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低壓氣力除灰輸送係統的優化設計和運行實踐

日期：2025-04-19 00:38
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摘要：
管夾閥,箍斷閥
摘要：湖南嶽陽石油化工總廠熱電廠#5~8爐濕排改幹排技改工程，打破常規、大膽**、優化設計，采用低壓連續輸送泵作輸送器，組成近距離氣力除灰輸送係統。該係統布置靈活、設備簡單、控製方便，工程造價極低。工程投產後，設備運行穩定可靠，基本上無維修工作量。電廠連續三年實現了粉煤灰的零排放，工程具有明顯的經濟效益和社會效益，這對目前發電廠中、小型鍋爐濕排改幹排和近距離（500m以內）的氣力除灰輸送有著普遍的推廣和借鑒作用。
關鍵詞：近距離（500m以內）氣力除灰輸送係統、優化設計與運行實踐
湖南嶽陽石油化工總廠熱電廠一期工程現有130t/h燃煤鍋爐4台（#5~8爐），年耗煤量約100萬噸，年排灰量10萬噸以上。電廠排灰方式原為水力除灰，在各電除塵器灰鬥下設置有箱式衝灰器，衝灰水流入灰溝，集中到灰漿池，再用灰漿泵通過輸灰管道輸送至距廠區5公裏處的灰場堆存，排灰成本達25元/噸，年耗水量約100萬噸。大量的水排灰不僅占用土地，而且汙染環境，特別是原有的灰場已接近滿載，電場需重新征地，另辟灰場。（新灰場需投資9000萬元）為解決上述問題，根據國家“節約資源、保護環境”的基本產業政策，為開展粉煤灰綜合利用，電場於2001年8月立項，決定上#5~8爐濕排改幹排技改工程。
一、工程概況
1、工程基本資料管夾閥,箍斷閥
①鍋爐排灰量（單台爐）
6t/h 132t/d 39000t/y
②除塵器灰鬥數量和灰量分布
采用雙室三電場靜電除塵器，每台爐6個灰鬥，灰量分布情況：
一電場80%，二電場15%，三電場5%
③電除塵器框架條件
電除塵器灰鬥的標高為9.70m，電動三通幹灰取灰口處至4.5m平台淨空高度隻有1.8米，零米層為水力除灰設施。
④飛灰鬆散容重：0.70~0.75t/m3
⑤飛灰出口溫度：≤120℃
⑥粉煤灰燒失量＜8%
⑦粉煤灰細度（45μm）30~40%
⑧輸送距離：*遠處（#5爐）水平距離174m，垂直爬高28m，900彎頭4個。
2、技改工程範圍
①#5~8爐幹灰收集輸送係統
每台爐為一個收集輸送單元，分別將電除塵器6個灰鬥的幹灰收集起來，集中輸送到儲灰庫庫頂，進入灰庫儲存。
②幹灰儲存及外運係統
在#8爐端部空坪處新建Φ10×16m儲灰庫一座（容量為860m3，儲灰量在**以上）。庫底和庫側設置汽車散裝機，以便裝車外運。
③集中控製係統
整個#5~8爐氣力除灰係統實行集中控製。控製操作台設在原#1期工程控製室內。
3、工程設計要求
①幹灰按全部綜合利用考慮（供附近水泥廠作水泥混合材），要求實現粉煤灰的零排放。
②設備選型必須技術先進，要求能耗低、磨損小、控製簡單、運行可靠，在同類產品中具有國內**水平。
③設計要本著降低能耗、減少成本的原則，特別是要減少維修工作量和節約維修費用，以取得*好的經濟效益；並*大限度的節省項目投資。
二、係統優化設計
1、係統方案選擇
為滿足工程設計要求，保證工程質量，達到工期短、投資省、見效快的目的，電廠在項目開工之前組織有關人員到省內外同類型電廠進行了詳細的考察。根據現場布置情況，按常規設計，當時可供選擇的方案有以下三種：
 
 
 
 
①正壓濃相氣力輸送
在電除塵器灰鬥下設置小倉泵，通過一根DN125輸送管道輸送至灰庫。其工藝流程為：電除塵器灰鬥插板門氣動三通切換閥進料閥倉泵出料閥輸灰支管輸灰母管灰庫。輸送氣源為空壓機，管徑分別為DN80、DN100，輸送速度約20～30M/S。
②微正壓氣力輸送
在電除器灰鬥下設置氣鎖器，每一電場支管道至輸灰母管前設置支路閥，其工藝流程為：電除塵器灰鬥插板門氣動三通切換閥鎖氣器輸灰支管支路閥輸灰母管灰庫。輸送氣源由羅茨風機提供，輸灰管道分別為DN100、DN125輸送速度約為14～20M/S。
③負壓氣力輸送
在電除塵器灰鬥下設置進灰閥，每一電場支管至輸灰母管設出料控製閥，其工藝流程為：電除器灰鬥插板門氣動三通切換閥進灰閥輸灰支管出料控製閥輸灰母管過濾分離器灰庫。輸送氣源為負壓風機，輸灰管徑分別為DN100、DN125,輸送速度約17～25M/S。
綜合以上三種方案，其氣力輸送過程都是通過專用或通用閥門反複動作來完成進料、出料、間斷輸送、閥門動作頻率高，磨損和損壞程度較快，因而設備維護工作量大，一般需配備3~5名維修人員，運行成本費用高。同時，由於閥門控製接點多，控製係統複雜，投資也較大。
2、係統方案優化
在考察中，電廠有關人員了解到湖南長沙方大電力輔機有限公司生產的JSB型低壓連續輸送泵，在省內外電廠和附近水泥廠有多處用於近距離氣力輸送的實例和業績，輸送距離均為200～300m，輸送量為4～60t/h不等，使用廠家普遍反映較好.該泵結構先進，布置靈活，風壓低、能耗小、控製簡單、運轉可靠，幾乎沒有維修量和易損件，是新一代的管道氣力輸送泵。與前述三種方案相比，不僅可節省工程投資，在降低能耗、減少成本方麵也具有明顯的優勢，經過反複綜合論證比較，電廠決心打破常規，大膽**，采用低壓連續泵作輸送器的低壓氣力除灰係統。
三、係統方案設計
#5～8爐幹灰收集輸送係統，每台爐為一個輸送單元，四台爐實行集中控製，現將設備配置及工藝流程分述如下。
1、幹灰收集輸送部分
本部分由鎖氣三通、空氣斜槽、集灰鬥和輸送泵組成，氣動三通適用於有正壓或負壓與水排係統的切換當中，可確保係統不串氣，不返潮，不爬水，係統密封性好。
空氣斜槽是利用幹灰的自流性與微量氣體原理製成的短距離集灰設備，其特點是耐磨性好，能耐高溫，設備使用壽命長，電除塵器灰鬥的幹灰，分別由六條空氣斜槽收集起來集中至灰鬥，空氣斜槽的規格為B=125m/m，氣源由9-19離心風機提供，風機風壓流量：電動機動率：1.1KW
選用JSB200型連續輸送泵，出力為4～8T/H，輸送氣源由羅茨風機提供（風機壓力49KPA、風量10.8m3 /min 電動機功率22kw
輸灰管道為DN125普通鋼管，灰氣比20kg灰/kg氣，輸送速度14-20m/s。由上述設備組成的低壓氣力輸送係統，設備精幹，布置靈活，控製簡單，輸送壓力低，能耗省。整個係統采用密閉管道輸送，無粉塵外逸。其工藝流程如下：
電除塵器灰鬥氣動三通切換門空氣斜槽集灰鬥輸送泵灰庫離心風機羅茨風機
（附電除塵器下設備布置圖及#5~8爐輸送係統圖）
2、幹灰儲存及外運部分
本係統在#8爐端部空坪處新建Φ10×16m儲灰庫一座，庫容量為860m3，可儲存4台爐**的灰量。灰庫基礎及支架為鋼筋混凝土結構，筒體為鋼結構。在灰庫錐體底部設置了氣化裝置，由羅茨風機產生的風壓通過灰庫底部對稱分布的氣化板形成流射，確保卸灰均勻流暢。
灰庫頂部設置了真空壓力釋放閥和布袋除塵器，以防止灰庫充壓和保證餘氣不能到達排放標準。布袋除塵器選用DMC60型脈衝反吹式，過濾麵積54m3，過濾風速1~1.24m3/min，脈衝噴吹壓力0.5~0.7mpa,噴吹耗氣量0.4 m3/ min,處理風量3264~4080m3/h。
在灰庫底部和庫頂均設置汽車散裝機。散裝機選用SO—120型，卸料能力為120T/h。
3、電氣控製部分
#5~8爐氣力除灰係統正常運行時實行集中控製。電氣控製部分分別包括現場控製和遠程操作控製台控製，可實施局部和全部手動及自動控製。
四、係統的運行和維護
#5~8爐氣力輸送係統於2001年12月投入運行，係統啟動調試一次成功。電廠除灰車間還組織編寫了《氣力除灰運行規程》為以後係統的正常運行打下了良好的基礎。
係統運行方式為連續輸送。輸送泵由旋轉葉輪給料器均勻給料，連續輸出，不占用輸送時間，又避免了閥門的反複動作，一次啟動可長時間運行。運行值班人員在操作控製屏上，可監視整個運行情況，隻需一人值班負責係統運行操作和設備巡視檢查。
上述係統除運行穩定可靠外，*大的特點就是維護工作量小，設備運行三年多來，幾乎沒有維護量和易損件，電廠除灰車間也未配備專門的檢修人員。
五、工程綜合評價
該係統設計合理，工藝布置簡便，大大節約了工程投資。投入使用後運行穩定，係統故障率低，自動化程度高，運行成本低，每輸送一噸幹灰耗電僅為3.75kwh，節能幅度達35~45%。通過三年多來的運行，取得了明顯的經濟效益和社會效益。
1、經濟效益
①工程投產以來，電廠連續三年實現了粉煤灰的零排放，每年可節約濕排灰成本250萬元，節水100萬噸，節電200萬kwh。
②每年可減少灰場庫容量10萬m3以上，並節約了新灰場的投資。
③粉煤灰銷售量每年都在10萬噸以上（銷售價格為28元/噸），年創收300萬元以上。
④杜絕了衝灰水的二次汙染，每年節約環境排汙費10萬元。
2、社會效益
①符合國家“節約資源、保護環境”的基本產業政策和關於節能、節水的要求。
②實現了粉煤灰的綜合利用，真正作到了化害為利，變廢為寶。
③大大減輕了工人的勞動強度，改善了生產環境。管夾閥,箍斷閥