关于火电厂气力除灰设备改造研究
  作者:邓飞    来源:众智文化论文网     查看:227次 字体:
    摘要:火力发电厂采用的除灰系统一般都是正压浓相气力除灰系统。本文将对监测流量型逆止门装置进行研究,通过气力输送排灰系统易出现的问题及特点,分析研究了对正压浓相气力除灰系统的改进。
  关键词:气力除灰系统 设备改造 连续式输送
  火电厂,一般都叫做火力发电厂或热电厂,是指利用煤、石油或者天然气等固体或其他形式的资源燃料通过燃烧将热能转化为动能并生产出电能的工厂。火力发电厂的运行中每一项生产过程都要遵循并顺应着能量连续转换的规律,然而其中除灰系统中下引式正压浓相气力除灰则是将本应与燃煤锅炉燃烧所产生的粉煤灰同步连续除灰的方式,改变成了间断交替式的输灰,因此造成了粉煤灰的积存与间断式的输送,这就造成了在除灰系统的除灰工作中特别容易发生各种弊端问题。
  火力发电厂的除灰系统一般都是使用正压浓相气力除灰系统。在锅炉燃煤的含灰质量开始以分数成倍剧增并且达到满负荷运行的情况时,为了避免恶性事故地发生,必须及时从储灰斗中直接放灰。因此利用监测流量型逆止门装置,它是属于应用力学中力矩平衡和弹簧在弹性范围以内,弹簧的变形量与其作用力成正比的关系,能够起到简化气力输灰系统的作用,将间断式除灰改造成连续式输送,将浓相改变为稀相粉煤灰输送,依靠密封粉柱的自重为动力,向水平输送管道排灰,不仅降低了输送能耗,杜绝了紧急就地放灰现象的发生,而且具有节能锁气和在线监测粉煤灰流量的双重功能。同时根据锅炉连续生产的特点,改革创新了新型气力除灰系统,创新型气力除灰设备不仅使除灰系统保持与锅炉生产同步运行,还能减轻系统维护工作量,解决了旧系统的弊端问题。
  1、气力输送系统问题分析
  1.1 锅炉机组
  如果当燃煤含灰质量分数呈现大幅度猛增的情况时,锅炉机组的输送能力无法适应,在运行时无法适应连续排灰的需要,当燃煤含灰质量分数大幅度增加时,其输送能力不能适应,灰斗可能出现高料位,迫使紧急就地放灰,并造成工作环境的严重污染情况,同时这也是由于锅炉机组是属于连续生产的能量转换设备,并且产生的飞灰也是连续的原因。
  1.2 仓泵
  仓泵的容积很大,下部的出灰口却很小,尤其在冬季散热量大仓内粉煤灰温度低时,粉煤灰黏度增加流动性变差,使系统除灰工作运行的十分困难,很容易造成瓶颈处的堵灰现象,排灰时必须向仓泵内通压缩空气加压,由于仓泵进料与排送是间断交替进行的,除使电除尘器灰斗和仓泵有停滞存灰和积压现象外,还加重了输送负荷,增加压缩空气的输送能耗。频繁切换间断交替的输送方式,导致输灰系统增加设备设施和操作上的复杂性。
  1.3 由于需要程控的对象很多,以至于必须要单独设置除灰控制室
  并且运行人员应能够及时处理系统出现的问题,并尽力避免,例如经常巡视维护,输通堵灰和检查零部件等。
  1.4 由于输灰的停滞与断续式的输灰和仓泵的二次储存,加大了输送负荷
  使用向仓泵通压缩空气加压的方法向输送管道送灰,原本可以利用粉煤灰处于高位所具有的位能为动力输送,原系统却将可采用稀相除灰系统的方式改变为浓相气力除灰,增加了程控元器件和气动阀门执行机构数量及多消耗压缩空气。例如:暂存在灰斗及仓泵里的粉煤灰,只有先向仓泵充气加压,依靠压缩空气的压力,将灰强制排出仓泵至输送管道,这是由于间断交替式的输送方式所带来的弊端,且不具备监测输送量的功能。
  2、原下引式正压浓相气力输送系统
  普遍的火力发电厂除灰系统运行流程都是从电除尘器灰斗起,分进行为手动检修门、圆顶阀、干灰发送器、干灰发送器出料阀、输灰管道、库顶管箱和灰库。这样的循环从头至尾完整完成的话大概需要15分钟,程控系统的监视功能含有数据采集、参数处理、LCD屏幕显示、越限报警以及制表打印等。
  原气力输送系统都包括以下设施:
  (1)仓泵:包括发送器本体、气动进料阀、气动出料阀、进气装置、膨胀节、连接管及其所有附件等。
  (2)灰斗下手动检修门、灰库高低料位计、输灰管道上所有的切换阀门、操作机构及连接附件、灰斗气化系统气化风机(电动机、进出口消音器、进口过滤器、膨胀节、出口阀门、压力开关、出口逆止阀门、电气及控制仪表、底座及其它附件共4套)。
  (3)空气加热器(阀门及附件、控制设备及电气仪表附件)仪表和一套完善的下引式正压浓相气力输送系统监控设备,包括可编程逻辑控制器程控系统、检测仪表及其附件和各种控制设备。
  3、在现有正压浓相气力输送系统的试验及处理输送管道堵灰的措施
  下引式正压浓相气力输送系统试验:当粉煤灰靠自重向仓泵灌灰后,进料阀关闭,向仓泵充压缩空气,开始输灰,此时仓泵顶上的压力表最高显示为0.3MPa并稍有波动,在事先设置好的排灰时间的末端,手操关掉充气阀门,仓泵顶上的压力表迅速下降,在吹扫的30秒内,仓泵顶上的压力表已显示为零。此时水平输送管道内仍然保持原有的输送压力。由此可以判断:当输送粉煤灰量减少,不向仓泵充压时,仓泵内的压力为零。
  另外,在原有的系统处理输送管道发生堵灰现象时,应采用反吹堵措施,具体可以通过打开仓泵顶上通往除尘器负压区的气平衡管阀门,将堵灰向除尘器负压区抽引排除堵灰。当水平输送管道中的压缩空气流向除尘器负压区时,能够对水平输送管道的堵灰处造成抽吸作用,不会使压缩空气的压力推向堵灰处一端。
  从以上现场实地测试和现场实地解决堵灰现象的措施说明,水平输送管道压缩空气的压力,对与之垂直管道内的作用力有抽吸作用,如果在管道交叉处做成混合器的形状,则会有更大的抽吸作用,因此联想原有的仓泵及其充气管可以取消,利用粉煤灰柱的自重为输送动力,向水平输送管道排灰,从而省去这部分压缩空气量及仓泵,用直通管道代替,将会产生更好的效果。
  4、对正压浓相气力输送系统的改进
  监测流量型逆止门装置具有诸多优点,既能满足连续式输送,又能在输送过程中阻止输灰用压缩空气与电除尘器相通的装置。除此之外还能监测输送粉煤灰的流量,并通过在线实时监测瞬时流量趋势曲线,在远方监视输送系统的运行状况。同时监测流量型逆止门装置结构简单,自电除尘器储灰斗下只需垂直串接安装一台监测流量型逆止门装置和粉煤灰输送混合器,中间便不需要再安装其它任何的设施。储灰斗下的粉煤灰柱的重力直接作用在监测流量型逆止门装置内的测量锥帽上,预设作用在测量锥帽上的力矩与测量锥帽下部的静压力相等时,测量锥帽处于关闭状态。当其上面承受的力大于测量锥帽下部的静压力时,测量锥帽才能开启粉煤灰垂直向下通顺地落入输送混合器,被输送粉煤灰的压缩空气沿水平方向输送至灰库。与此同时弹簧产生的变形力传给称重式传感器,其产生的标准模拟电流输送到电厂主控制室的分散控制系统,此运作方式既防止输灰管里的正压气流往上窜,起到逆止门的作用,又对粉煤灰进行时实监测。由于粉煤灰自上而下垂直流动,无任何零部件增加阻力,也无任何粉煤灰停滞,即使在冬季,流动的粉煤灰也能保持较高的温度,不会发生堵塞现象。一旦输灰管道发生堵塞,管道内压力升高至压缩空气的全压值,在此压力的作用下,逆止门会自动关闭,待疏通堵灰后,测量锥帽下部的静压降低,输送系统就会自动恢复正常工作状态。本装置通过连续输送降低输送负荷率和作用在测量锥帽上力的分解以及混合器的抽吸作用以降低输送管道在混合器处的静压力,使输送过程中作用在测量锥帽上的高密封粉料柱的重力有可能平衡连续输送中在混合器处的静压力,实现连续输送应具备的必要条件。当输送改变为连续输送,输送量大幅度减小成稀相输送,不需往仓泵内充气加压,依粉煤灰柱的自重,就可以进行稀相输送。监测流量型逆止门装置即可以阻止气流上窜起到逆止门作用,又可连续测量输灰流量。
  5、结语
  由于如今火力发电厂煤质含灰质量分数大幅度增加,并且给火力发电厂除灰系统带来了诸多弊端和影响,所以就正压浓相气力输送系统存在的问题,介绍了一种新型的监测流量型逆止门装置,这种新型装置可较大幅度地提高正压浓相气力输送系统的输送能力,降低输送能耗以及解决燃用高灰分煤时除尘器储灰斗出现紧急就地放灰造成的严重污染问题。
  参考文献
  [1]杨秀丽,杨晓辉,周庆亮,简志强,徐玉文.正压浓相气力输灰系统仓泵故障分析[J].煤矿现代化,2009(06).
  [2]王启概,吴成光,涂虬.正压气力除灰系统管道的设计及工程应用[J].电力环境保护,2010(01).

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