一、概述
在火力发电厂中,除灰系统一般分为水力、气力、机械三种方式,其技术方案的选择应根据工程灰渣量和灰渣的化学、物理特性,除尘器和排灰装置的型式,当地水质和水量,电厂与储灰场的距离和高差,电厂的地质、地形、气象条件,以及灰综合利用和环保要求等条件,通过技术经济比较后确定。
二、气力输送的基本原理及型式特点
1.基本原理
在一定条件下,流动的气体能输送重度很大的固体,并且能输送相当长的一段距离,它的基本原理是利用压缩空气的动压能和静压能或两者联合进行物料输送,气体运动所具有的这种特性的一个特别用途就是通过管道气力输送粉状物料甚至粗颗料的松散物料,输送距离从几米到几千米,至目前气力输送的最远距离已达到的3500米以上。并且出力从每小时几公斤至每小时500吨。
2.气力输送型式及其特点
气力输送系统根据物料与输送空气的混合程度的不同大致可分为稀相气力输送系统,即较低的空气压力,较多的空气量、物料较高速悬浮输送;中相气力输送系统,即空气量较少、物料以中等速度输送,物料多沉积在管道底部滑动;浓相气力输送系统,即很少的空气量,较高的空气压力将物料以栓状形式低速输送。
1)负压输送系统
该系统的工作原理是用负压来输送飞灰,输送所需负压由抽真空设备产生。该类系统的优点是:固体在环境压力下同气体混合。系统比较简单;设备较少,同时,由于在正常运行时,管道内为负压,不会向外漏灰,对周围环境不会造成污染;缺点是:在负压下气固分离,输送管的压差限制在0.5~0.7bar左右,因此负压气力除灰系统适用于输送比较短的距离(一般不超过200米),系统出力相对较小。
2)正压输送系统(包括低正压、正压系统)
正压输送系统主要利用压缩后的气体在压力变化过程中的体积变化和气流压差变化所产生的动压(或静压)将物料沿管道输送至贮存库。该类系统的特点是:可采用任何输送压力,固体从系统分离较简单,系统出力较大,输送距离比较长。
三、气力输灰系统在我国的应用和发展
近年来,随着粉煤灰综合利用的迅猛发展,以及电厂综合要求如节水、节约投资、减少污染等,电厂采用干除灰气力输送系统越来越多,而随着国外先进的气力输送系统的引进和应用,干除灰技术发展更快。
1.正压稀相仓泵输送系统(俗称“大仓泵”系统)
大仓泵分为上引式、下引式、流态化、喷射式等类型,其中又可分为单仓泵、双仓泵。其工作原理是利用压缩空气将粉煤灰沿管道输送,用于输送干灰的空气压力较高,一般使用的压力为0.5~0.7Mpa,输送距离较长,在合理的范围内,只要系统配置合理,运行维护正确,一般都能正常运行。
2.低正压输送系统
八十年代中后期,从美国成套引进并推广应用的干灰输送系统,如美国UCC公司、A—S—H公司和CE公司的低正压稀相输送技术等。投产的基本为大中型电厂,九十年代初我国几家企业仿制的系统逐步在一些中小型电厂投入使用,到目前为至,在300MW机组综合利用项目上已有投运。低正压气力输送系统的输送风压一般不大于0.2Mpa,各电厂实际运行最高压力约0.1Mpa,该系统属稀相定期运行的系统,供灰装置为气锁阀,电除尘器每个灰斗下各装一台,4~8台接一根分支管,各电场的分支管再接入输灰总管,分支管循环运行,将灰输送至灰库。
3.负压输送系统
该系统输送气压在-0.06~-0.04Mpa,输送当量长度一般不超过200m,一般用于电除尘器下各灰斗的干灰集中,出力10~40t/h。该系统的工作原理是用负压来输送飞灰,输送所需负压由抽真空设备产生。
4.正压小仓泵输送系统
每一电场4~8个小仓泵接一根输灰管,因此灰管数量较多,它的机理是飞灰在输送机壳体内必须得到充分流化,而且是边流化边输送,由于该系统小仓泵上配有调压阀,对输送空气进行了压力和流量的有效控制,其空气母管压力一直保持在0.4Mpa以上,因此空压机一直运行在最佳工况下,而且实现了集中空压机站的合理配置,因此它的灰气比较高,具有管路磨损较小,能耗较低,全自动运行的特点.
5.正压浓相栓塞流输送系统
1)德国MULLER双套管系统
该系统是国外八十年代中后期产生的一种先进的输送系统,众所周知,速度对于粉状物料的输送是一个很重要的因素,MOLLER公司设法降低输送速度并保证管道不堵塞,为此该公司开发了气力紊流双套管输送系统,其基本的部件是在输送管道内安装一个辅助内管,物料的输送速度相当慢,因此物料在输送管内开始形成物团,迫使积聚的输送空气流入输送管内的辅助内管,并在内管的下一个开口处流出,形成人为的附加紊流行进物团的疏松,从而避免了物料在管道内的堵塞。
该系统在国外有很多成功的运行业绩,在国内通过嘉兴、杨柳青、三河、河津、红雁池、太仓等电厂的实践运行,显示出该系统比以往国内采用常规“稀相”气力除灰系统具有更多的优越性。其主要特点是运行可靠性高,运行中一般不会发生堵管,即使出现堵管现象时也能迅速疏通,输送速度在相同工况下达到最低;运行稳定性好,由于压力稳定和保持高灰气比,改善了输灰空压机的运行条件;
四、气力除灰系统的比较
从目前国内采用气力输送系统的大中型电厂情况看,国产稀相气力输送系统用于大型机组的运行业绩极少(仅用于综合利用方面),而采用引进型、中外合资型和引进技术国产化的浓相气力输送系统采用的电厂数目较多,因此国产稀相气力输送系统用于300MW等级以上电厂机组条件是不太成熟的。从目前掌握的情况分析,尽管进口稀相气力输送系统用于大型机组的运行业绩较多,特别是低正压气力输送系统,但与进口浓相气力输送系统相比较,其投资增加较多。从技术上分析,浓相气力输送系统比稀相气力输送系统具有较多的优越性,其综合比较见下表:
序号 | 特 点 | 低正压输送系统 (稀相) | 负压输送系统 (稀相) | 正压输送系统 (浓相) | 备 注 |
1 | 输送距离(m) | ≤1000 | ≤200 | ≤1000 | 比较经济的范围 |
2 | 系统出力(t/h.套) | 较大 | ≤50 | 大 | — |
3 | 系统可靠性 | 可靠 | 可靠 | 可靠 | — |
4 | 输送初速度(m/s) | 19~21 | 19~21 | 4~8 | — |
5 | 灰气比 | 低 | 较低 | 高 | 相同输送距离 |
6 | 能耗 | 高 | 高 | 低 | — |
7 | 输灰量变化的适应性和防止堵管能力 | 控制不好易发生堵管 | 控制不好易发生堵管 | 好 | — |
8 | 输灰管规格 | 大 | 大 | 小 | — |
9 | 管道、阀门、设备磨损情况 | 要求输灰管道采用耐磨材质 | 要求输灰管道采用耐磨材质、卸灰阀动作频繁、过滤/分离器易磨损 | 输灰管道采用普通碳钢 | — |
10 | 工作场地环境卫生 | 较好 | 很好 | 较好 | — |
11 | 飞灰综合利用条件 | 好 | 好 | 好 | — |
还是要具体情况具体分析,有需要请和我们联系。。