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        330 MW機(jī)組石子煤沖渣水閉式循環(huán)改造及節(jié)能分析

        2021-06-11 13:45:06于孟泉
        機(jī)電信息 2021年12期
        關(guān)鍵詞:改造

        摘 要:介紹了石子煤水力沖渣系統(tǒng)進(jìn)行閉式循環(huán)改造的項(xiàng)目,包括新建的一級(jí)澄清池、二級(jí)澄清池和清水池,其加裝了連接管道和閥門,形成了沖渣水閉式循環(huán)回路,基本實(shí)現(xiàn)了石子煤沖渣水零排放,達(dá)到了節(jié)水減污及節(jié)電降耗的良好效果,對(duì)燃煤電廠同類系統(tǒng)改造具有較好的借鑒意義。

        關(guān)鍵詞:石子煤;澄清;水力沖渣;閉式循環(huán);改造

        0? ? 引言

        某電廠燃煤機(jī)組設(shè)計(jì)煤種和校核煤種都是山西大同煙煤,但實(shí)際燃燒煤種較多,主要有印尼煤、煙煤、混煤、平煤等多個(gè)煤種。其中夾雜著大量的煤矸石、碎煤塊、石子等雜質(zhì),統(tǒng)稱為石子煤,其由磨煤機(jī)研磨后經(jīng)渣倉(cāng)排放出來(lái)。石子煤的密度與顆粒大且硬度高,含粉塵量大,難以輸送且不易處理。

        石子煤的排放處理采用水力輸送方式。原有的石子煤水力沖渣系統(tǒng)流程為:每臺(tái)機(jī)組5臺(tái)磨煤機(jī)將石子煤排放至煤斗中,煤斗進(jìn)出口各由閥門控制,日常運(yùn)行中煤斗進(jìn)口閥保持常開,石子煤斗滿時(shí)進(jìn)口閥關(guān),出口閥開。出口閥是可以控制石子煤流量的氣動(dòng)閥。3臺(tái)沖渣水泵將循環(huán)水泵來(lái)水加壓后,通過(guò)水力噴射器把煤斗的石子煤送入運(yùn)輸管道,管道內(nèi)高流速水將石子煤送入脫水倉(cāng)。兩臺(tái)脫水倉(cāng)一備一用,用車將脫水后的石子煤運(yùn)走。脫水倉(cāng)及石子煤斗密封箱等處流出的污水集合至灰渣泵房,由灰渣泵加壓輸送出去。石子煤水力沖渣系統(tǒng)一般每天運(yùn)行6次,每次連續(xù)運(yùn)行1.5 h,電耗和水耗較高,而且排水也會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染。

        1? ? 系統(tǒng)改造

        對(duì)兩臺(tái)燃煤機(jī)組石子煤水力沖渣系統(tǒng)進(jìn)行改造,主要是加裝了石子煤沖渣水澄清設(shè)備,使沖渣水經(jīng)過(guò)沉淀處理后回收進(jìn)行循環(huán)利用,達(dá)到減少環(huán)境污染和節(jié)水節(jié)電的目的。

        1.1? ? 澄清水池設(shè)計(jì)建設(shè)

        建造澄清水池,容積選定為513 m3,長(zhǎng)、寬、高為15 m×9 m×3.8 m,埋深地下約1.5 m,水池露出地面2.3 m。水池一體式構(gòu)造,內(nèi)部分為80 m3一級(jí)澄清池、233 m3二級(jí)澄清池和200 m3清水池。水池安裝有溢流口、排污口和就地水位計(jì),水池內(nèi)安裝清淤用直梯、磁翻板式水位計(jì)。水池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),厚度不少于300 mm,內(nèi)部表面為水泥抹面,外表面是石米抹面,隔墻厚度、材料滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。水池外安裝斜鋼梯。水池上部鋪蓋花紋鋼板,厚度不少于3 mm。水池容量及布置如圖1所示。

        1.2? ? 改造設(shè)備安裝

        (1)分別從兩臺(tái)爐磨煤機(jī)脫水倉(cāng)的排水管加裝DN250的排水管至澄清池,總長(zhǎng)約250 m。管道架空安裝,安裝DN250閥門4個(gè)及操作平臺(tái),管道及支架全部做防腐處理。

        (2)修復(fù)脫水倉(cāng)集水裝置,對(duì)溢流水進(jìn)行收集,統(tǒng)一排到一級(jí)澄清池。

        (3)從清水池至磨煤機(jī)石子煤沖渣泵入口母管處加裝DN300水管,長(zhǎng)約60 m,安裝DN300閥門1個(gè)。管道埋地(部分利用原有溝道)并做防腐處理。管道清水池一側(cè)入口管高度應(yīng)高于沖渣泵入口高度。

        (4)安裝DN108清水池補(bǔ)充水管道約30 m,DN100閥門1個(gè)。

        (5)原沖渣水泵的進(jìn)出口母管設(shè)再循環(huán)管,中間安裝電動(dòng)門,并設(shè)壓力開關(guān)控制電動(dòng)門。沖渣泵出口壓力高于1 600 kPa,再循環(huán)門開啟;低于1 200 kPa,再循環(huán)門關(guān)閉。

        (6)配備有接觸器、繼電器等設(shè)備的開關(guān)型電動(dòng)閥門,運(yùn)用380 V動(dòng)力電源和開/關(guān)信號(hào)控制閥門。電動(dòng)調(diào)節(jié)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)供電為AC220 V,采用二進(jìn)制控制方式,位置反饋為4~20 mA電流。

        (7)由機(jī)組DCS系統(tǒng)控制工程新增加的儀表與控制設(shè)備。

        (8)電動(dòng)閥門的電動(dòng)裝置動(dòng)力電纜選用ZRA-VV22-

        0.6/1.0 kV,電纜管線采用鍍鋅鋼管或不銹鋼軟管。

        (9)電纜敷設(shè)安裝包含電纜頭的制作安裝及材料、線鼻、電纜終端護(hù)套、電纜標(biāo)牌等,電纜敷設(shè)完畢后恢復(fù)電纜通道防火蓋板并將電纜孔洞封堵。

        1.3? ? 改造后的系統(tǒng)流程

        改造后,實(shí)現(xiàn)了石子煤沖渣水系統(tǒng)閉式循環(huán),能重復(fù)利用水資源,系統(tǒng)運(yùn)行中僅需少量的廠外工業(yè)水補(bǔ)充,也僅有少量的澄清池排污水。新系統(tǒng)的流程圖如圖2所示。

        2? ? 節(jié)能分析

        石子煤水力沖渣系統(tǒng)進(jìn)行閉式循環(huán)改造后,由于沖渣水實(shí)現(xiàn)了循環(huán)使用,系統(tǒng)不再需要持續(xù)供應(yīng)補(bǔ)充水,也不再需要持續(xù)往外排水,所以節(jié)省了大量系統(tǒng)用水,節(jié)約了可觀的水費(fèi)。同時(shí),通過(guò)減少?zèng)_渣用水的供應(yīng)量降低了循環(huán)水泵的耗電量,通過(guò)減少?zèng)_渣水的排放降低了灰渣泵的耗電量,節(jié)約了可觀的水泵運(yùn)行所需電費(fèi)。石子煤水力沖渣系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)如表1所示。

        設(shè)備電費(fèi)按該電廠的上網(wǎng)電價(jià)0.42元/kWh計(jì)算,水費(fèi)按循環(huán)水成本0.5元/m3計(jì)算;沖渣水泵額定流量155 m3/h;循環(huán)水泵額定流量16 200 m3/h,額定功率1 250 kW;灰渣泵額定流量1 040 m3/h,額定功率570 kW。根據(jù)運(yùn)行實(shí)際情況統(tǒng)計(jì),沖渣水系統(tǒng)每天運(yùn)行6次,每次連續(xù)運(yùn)行1.5 h,即每天連續(xù)運(yùn)行9 h;按1年365天計(jì),沖渣水系統(tǒng)每年需運(yùn)行3 285 h。

        (1)節(jié)約電費(fèi):

        石子煤水力沖渣系統(tǒng)年用水量:

        155×3 285=509 175 m3

        改造后可節(jié)約循環(huán)水泵運(yùn)行年耗電量:

        (509 175÷16 200)×1 250≈39 288.19 kWh

        改造后可節(jié)約灰渣泵排廢水年耗電量:

        (509 175÷1 040)×570≈279 067.07 kWh

        可節(jié)約年使用電費(fèi):

        (39 288.19+279 067.07)×0.42≈133 709.21元

        (2)節(jié)約水費(fèi):

        509 175×0.5=254 587.5元

        (3)每年可節(jié)約水電費(fèi):

        133 709.21+254 587.5=388 296.71元≈38.83萬(wàn)元

        (4)項(xiàng)目回報(bào):

        改造工程總投資為50萬(wàn)元,收回成本所需時(shí)間為:

        50÷38.83≈1.29年

        此改造項(xiàng)目投資成本回收時(shí)間僅1.29年,之后每年可節(jié)約38.83萬(wàn)元的水電費(fèi),項(xiàng)目投資回報(bào)率高。

        3? ? 結(jié)語(yǔ)

        某電廠通過(guò)對(duì)兩臺(tái)燃煤機(jī)組的石子煤水力沖渣系統(tǒng)實(shí)施閉式循環(huán)改造,節(jié)省了大量水資源和廠用電消耗,并且降低了環(huán)境污染,提高了本廠的經(jīng)濟(jì)效益,這對(duì)燃煤電廠同類系統(tǒng)改造具有較好的借鑒意義。

        [參考文獻(xiàn)]

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        收稿日期:2021-03-01

        作者簡(jiǎn)介:于孟泉(1993—),男,廣東東莞人,330 MW機(jī)組集控主操,熱能動(dòng)力助理工程師,集控值班員技師,主要從事集控運(yùn)行工作。

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