输灰机空调系统运行分析

输灰机空调系统运行分析

0输灰系统的设计和实现三河能源有限公司一期工程中配备的2台35万kw机组输灰系统由德国mol公司开发，包括4台输灰空压机、1个储灰库和2个混流输灰管的系统。1号锅炉输灰空压机型号为ZE3553.5E,设计压缩空气流量为4440m3/h,设计出口风压为3.25×105Pa;2号锅炉输灰空压机型号为ZE4003.5E,设计压缩空气流量为5100m3/h,设计出口压力为3.25×105Pa。其布置方式是每台锅炉配备2台输灰空压机,1台运行、1台备用。运行实践表明,输灰空压机每天只有一半的时间在工作,其余时间均处于空载运行之中,由于2台锅炉输灰系统的输灰方式完全一样,为了提高设备使用效率,降低厂用电率,提出了输灰系统优化布置的设想:一期工程的2台机组共用2台输灰空压机,其他2台输灰空压机供二期2台30万kW供热机组输灰系统使用。方案的可行性是需要进一步探讨的问题。1输灰系统的布置目前,三河发电有限责任公司一期工程有1、2号锅炉输灰系统,4条输灰管路以及1个储灰库,每个输灰系统又包括1个空气预热器单元、2个粗灰单元和8个细灰单元,其中1个空气预热器单元和2个粗灰单元共用1条粗灰管路至2个粗灰罐,8个细灰单元共用1条细灰管路至2个粗灰罐和1个细灰罐,每台锅炉输灰系统设计安装2台输灰空压机,一期输灰系统的具体布置方式如图1所示。2灰色系统的优化配置可行性分析2.1输灰系统输送距离一期工程4台输灰空压机输送距离都在1000m以上,1、2号锅炉输灰系统输送距离分别为850、934m;二期工程3、4号锅炉的输送距离分别为1018、1102m,都在4台输灰空压机输送距离的允许范围之内,表明输送距离是可行的。2.2按实际消耗煤种计算产灰量一期工程每台输灰空压机输送能力都在100t/h以上,1、2号锅炉按校核煤种计算,产灰量为40t/h,按实际消耗煤种计算产灰量为14t/h。由于3、4号供热机组容量小于1、2号机组容量,且燃用相同的煤种,产灰量小于1、2号锅炉。按设计值计算,1、2或3、4号锅炉的产灰量均小于每台输灰空压机的输送能力。由此提出设想,一、二期工程的2台锅炉输灰系统分别使用1台输灰空压机运行,另外1台备用是可行的。2.3输灰系统的节能潜力1～4号锅炉共用4台输灰空压机的输灰系统布置方式如图2所示。从图2中可知,原一期工程4台输灰空压机、4条输灰管路为一、二期共用工程,其中2台输灰空压机和另外2条输灰管路供给二期工程输灰系统使用。输灰方式是根据每个单元压力罐料位和装灰时间两个条件来设置,单元压力罐料位是指每个压力罐内部灰位达到的高料位,每个单元的4个压力罐中有1个达到高料位时即开始输灰,而每个单元装灰时间已在控制程序中设定,空预器单元装灰时间设定为5h,粗灰单元装灰时间也设定为5h,细灰单元装灰时间设定为1h,当某1个单元的高料位信号或装灰时间先到达便决定该单元开始输灰,然后输送另外一个符合同样条件的输灰单元进行输灰,直至全部输灰一遍,然后停止输灰,空压机空载运行,等待下一轮输灰过程。每台锅炉输灰系统共有11个输灰单元,即1个空预器单元、2个粗灰单元和8个细灰单元。当2台锅炉共用2台输灰空压机时,也就是说,1台运行的空压机的输送量由原来输送每台锅炉的11个单元飞灰,增加至22个单元飞灰,是否可行呢?通过一期工程输灰空压机运行实践表明,每台输灰空压机有载和空载运行时间各为12h,按2台输灰空压机运行条件计算,几乎将连续运行,而无空载运行时间,对于空压机的安全运行会十分不利。从输灰系统的节能潜力进行分析。空预器单元输灰间隔时间设定为5h,每次输灰时间设定为700s;粗灰单元输灰时间设定为1000s;细灰单元输灰时间设定为700s。由于粗灰单元对应第一电场的灰斗,细灰单元对应于第二电场至第五电场的灰斗,而第一电场除灰量大约是电除尘器全部除灰量的80%左右,其余4个电场的除灰量只占到锅炉全部除灰量的20%,因此,可以在理论上推断8个细灰单元的输灰间隔时间由1h改为3h是合理的,不会发生堵灰等问题。而通过输灰系统6年的运行实践经验表明:一般情况下,每个粗灰单元每次输灰时间480～840s,且时常发出高料位信号;空预器单元每次输灰时间120～150s,每个细灰单元每次输灰时间30～180s,从来没有发出过高料位信号。2006年1月1日起至今,为了节能每次电网低谷(单台发电负荷为18～22万kW)调峰期间,停止输灰空压机运行5h,这期间发生的情况是:粗灰单元发出高料位信号,每个粗灰单元每次输灰时间660～840s;细灰单元从来没有发出过高料位信号,每个细灰单元每次输灰时间为360～420s;空预器单元也未发出过高料位信号,每次输灰时间为150s。在这种特殊运行工况下也没有发生堵灰问题。通过数据可以说明,每个粗灰单元每次输灰可供调整的余量不大;而每个细灰单元和空预期单元每次输灰的可供调整余量很大。细灰单元和空预器单元装灰时间改变之后,由1台输灰空压机携带2台锅炉输灰系统的22个单元输灰时,每天加载运行时间大约为16h,空载运行时间大约为8h,完全可以满足输灰空压机润滑油不超温等安全稳定运行的需要。2.4输灰系统的组成特点图21、2号锅炉输灰系统的程控要点是分别设置独立的程控系统,在独立控制2台输灰空压机、2台空-空冷却器、11个输灰单元、自动阀门、电除尘器底部至灰库的2条输灰管路终端向灰罐装灰的自动切换阀的基础上,2套程控系统共享灰库的有关程控资源,例如,灰库料位、仪表空压机、气化风机、干灰卸料斗等。各自独立的程控系统除了接收压力罐料位信号和每个单元的时间信号以控制输灰空压机的加载和卸载之外,还要接收灰库之中每个灰罐的料位信号,当对应的灰罐料位达到高高料位时,相应的程控系统将控制输灰系统停止运行。输灰系统共用原有的4台输灰空压机,采用图2所示的布置方式时,其一、二期各自独立的程控系统必须重新编制,其编制内容与一期程控系统的区别是:一、二期各自独立的程控系统比一期每台锅炉输灰程控系统控制任务增加1倍,即由原来每台锅炉输灰系统自成控制体系,改变为2台锅炉输灰系统自成控制体系,从控制方法和手段上没有发生本质的变化。而编制内容与一期程控系统的联系仍然是共享灰库的有关程控资源。因此可以说改变之后的输灰系统其程控方面仍然可行。3优化配置方法后的优势3.1原油输灰系统一期工程输灰系统设计为4台输灰空压机,2台运行、2台备用,如果二期工程再增加2台输灰空压机,1台运行、1台备用,那么,一、二期工程输灰系统在运行期间,每天需要3台运行、3台备用。而输灰系统经过优化之后,即一、二期输灰系统共用原来的4台输灰空压机,每天只需要2台运行、2台备用,节省能源消耗接近1/3。已知一期工程4台输灰空压机的单机功率分别是11、12号空压机功率为425kW,21、22号空压机功率为475kW,每天实际消耗电能为:11、12号空压机为3460.6kWh,21、22号空压机为3073.1kWh。原油输灰系统每年耗电为365×(3460.6+3073.1+3073.1)=3506500kWh。如果系统进行优化之后,每年消耗电能为365×(3460.6+3073.1)=2384800kWh。即每年节电为1121700kWh。3.2台应对标准三河发电有限责任公司二期工程锅炉输灰系统拟再安装单机功率为475kW的2台输灰空压机,按目前市场价格计算,每台空压机价位至少为150万元,如果再计算安装费用、人工费用以及其他费用,每台空压机竣工价位将达到160万元以上,2台空压机总体竣工价位将达到320万元。如果按照前面的输灰系统设计理念,即二期工程输灰系统采用一期2台输灰空压机作为动力气源,不但简化了输灰系统,方便了二期工程整体设计,而且更为重要的是为二期工程输灰系统节省了用于购买2台输灰空压机的费用。3.3输灰系统运行风险如果三河发电有限责任公司二期工程锅炉输灰系统再安装2台输灰空压机,再加上原有的4台输灰空压机,一、二期工程输灰系统共有6台输灰空压机,不但增加许多检修维护费用,而且设备故障率、系统管理风险也将增加许多。只有一、二期工程输灰系统共享原有一期4台输灰空压机,才能够使输灰系统设计更合理、更经济、更优化。4节能潜力