邯郸热电厂四期工程干除灰渣改造方案

1、邯郸热电厂四期工程干除灰渣改造邯郸热电厂四期工程干除灰改造方案优化选择【摘要】为提高粉煤灰利用率，我们对河北邯郸热电股份有限公司#12炉除灰系统进行了重新设计改造，改造后效果显著，取得了很好的经济效益和环保效益。本文重点对改造工程的设计、选型计算、及实施过程中的相关问题进行了总结分析。关键词：粉煤灰负压直抽方案实施目前邯郸热电厂四期工程装机容量为2X670t/h煤粉炉，配2X200MW级的双抽供热机组，分别于1998、1999年投产，除灰系统采用水力除灰和除渣。结合目前河北省三年大变样和邯郸境内多条道路建设的良好契机，现对#11、12炉的灰渣系统进行彻底改造，对于干旱地区的邯郸市来说，提高粉煤

2、灰的综合利用率、节约用水不仅能提高电厂的经济效益，也是利国利民、造福子孙后代的大事，故#11、12炉的灰渣系统彻底改造，已是迫在眉睫、势在必行。1四期工程除灰渣改造方案论证选择1.2除灰系统1）除灰系统（方案一）：静电除尘器收集的飞灰量约占总灰渣量的85以上，本工程拟采用正压浓相气力输送系统，在每个电除尘器灰斗下各设置一个压力输送器（仓式泵），利用除灰专用压缩空气作动力，通过管道将干灰送至贮灰库。输灰管道的配置可为：省煤器灰斗和除尘器第一电场的排灰，合用设置一条输灰管道，第二、三、四电场的排灰，合用一条输送管道，每台炉共设二条输灰管道。为降低投资，除灰管道的直段可采用普通管材，三通和弯头应采用

3、耐磨材料。粗、细灰通过管道上的切换阀，进入相应的粗、细灰贮库。经初步计算，两台炉气力除灰系统所用的压缩空气，需选用5台流量40Nm3/mn压力0.75MPa的螺杆式空压机供给，运行方式为3台运行，2台备用。空压机的容量及台数，将根据气力除灰系统压缩空气的实际用量来确定。灰库流化风机和空气电加热器共4套，运行方式为3套运行，1套备用除灰除渣系统将采用可编程控制器加上微机，运行人员通过彩色CR有口键盘设备，即可完成对整个工艺设备进行监视和控制。工艺系统流程框图如下：-布袋除尘器排大气除尘需排灰f下遗器储灰库干灰散装机装车外运trJ气儿风系嬴压缩空气T化风系统双轴搅拌机装车外运2）除灰系统（方案二）

4、：新建两座1500m3筒仓库作为分选后的粗、细灰库。两座灰库底部设置有干式散装系统。散装机配有布袋收尘器，保证卸料无扬尘。同时在粗灰库底部设置有两台加湿搅拌系统，内含1台手动蝶阀、1台气动蝶阀和1台加湿搅拌机。在库底各落料接口处均设置有气化装置，保证卸料流畅，同时配置罗茨风机和电加热器，为气化装置提供气化风气源。设置一台空气压缩机为库顶收尘器脉冲喷吹及气动阀门提供气源，排气量为5.2m3/min,压力0.6MPa。分选系统设计为为闭路循环系统，在电除尘器下直接取料，采用多点给料方式。由于接料方式的不同，本方案系统流程为：原灰通过行星给料器（变频调速）均匀进入负压输送管路，与管内负压气流均匀混合

5、成气固两相流，由高压离心风机吸入粉灰粒度分选器进行粗细分选，粗灰经舌板锁气器排入粗灰库，细灰随气流进入旋风分离器进行高效分离，分离后的细灰经舌板锁气器后排入细灰库，含有微量粉尘的尾气通过耐磨高压离心风机一部分经回风管回到原状灰输送管道，形成闭式循环；另一部分经放风管排入细灰库，通过细灰库顶的收尘器净化排空。分选系统采取PLC控制，上位机操作。系统采用自动控制、盘上手动操作控制方式，上位机上设自动、手动选择开关，当选择开关在自动位置时，系统按设定的程序运行。同时根据系统工艺要求将#12炉电除尘16台锁气器变频控制及灰斗高、低料位信号分别接入控制系统方便系统控制调节，高压离心风机与进口电动调节风门

6、、电动二次风门等灰库设备以及分选系统程控接入PLC系统进行远方控制。整套负压收灰、分选系统、除渣系统、磨机控制系统、电除尘锁气器变频控制、灰斗料位显示等纳入脱硫除灰控制室PLC操作站和灰库PLC操作站进行远方控制。除渣系统以通讯方式接入。3）方案比较：目前国内燃煤电厂的除灰方式，均采用方案一；即气力除灰系统。经多年、多厂的实际运行经验证明，该系统完全能满足安全、稳定、经济运行，并能节约大量用水、提高粉煤灰的综合利用量，但投资较大，系统复杂，输送系统阀门多，维护量大；空压机维护费用高。方案对比表：对比项目方案一方案二方案描述采用正压浓相气力输送系统将灰送至原灰库，输送出力为70t/h;负压集中分

7、选，分选出力为45t/h采用多点受灰负压分选系统，出力为60t/h，设一台备用分选风机主要设备空压机、仓泵、分选风机、分选机、分离器、输灰管分选风机、分选机、分离器、输灰管道、两座灰库道、二座灰库主要设备投资估算1700万元1100万元运行电耗450Kw280Kw出力可选较大设计裕量该技术最大出360t/h系统复杂程度复杂简单系统可靠性多系统并联，单台设备出现故障影响小单一系统，如果出现故障，所有灰斗不俅排灰11主要维护工作量输送系统阀门多，维护量大；空压机维护费用高维护量小技术成熟程度技术成熟，可罪国内主要分选设备厂家可设计制造，但出力为60t/h的多点受灰负压分选系统是国内最大的综合评价系

8、统复杂、投资大、运行电耗系统简洁、投资省，维护量小、运行高、维护费用高、维护量大，但技术成熟可靠经济性好。但该系统出力大、输送距离远为国内之最，存在一定技术风险通过咨询国内主要生产分选系统的厂家和进行同类电厂考察，最终认定采用多点受灰负压分选系统是可行的。国内主要生产粉煤灰分选系统的厂家均通过技术论证出具了采用多点受灰负压分选系统的方案。由于分选系统直接作为主设备运行，为提高系统的可靠性，可将重要部件设置备用或提高设计裕量。分选风机可采用一运一备，选择粘贴工程陶瓷片的耐磨风机。选用双级旋风分离器或采用布袋除尘器，以减小风中含灰量，减小风机及管道磨损。但问题是负压直抽系统在具体布置上又有两种方式

9、：系统因进料方式不同，分两种方案来考虑：方案一：由电除尘器灰斗下直接取料更换原有的电动锁气器，新更换的锁气器均为耐磨型，一、二电场出力为20t/h，三、四电场出力为5t/h,锁气器上设手动插板阀，出口设三通，三通出口分别装设手动插板阀，一侧接水冲灰系统，另一侧接分选系统，由0325X7的接灰溜管直接进入分选系统输送管道。系统输送管路带灰段采用0944X22和41044X22的钢陶复合耐磨管，净气管路和回风管采用0920X8的螺旋钢管。输送管道分别布置在一、二电场和三、四电场中间，串联布置。管道走向为先经过三、四电场再经过一、二电场。三、四电场管道为0944X22;一、二电场管道为O1044X2

10、2。电除尘器下的管道净空2n电除尘器外的管道净空大于5ml电除尘器下的管道在每个落料点处各设三处排堵门，分别设在管道上方、侧面和下方，上方和下方排堵门用法兰封堵，侧方安装DN200的手动蝶阀作为吹堵门。电除尘器外区域的输送管道上设三处排堵门，均位于管道弯头处，别设在管道上方、侧面和下方，上方和下方排堵门用法兰封堵，侧方安装DN200的手动蝶阀作为吹堵门。电除尘器灰斗设高低料位，料位与电动锁气器联锁，确保系统运行安全可靠。灰斗料位计设通长的检修平台方案二：采用空气斜槽将灰集中后再输送更换原有的电动锁气器，新更换的锁气器均为耐磨型，一、二电场出力为20t/h，三、四电场出力为5t/h,锁气器上设手

11、动插板阀，出口设三通，三通出口分别装设手动插板阀，一侧接水冲灰系统，另一侧接分选系统。电除尘器灰斗设高低料位，料位与电动锁气器联锁，确保系统运行安全可靠。灰斗料位计设通长的检修平台。电除尘器四个电场16个灰斗分为四组，一、二、三、四电场的各一个灰斗为一组，每组内含一台空气斜槽和一个过渡灰斗。过渡灰斗布置在一电场与二电场之间，一电场的灰直接落入灰斗内，二、三、四电场的灰落入空气斜槽，通过空气斜槽输送至过渡灰斗内，每台空气斜槽均配一台风机作为动力源。每座过渡灰斗出口设一台15t/h的电动锁气器，电动锁气器和输送管道间设DN250的手动闸阀，任一组中的设备出现问题时，可关闭相应的手动闸阀进行检修，不

12、影响整个系统的运行。过渡灰斗上设置有高料位计，过渡灰斗的排气管接入一电场除尘器灰斗上部。两种给料方案的比较：方案一直接从电除尘器灰斗下取灰，管道串联布置，较之方案二系统设备配置简单，减少了中间的输送环节，降低了系统的故障率。后期运行维护的工作量小，能耗小，运行成本低。缺点是由于给料点多，增加了系统的漏风点，同时是直接从电除尘器的灰斗内取灰，受电除尘器运行工况的影响大。方案二通过空气斜槽和过渡灰斗将原灰集中到了四个点，再通过电动锁气器进入输送管道，较之方案一给料点少，同时不再受电除尘器运行工况的影响。缺点是增加的设备较多，相应增加了系统的故障点，后期运行能耗和维护工作量大，运行成本高。同时斜槽的

13、运行受天气影响，在下雨或空气湿度较大时容易发生堵塞，因此斜槽及斜槽风机的运行直接关系到整个系统运行的稳定性。同时方案一用电总负荷：448.3千瓦，方案二用电总负荷：470.3千瓦。第一种方式具有以下有优点：a.在除尘器下无需集中直接取料，系统设备配置简单，减少了中间环节，降低了系统的故障率。b.后期运行维护的工作量小。c.耗电耗电量小，运行成本低经上述综合分析、比较，除灰系统采用方案一实施。3）风机入口气流含尘浓度做为主设备风机的安全可靠至关重要，风机入口也即旋风分离器出口，假定这段管道不漏风气流含尘的高低直接影响风机的寿命在风机内由于转子的线速度与灰粒子的相对速度远远高于管道流速，所以含尘气

14、流对风机磨损较重，对回风管磨损轻微。风机入口气流含尘浓度并非仅仅受旋风分离器效率的影响，它受很多因素影响。a）与旋风分离器的捕集效率成反比，捕集效率愈高，则气流含尘浓度愈低。b）与分选机的分选效率成正比：旋风分离器的捕集效率不变时，分选效率愈高，则气流含尘浓度愈高。c）与原灰的细度成正比。当分选机的分选效率及旋风分离器的捕集效率都不变时，原灰愈细，被分选出的成品细灰愈多，旋风分离器的捕集效率不变，被旋风分离器捕集的细灰也多，由旋风分离器排出的气流含尘浓度也高。d）与成品灰的细度成反比当原灰细度、分选效率及旋风分离器的捕集效率都不变时，生产出的成品细灰越细，则风机入口气流含尘浓度越低。显而易见，

15、当其他条件不变，风机入口气流含尘浓度生产二级灰时远高于生产一级灰。e）风机入口气流含尘浓度与分选浓度的关系当分选浓度改变时，会引起2个变量：当分选浓度增高时意味着出力增大，进入旋风分离器的细灰量也增大，风机入口气流含尘浓度也增高，但是当分选浓度增高时，分选效率是降低的，分选效率降低又引起风机入口气流含尘浓度降低。综合以上因素，经过考察决定采用高效两级旋风分离器。XFB型高效两级旋风分离器，它不同于简单的两个旋风分离器相串连。两个旋风分离器分别处理不同粒径的粉尘，第一级分离器主要处理1545m的粉尘，第二级分离器主要处理V20”的粉尘，因此两级分离器的内部结构和外形尺寸完全不同。由于分离效率高，

16、第二级分离器出口粉尘浓度15g/Nm3,比单级分离器的出口粉尘浓度降低了3050g/Nm3最大程度地减小了风机的磨损，大大增加了风机的使用寿命。旋风体内部全部内衬陶瓷片，同时由于合理的锥体长度、进口角度、筒体内径减弱了固体颗粒物对内壁的磨损和撞击，使整机使用寿命达到30年以上。内部没有旋转部件，没有日常维护费用，运行成本低。2改造实施过程中问题3.2除灰系统3.2.1 效益估算：年产细灰约10万吨，每吨按照30元计算，销售额约300万元。可节水：218万吨(按照额定工况和机组运行5000小时/年计算)，购制水费用按照2元/吨计算，可节约水费436万元/年。成本回收周期：按以上计算预计23年可收

17、回成本。3.2.2 停运灰浆泵、高低压供水泵(355+132+90kw-250-30)后节电140万Kwh/年。4结论和建议4.1 方案设计该项改造工程涉及的专业比较多，除了新增管道请设计院进行了设计，其他部分都是组织厂内相关工程技术人员自行设计的，即降低了工程费用，又锻炼队伍。尤其是在方案的最终审定上需反复对比才能得出最合理的方案。另外在控制系统的改造上，因风机需要分步搬迁，而粉煤灰的输送又不能中断，故必须进行两次系统切换才行。承担这部分设计的工程技术人员，作了细致的工作，保证了两次切换的平稳进行。4.2 费用控制通过招、议标的方式，有效的控制了工程的造价。但同时也应看到，该工程是在使用了很多库存物资的情况下完成的，这就要求我们在进行工程计划