唐小發(fā)

【摘 要】文章介紹了低壓氣源在渭南電廠2×350 MW機組氣力輸送系統(tǒng)中的應(yīng)用，投運后一電場和二電場單根輸灰管輸送量達62 t/h以上，實現(xiàn)低壓力氣源、大輸送量輸送，降低系統(tǒng)輸送能耗;對飛灰特性變化的適應(yīng)性強，并能實現(xiàn)省煤器、脫硝系統(tǒng)、低低溫省煤器灰及正常除塵灰的穩(wěn)定輸送，能耗較常規(guī)壓力的氣源明顯降低，達到節(jié)能減排的目的。

【關(guān)鍵詞】低壓氣源;氣力輸送;節(jié)能

【中圖分類號】TM621 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2020）10-0114-03

1 概述

渭南熱電裝機容量為2×350 MW燃煤機組，在市場沒有其他項目使用輸送氣源低于0.4 MPa的情況下，為了響應(yīng)國家節(jié)能減排的號召，選用排氣壓力為0.4 MPa、空氣流量為50 Nm3/min、功率210 kW的空壓機。經(jīng)過科學(xué)的設(shè)計和合理的選型，以及現(xiàn)場不斷試驗，系統(tǒng)輸送平穩(wěn)且耗氣量大幅下降，各項輸送指標(biāo)符合工況和滿足設(shè)計要求。

2 設(shè)計條件

2.1 系統(tǒng)輸送管道配置

除塵器為五電場電除塵器，每個電場4個灰斗、1臺爐20個灰斗。除塵器一電場設(shè)1根粗灰管（灰管一），二、三、四、五電場設(shè)1根灰管（灰管二）;省煤器4個灰斗、低低溫省煤器4個灰斗、脫硝6個灰斗，這3個系統(tǒng)設(shè)1根粗灰管（灰管三）。

2.2 飛灰料性分析

該料性分析采用的灰樣為省煤器和電除塵器正常投運狀態(tài)下的灰分，經(jīng)實驗分析得到省煤器灰堆積密度為0.85×103 kg/m3，中位徑為201μm;除塵器灰堆積密度為0.78×103 kg/m3，中位徑為63μm。

2.3 系統(tǒng)進氣點配置

一、二、三電場每個倉泵配進氣點;四、五電場4個倉泵配1個進氣點。該系統(tǒng)氣管配置結(jié)構(gòu)簡單，進氣點數(shù)量少，從而減少故障點和維修點，減少設(shè)備維護人工和設(shè)備成本。

2.4 倉泵配置

氣力輸送系統(tǒng)中，倉泵是輸送系統(tǒng)的核心設(shè)備，其操作性能與輸送量、固氣比、輸送穩(wěn)定性等密切相關(guān)，直接影響輸送系統(tǒng)的能量消耗、磨損和物料的破碎[2]。目前，常用兩種形式的倉泵，即底下出料和中間出料的倉泵。底下出料的倉泵出料速度快，但是流化效果不好，出料不可控，容易造成堵管，只能少量多次輸送，造成氣量浪費和設(shè)備動作次數(shù)增加，縮短了使用壽命;相比底下出料倉泵，中間出料倉泵的優(yōu)點為流化效果好、輸送量均勻可控、運行穩(wěn)定，能實現(xiàn)多量少次輸送，減少設(shè)備動作次數(shù)，延長設(shè)備使用壽命。能實現(xiàn)上述優(yōu)點得益于每個中間出料倉泵都配備了流化裝置，在進氣及輸送過程中均可實現(xiàn)對飛灰的充分流化，實現(xiàn)在輸送過程中倉泵向輸送管道給料無沖擊給料，保持一種均勻、連續(xù)、穩(wěn)定的狀態(tài)，解決了輸灰不流化出料或流化不均造成的輸送壓力波動及管道紊流或堵塞的問題。同時，采用中間出料倉泵作為發(fā)射器避免底部出料倉泵因煤質(zhì)變化后導(dǎo)致飛灰變粗變重后出料不可控制、出料濃度太高而造成系統(tǒng)堵管的問題。中間出料倉泵如圖1所示。

2.5 系統(tǒng)主要設(shè)計參數(shù)表

系統(tǒng)主要設(shè)計參數(shù)見表1。

3 系統(tǒng)負(fù)載運行測試

3.1 系統(tǒng)輸送方式確定

根據(jù)“物料管道輸送方式分類圖”（如圖2所示）[3]，圖2中的水平軸為中位徑，縱軸為堆積密度。根據(jù)所測得的實驗飛灰料性，在圖中得到了相對應(yīng)的坐標(biāo)點;由X-Y及O-O線將整個圖分成3組，其中PC1代表移動床形式的密相輸送（主要針對粉料）;PC2代表稀相輸送;PC3代表栓式輸送。根據(jù)灰樣料性分析結(jié)果，運用輸送方式分類圖分析，可以判斷飛灰輸送適合采用何種輸送方式。

省煤器灰料性分析得到的堆積密度為0.85×103 kg/m3，中位徑為201μm，在輸送方式分類圖上獲得的坐標(biāo)落在PC2象限，宜采用稀相輸送;除塵器灰堆積密度為0.78×103 kg/m3，中位徑為63μm，在輸送方式分類圖上獲得的坐標(biāo)落在PC1象限，宜采用濃相輸送。

3.2 工藝確定

系統(tǒng)輸送過程分流化、輸送、等待、進灰4個步序。輸送步序過程中，采用獨特中間出料倉泵，出料均勻穩(wěn)定，配合獨有防堵管運行工藝，當(dāng)管道輸送壓力大于一定值時，系統(tǒng)自動停止給料，當(dāng)管道壓力恢復(fù)設(shè)定值，系統(tǒng)又自動往管道給料，直至發(fā)射器里面的粉煤灰輸送干凈。

3.3 測試過程

采用單因素測試實驗原則，每次手動把輸送單元每個發(fā)射器進滿粉煤灰，按正常運行工藝運行，然后調(diào)整輸送單元不同運行氣量配比和參數(shù)，最終選擇一個滿足設(shè)計要求和運行工況的最佳參數(shù)（見表2）。

經(jīng)測試，系統(tǒng)能正常輸送粉煤灰，同時通過表2可以看出：①當(dāng)流化氣逐漸增大，系統(tǒng)輸送量逐漸提升，固氣比也逐漸增大，當(dāng)所有的氣都加在流化氣上面，此時輸送量最大;②當(dāng)系統(tǒng)氣量一定時，隨著倉泵流化壓力的增高，系統(tǒng)輸送量顯著提高，固氣比也明顯增大。倉泵壓力越高，倉泵中的空氣質(zhì)量流量越高，攜帶物料的能力越強，但是受倉泵管徑的影響，到達一定流化壓力后，流化壓力再提升對系統(tǒng)輸送量的影響程度就不再那么大。通過氣量和輸送量對比，在滿足系統(tǒng)輸送量要求的情況下，選擇流化壓力低的運行條件，從而避免設(shè)備磨損，延遲設(shè)備使用壽命，因此選擇第7組運行參數(shù)作為最終的運行參數(shù)。

4 空壓機對比

通過表3看出：相同或者相近排氣量的空壓機，排氣壓力越高，功率越高;相同排氣壓力的空壓機，排氣量越大，功率越高。因此，在滿足排氣量要求的情況下，選擇排氣壓力越低的空壓機越好。相比目前市場常用0.75 MPa級別氣源，使用0.4 MPa 級別氣源年節(jié)能數(shù) 365 d×24 h/d×（280-240）kW×0.8（年運行率）=280 320 kW·h，兩臺機組一共節(jié)約560 320 kW·h。

5 結(jié)語

通過先進的管道進氣點布置，輔以獨特的倉泵形式設(shè)計，再加上獨特的運行工藝，該系統(tǒng)已經(jīng)正常使用，各項技術(shù)參數(shù)均達到了設(shè)計和工況要求。相比常規(guī)氣源輸送系統(tǒng)，其輸送穩(wěn)定性和系統(tǒng)能耗優(yōu)勢顯而易見，因此經(jīng)實踐證明可以采用低壓氣源作為輸送氣源，從而實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

參 考 文 獻

[1]福建龍凈環(huán)保股份有限公司.正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)[Z].2012.

[2]北京鋼鐵學(xué)院熱工與水力學(xué)教研組.氣力輸送裝置[M].北京：北京出版社，1974：455.

[3]潘仁湖.散料料性及其氣力輸送流動模式[J].硫磷設(shè)計與粉體工程，2006（3）：1-6.