3s的輔助時(shí)間外，還應(yīng)按1號(hào) 3號(hào)或2號(hào) 4號(hào)氣鎖閥發(fā)送設(shè)備輸送順序進(jìn)行輸送。四、氣鎖閥發(fā)送設(shè)備輸送曲線1、氣鎖閥發(fā)送設(shè)備的裝灰時(shí)間與輸送

11、一次時(shí)間可以重疊。兩個(gè)氣鎖閥發(fā)送設(shè)備之間的輸送間隔為輔助時(shí)間(即氣動(dòng)閥門切換時(shí)間)。在輸送過程中只受發(fā)送設(shè)備與輸送管道內(nèi)壓力差控制，因此是一種連續(xù)式輸送設(shè)備。2、由于增壓空氣未通過孔板而輸入發(fā)送設(shè)備，因此發(fā)送設(shè)備內(nèi)的壓力始終高于輸送管道內(nèi)壓力，其壓力差是調(diào)整氣鎖閥發(fā)送設(shè)備內(nèi)于灰被輸出時(shí)間的重要手段。4-4 輸送系統(tǒng)設(shè)備配置及工藝流程 氣鎖閥正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)既能適應(yīng)靜電除塵器灰斗處于不積灰狀態(tài)下運(yùn)行方式，也可以適應(yīng)靜電除塵器灰斗處于積灰狀態(tài)下定期出灰運(yùn)行方式。一般情況下，氣鎖閥正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)采用定期出灰運(yùn)行方式。一、系統(tǒng)組成及工藝流程系統(tǒng)組成由輸送壓縮空氣系統(tǒng)、除塵器灰斗下氣鎖閥發(fā)送設(shè)

12、備系統(tǒng)、輸送管道及其相應(yīng)的氣動(dòng)切換閥門、灰?guī)旌蚉LC程序控制系統(tǒng)等組成輸送系統(tǒng)。由靜電除塵器灰斗化風(fēng)系統(tǒng)、灰?guī)鞖饣L(fēng)系統(tǒng)、儀用壓縮空氣系統(tǒng)等組成輔助輸送系統(tǒng)。工藝流程靜電除塵器灰斗氣化風(fēng)系統(tǒng)，必須在輸送系統(tǒng)投入運(yùn)行前投入運(yùn)行，氣鎖閥發(fā)送設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)不影響灰斗氣化風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行，因此灰斗氣化風(fēng)系統(tǒng)在連續(xù)狀態(tài)下運(yùn)行可以不納入PLC程序控制，但需滿足遠(yuǎn)方操作的要求。由于氣鎖閥正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)一般用于中長距離輸送，灰?guī)靺^(qū)距氣鎖閥發(fā)送設(shè)備、輸送系統(tǒng)PLC程序控制室較遠(yuǎn)，因此灰?guī)鞖饣L(fēng)系統(tǒng)、灰?guī)靺^(qū)儀用壓縮空氣系統(tǒng)均不納入輸送系統(tǒng)PLC程序控制系統(tǒng)。根據(jù)工程具體條件，灰?guī)靺^(qū)內(nèi)還有中轉(zhuǎn)向外運(yùn)輸干灰或調(diào)濕灰系統(tǒng)

13、及其設(shè)備，因此在灰?guī)靺^(qū)可設(shè)置：灰?guī)鞖饣L(fēng)系統(tǒng)、灰?guī)靺^(qū)儀用壓縮空氣系統(tǒng)、中轉(zhuǎn)向外運(yùn)輸干灰或調(diào)濕灰系統(tǒng)的PLC程序控制或設(shè)置集中操作系統(tǒng)。二、輸送單元組合 氣鎖閥正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)可以根據(jù)鍋爐臺(tái)數(shù)，靜電除塵器灰斗配置數(shù)量，需要輸送能力和輸送距離等，通過計(jì)算后確定輸送系統(tǒng)單元組合方式。由兩個(gè)輸送單元同時(shí)運(yùn)行組成一套輸送系統(tǒng) 當(dāng)鍋爐臺(tái)數(shù)少，靜電除塵器每個(gè)電場只配置24個(gè)灰斗時(shí)，在滿足輸送能力的條件下，應(yīng)優(yōu)先采用一臺(tái)鍋爐配置一條輸送管道和一臺(tái)輸送壓縮機(jī)的輸送單元系統(tǒng)。 一般初期工程安裝2臺(tái)鍋爐，則兩套輸送單元同時(shí)運(yùn)行，組成一套輸送系統(tǒng)。其系統(tǒng)出力是同時(shí)運(yùn)行的輸送單元出力之和。由多個(gè)輸送單元同時(shí)運(yùn)行組成

14、一套輸送系統(tǒng) 在鍋爐安裝臺(tái)數(shù)少容量大，額定排灰量大，靜電除塵器同電場配置8個(gè)灰斗的條件下，每臺(tái)鍋爐可以配置兩套輸送單元系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行。一般初期工程安裝兩臺(tái)鍋爐，則四套輸送單元同時(shí)運(yùn)行，組成一套輸送系統(tǒng)。其系統(tǒng)出力是四套同時(shí)運(yùn)行輸送單元出力之和。多臺(tái)鍋爐合用一套輸送系統(tǒng) 在鍋爐容量小、安裝臺(tái)數(shù)多，每臺(tái)鍋爐額定排灰量不大，靜電除塵器同電場只配置12個(gè)灰斗的條件下，一套輸送單元系統(tǒng)可以輸送多臺(tái)鍋爐的灰量。三、輸送單元系統(tǒng)出力確定原則輸送單元系統(tǒng)出力輸送單元系統(tǒng)出力與除塵器灰斗運(yùn)行方式有關(guān)；當(dāng)除塵器灰斗采用定期出灰運(yùn)行方式時(shí)，其輸送單元系統(tǒng)出力可按鍋爐額定排灰量2倍以上計(jì)算，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間每個(gè)班不大于4h

15、；當(dāng)除塵器灰斗采用不積灰狀態(tài)下運(yùn)行方式時(shí)，為適應(yīng)鍋爐燃燒煤質(zhì)變化，其輸送單元系統(tǒng)出力可按鍋爐額定排灰量1.2I.5倍計(jì)算。此時(shí)輸送系統(tǒng)需隨鍋爐同時(shí)運(yùn)行。輸送單元系統(tǒng)出力適應(yīng)性 運(yùn)行中鍋爐排灰量隨發(fā)電機(jī)組負(fù)荷、鍋爐燃燒煤質(zhì)變化而變化，輸送單元系統(tǒng)設(shè)計(jì)出力與實(shí)際運(yùn)行出力始終存在差別。 某200MW機(jī)組，設(shè)計(jì)額定排灰量為24th，但因鍋爐燃燒煤質(zhì)變差，鍋爐最大排灰量為35.8th，是鍋爐額定排灰量的1.49倍。此時(shí)如果除塵器灰斗采用定期出灰運(yùn)行方式，則輸送單元系統(tǒng)必須延長輸送時(shí)間；如果除塵器灰斗采用不積灰狀態(tài)下運(yùn)行方式，則輸送單元系統(tǒng)處于最大輸送能力狀態(tài)下運(yùn)行。由此可見，輸送單元系統(tǒng)設(shè)計(jì)出力留有合理

16、的余量是十分必要的。采用定期出灰方式運(yùn)行，可以采用調(diào)整輸送單元系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間來適應(yīng)鍋爐排灰量的變化，因此輸送單元系統(tǒng)出力和干灰在輸送過程中不受鍋爐排灰量變化的影響，這是輸送系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的重要保證。采用除塵器灰斗不積灰狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，在鍋爐排灰量大時(shí)，可以縮短裝灰時(shí)間，提高系統(tǒng)出力，但在鍋爐排灰量少時(shí)，干灰在發(fā)送設(shè)備內(nèi)停留時(shí)間延長，干灰容易冷卻吸潮而增加輸送難度。采用定期出灰方式運(yùn)行時(shí)，由于氣鎖閥發(fā)送設(shè)備連續(xù)向輸送管道內(nèi)供灰，直接與輸入的輸送壓縮空氣在管道內(nèi)混合后被輸送，因此不需要貯氣罐進(jìn)行緩沖。除塵器灰斗采用不積灰狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，由于氣鎖閥發(fā)送設(shè)備裝灰時(shí)間大于輸送時(shí)間，存在等待輸送間隙。在此間隙

17、中，如果輸送壓縮空氣直排灰?guī)?，則降低輸送系統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)，如果采用貯氣罐進(jìn)行緩沖，則增加輸送系統(tǒng)復(fù)雜性，同時(shí)輸送管道在間斷輸送的條件下，極容易造成輸送壓力波動(dòng)而降低運(yùn)行可靠性。 綜上所述，氣鎖閥正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)應(yīng)優(yōu)先采用靜電除塵器灰斗定期出灰運(yùn)行方式。五、氣鎖閥發(fā)送設(shè)備的配置與選型氣鎖閥發(fā)送設(shè)備是系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。當(dāng)除塵器灰斗采用定期出灰，且粗細(xì)灰不分開輸送、貯存時(shí)，各電場灰斗下可配置相同規(guī)格的發(fā)送設(shè)備；當(dāng)粗細(xì)灰需分別輸送、貯存時(shí)，可按粗細(xì)灰量配置兩種規(guī)格的發(fā)送設(shè)備。氣鎖閥發(fā)送設(shè)備本體配置在壓縮空氣輸入輸送管道起始端的氣動(dòng)閥門前，需要安裝一個(gè)孔板，同時(shí)需配置氣灰止回閥和膨脹節(jié)；發(fā)送罐內(nèi)干灰氣化裝置的供氣壓力應(yīng)高于發(fā)送罐內(nèi)壓力0.010.02MPa；氣化風(fēng)采用氣動(dòng)隔膜閥控制，氣化板采用24塊圓形陶瓷板；為防止干灰倒流，氣化風(fēng)進(jìn)口安裝止回閥。氣鎖閥發(fā)送設(shè)備技術(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送設(shè)備進(jìn)料口管徑與出料口管徑相同，進(jìn)料管徑與發(fā)送設(shè)備裝料時(shí)間有關(guān)；出料管徑與輸送時(shí)間有關(guān)。裝料、輸送均采用時(shí)間控制。發(fā)送設(shè)備的有效容積與輸送管道管徑有關(guān)。無論發(fā)送設(shè)備容積大小，輸送管道內(nèi)的料栓長度均為2025m。 發(fā)送容積項(xiàng)目0.8（m3）1.0 （m3）1.4 （m3）發(fā)送設(shè)備進(jìn)出口管徑DN200DN225DN250發(fā)送設(shè)備裝料時(shí)間141415發(fā)送設(shè)備輸送時(shí)間252530小結(jié) 氣鎖閥正壓濃相氣力輸送是一種連