巢湖电厂气力输送系统设计

《机电技术》２０１０年第２期

机电研究及设计制造

巢湖电厂气力输送系统设计

倪奕金

（福建龙狰环保股份有限公司，福建龙岩３６４０００）

摘要：以福建龙净环保股份有限公司负责设计、安装指导及系统调试的华能巢湖电厂一期工程２×６００唧超临界燃煤发电机组气力除灰系统工程为例，介绍正压浓相干除灰系统的设计，设计运行参数，设备选型，系统流程及运行情况。

关键词：气正压浓相干除灰系统；系统设计；流态化输送；变径技术中图分类号：ＴＨｌ３２．４１７

ＴＰ３９１．７２文献标识码：Ａ文章编号：１６７２—４８０１（２０１０）０２—１０６—０３

巢湖电厂是华能在安徽省投资的第一个电源项目，规划装机４台６０万千瓦机组。一期工程建设２台６０万千瓦国产超临界燃煤发电机组，于２００７年３月１日开工建设，２００８年８月９日，ｌ号机组一次通过满负荷１６８小时试运行，投入商业运行。２００８年１１月２４日，２号机组也顺利通过满负荷１６８小时试运行，投产运行。

华能巢湖电厂一期工程２×６００Ｍｗ超临界燃煤发电机组气力除灰系统工程是由福建龙净环保股份有限公司负责设计、安装指导及系统调试，并

飞灰真实密度２．０～２．２ｔ／ｍ３，堆积密度Ｏ．７～０．８ｔ／ｍ３。

１．４当地气象条件

历年平均气压为１０１３．９ｈＰａ，最高气温３９．６℃，极端最低气温一１３．２℃，历年平均气温

１６．０℃。

１．５输送距离

１＃炉：电除尘器至灰库水平输送距离约２００ｍ，灰管提升高度约２５ｍ，沿程灰管有折合９０。弯头９个，当量长度２９５ｍ。

２＃炉：电除尘器至灰库水平输送距离约２８０ｍ，灰管提升高度约２５ｍ，沿程灰管有折合９０。弯头１０个，当量长度２８０ｍ。

负责整套气力除灰系统的性能保证。１设计原始资料

正压浓相气力输送系统是将燃煤锅炉烟气中被电除尘器收集的飞灰使用仓泵经输灰管，利用压缩空气输送至灰库，达到除灰目的。电除尘器除灰系统按本期２×６００Ｍｗ机组作为一个单元设计，省煤器不除灰。其系统设计主要与下列因素有关。

１．１电除尘器技术参数

每台锅炉配两台龙净环保的ＢＥＬ４７３／２—４型电

１．６灰库

本期工程新建３座直径１４ｍ钢混结构平底灰库，单座有效库容为１５００ｍ３。输灰管均可在３座灰库之间切换排灰至各灰库。

２除灰系统设计

除灰系统按锅炉燃用设计煤质时不小于５０％的裕度，同时满足燃用校核煤质时留有２０％的裕度设计，除灰系统出力要求不低于９９ｔ／（ｈ．炉），当一电场发生故障停运时第二电场的仓泵可以切换至一电场输灰管道进行输送。

考虑粉煤灰的综合利用，除灰系统实行粗、细灰分排，每台炉电除尘器一电场配设二根输灰管道（灰管一、二），二、三、四电场细灰配设一根输灰管道（灰管三），一台炉共三根输灰管。

通过将飞灰性质、系统出力要求、输送距离及当地气象条件等参数输入我公司自主开发的基于输送物料料性的管道设计气力输送系统计算程序软件，计算后获得正压浓相干除灰系统相关参数见表１。

除尘器，电除尘器型式为双室四电场，每个电场

８个灰斗，每台炉电除尘器灰斗数为３２个，电除尘器灰斗出口灰温≤１２７℃，灰斗下法兰标高距主厂房零米间的距离为４．０ｍ。１．２每台炉电除尘器灰量

每台炉电除尘器在锅炉燃烧设计煤种时的飞灰量为６５．４５ｔ／ｈ．炉，锅炉燃烧校核煤种时的飞

灰量为７６．８２ｔ／ｈ．炉。在锅炉燃烧设计煤种时，

电除尘器各电场飞灰量分布为一电场５２．３６ｔ／ｈ．炉、二电场１０．４７ｔ／ｈ．炉、三电场２．０９６ｔ／ｈ．炉、四电场Ｏ．４２ｔ／ｈ．炉。１．３飞灰性质

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表１正压浓相干除灰系统相关参数１并炉

点，自主开发一种全新结构流态化仓泵．Ｍ泵。

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＞１９．６４

该仓泵底部布置有流化盘，并能够根据工艺要求灵活组合成多仓泵系统运行。

考虑电除尘器一、二电场灰量及产生粗灰，在一、二电场每组仓泵出料阀出口增设助吹装置，改善灰气混合比。

在每根输灰母管道的起始端配置一套清堵装置。清堵装置即可由程序控制自动疏通管道，也

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当量长度钿）四５（１２２／１７３）四５勰０Ｑ２嘎／１５６）３８０（１８０均００）

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可在现场通过就地操作箱手动操作进行清堵。工作原理为因意外事故造成管道堵塞，打开清堵气阀对管道进行加压，气流到达管道发生堵管的料栓位置后，压力上升，压力一旦达到系统设定值，

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关闭清堵气阀，打开清堵阀快速泻压，在堵管的料栓端头就会产生高负压，由该负压来反抽料栓，达到清堵的效果。

‘由于飞灰磨蚀性强，磨损、泄漏是影响正压浓相干除灰系统安全运行的主要问题，根据不同的工况及运行工艺选配合适的阀门是非常重要的。本系统仓泵进料阀采用进口圆顶阀；仓泵平衡阀、出料阀及灰管切换阀、清堵阀选用气动耐磨双闸阀；库顶输灰管路切换阀原定为箱式库顶切换阀，为保证气力输灰系统的可靠运行，在设计中将库顶切换阀改为气动耐磨双闸阀。

每座灰库顶部收尘净化空气选用一台ＬＭＣ一２１０型脉冲布袋除尘器，设一台ＳＦＦ５０８型压力真空释放阀，保证灰库安全。

根据上述设计，绘制的正压浓相干除灰系统的除灰系统图见图ｌ。

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需采取必要的防冻保温措施。

根据表１，二台机组输送所需的气量为２７．７５＋７．７５＋３３＋８．３＝７６．８Ｎｍ３／ｍｉｎ，因工程现场历年最低极端气温为一１３．２℃，输送压缩空气管道

灰管采用变径设计，目的是降低流速，减少管道磨损；设计原理是以费劳德（Ｆｒｏｕｄｅ）数法为依据。灰管管径及各管径当量长度等相关参数见表ｌ。

根据计算仓泵容积为：一电场仓泵为２．０ｍ３，二电场仓泵为２．０ｍ３，三电场仓泵为１．０ｍ３，四电场仓泵为０．５ｍ３。每台炉电除尘器各电场配置８台仓泵。仓泵选用结合上、下引式仓泵结构的优

图ｌ除灰系统图

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３运行工艺

由系统知一电场采用两个仓泵为一组，二、三、四电场采用４个仓泵为一组组成除灰系统。

每组仓泵运行方式：首先，仓泵的平衡（排气）阀、进料阀打开，沉积在灰斗的飞灰在重力作用下落入安装在灰斗下方的仓泵中。在物料填充的过程中，仓泵中的空气从平衡阀排出进入灰

稳定的缺点。采用流化加压开泵方式运行，在保证系统稳压运行的情况下可增大系统出力。

运行参数设定：开泵压力设Ｏ．１６ＭＰａ，判断堵

管压力设为Ｏ．３６ＭＰａ，清堵充气压力设为

０．２５ＭＰａ。

４运行情况

华能巢湖电厂一期工程２×６００Ｍｗ超临界燃煤发电机组气力除灰系统于２００８年２月开始安装。在系统调试中，烟道、电除尘器内部遗留杂物较多，杂物掉入仓泵，导致调试及试运行初期出现阀门卡塞、输送不畅等现象。在停炉消缺时及时对杂物进行清理，保证了除灰系统正常运行。１号炉气力除灰系统于２００８年８月９日一次通过满负荷１６８小时性能实验并完成设备移交生产。２号炉气力除灰系统于２００８年１１月２４日也顺利通

斗，三、四电场由于灰量少而采用４个仓泵合用

～个平衡阀排气进灰斗，此时管路上的出料阀关

闭以阻止空气通过输送管线被吸进灰斗。当仓泵

内料位计（一、二电场每台仓泵均安装料位计，三、四电场四台仓泵配一个料位计）被覆盖显示泵已充满物料或设定时间到时，经过一个短延迟，使泵被完全充满，然后进料阀及平衡阀关闭、密封。随后，仓泵流化气阀打开，仓泵开始进气，压缩空气对仓泵内的物料流化加压，当加压到设定值或设定时间到后打开输送气阀、出料阀，压缩空气将料流通过输灰管道输送到灰库。当物料被输送至灰库后，输灰管道压力下降到灰管压力开关或压力变送器的设置值，发出输灰管道输送结束的信号，仓泵流化气阀、输送气阀、出料阀关闭，完成一次输送循环。

过满负荷１６８小时性能实验并完成设备移交生

产，投产商业运行。

２００８年９月２２日，华能巢湖电厂委托西安热工研究院对气力除灰系统进行性能测试，系统出力、耗气量、气源压降、灰气比均优于设计值。ｌ号炉的正压浓相干除灰系统测试情况如下：出力平均值为１４４．１８ｔ／ｈ，系统耗气量平均值为

３１．７４

每根输母灰管运行方式为同一灰管的一组仓

泵输送时，后一组仓泵迸料后等待，当前一组仓泵排空后，后一组仓泵开始输送，而另一组仓泵则进入进料后等待的循环中。每组仓泵输送结束后到再次开始进料的等待时间，可以根据灰斗灰量的不同在５～９９９秒之间调整。

系统采用进气流化加压技术，保证灰气混合在仓泵内进行。避免了无压开泵运行方式的灰气混合在管道内进行所造成的压力波动大、输送不

参考文献：

［１】ＪＢ／Ｔ８４７０—１９９６，正压浓相气力输送系统［ｓ］．［２］ＤＬ／Ｔ５１４２—２００２，火力发电厂除灰设计规程［Ｓ］．

Ｎｍ３／ｍｉｎ，系统灰气比平均值为５８．７：１。

５结语

华能巢湖电厂１号机组自２００８年８月９日、２号机组２００８年１１月２４日投产运行以来，除灰系统运行状况良好。正压浓相干除灰系统具有先进的系统设计技术，有广泛的推广价值和应用前景。

［３］原永涛．火力发电厂气力除灰技术及其应用［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２００２．［４］陈宏勋．管道物料输送与工程应用［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００３．［５］王鹰．连续输送机械设计手册［Ｍ］．北京：中国铁道出版社，２００３．

作者简介：倪奕金（１９６２年一），男，工程师，主要从事气力输送系统研发设计。

巢湖电厂气力输送系统设计

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：

倪奕金

福建龙净环保股份有限公司,福建,龙岩,364000机电技术

MECHANICAL & ELECTRICAL TECHNOLOGY2010,33(2)

参考文献(5条)

1.JB/T 8470-1996.正压浓相气力输送系统2.DL/T 5142-2002.火力发电厂除灰设计规程3.原永涛 火力发电厂气力除灰技术及其应用 20024.陈宏勋 管道物料输送与工程应用 20035.王鹰 连续输送机械设计手册 2003

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引用本文格式：倪奕金 巢湖电厂气力输送系统设计[期刊论文]-机电技术 2010(2)

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