大型火力发电厂气力除灰系统课件.ppt

大型火力发电厂气力除灰系统,主讲：郭朝令,第四章 气锁阀正压浓相气力输送系统,4-1 系统概况 在20世纪80年代，从国外引进第一套低正压气力输送系统及其设备，用于输送燃煤发电厂静电除尘器灰斗内干灰和省煤灰斗内的粗灰。20世纪90年代末期完成了低正压气力输送系统及其设备的国产化工作，并通过了技术鉴定。系统及其设备性能均达到国外同类产品的水平，并且系统及其设备造价是同容量引进机组的一半，年维修费用是引进系统及其设备的20，经济效益显著。,4-2 系统特点 1、气锁阀发送设备是利用发送器内压力与输送管道内压力之差控制发送设备内干灰输出量的。干灰与输送管道起始端输入的压缩空气被强制混合，使沉积流保持高度的通风状态，干灰在输送管道底部以绳状流进行输送，因此属于浓相输送类型。2、气锁阀正压浓相气力输送系统与常规正压浓相气力输送系统的最大区别，是在输送过程中不受开泵压力和关泵压力的影响，是一种连续式气力输送系统，也是该系统输送能力大、输送灰气比高、输送单位能耗低的主要原因。,3、由于该系统为连续输送方式，影响输送灰气比的主要因素为输送管道内气灰混合物密度、流速等，因此当需要中长距离输送时，可以采取输送管道分段变径措施，通过优化计算能有效地控制输送管道内气灰混合物密度和输送管道末速度，不但能减少磨损，同时也能获得较高的输送灰气比。4、由于气锁阀浓相气力输送系统的静电除尘器灰斗一般都采用定期出灰方式，因此在每个灰斗下安装一套规格相同的气锁阀发送设备，用一条输送管道串联同电场气锁阀发送设备。每台锅炉可以根据需要，既可以采用几个电场合用一条输送母管，也可以采用几条输送母管，因此与其他正压气力输送系统相比，其输送管道根数最少，对于中长距离输送，其具有明显的节省投资的效果。,5、由于气锁阀正压浓相气力输送系统的输送压缩空气不经过发送设备，而是从输送管道起始端直接输入的，因此不存在气锁阀发送设备本体压力损失，与流态化仓泵相比，最低限度能节省0.05MPa压力损失。6、气锁阀正压浓相气力输送系统具有静电除尘器灰斗内干灰集中与输送为一体的功能。另一方面气锁阀发送设备装灰、输送均采用时间控制，气锁阀发送设备不设料位计，因此整套输送系统配置简单、运行环节少，提高了输送系统的可靠性。,气锁阀正压浓相气力输送系统通过制造厂1：1试验台试验和投运发电厂运行实测数据，其输送管道起始端的气灰混合物流速推荐如下：(1)输送除尘器灰斗内干灰时，起始流速7.5ms。(2)输送省煤器灰斗内粗灰时，起始流速10ms。输送管道末端气灰混合物流速，需通过优化计算确定，在计算时应控制在20ms。由于气锁阀正压浓相气力输送系统具有输送能力大，输送压力损失小的特点，因此特别适用于单机容量为300600MW机组输送静电除尘器灰斗内干灰和省煤器灰斗内粗灰，同时能适应中、长距离的输送要求。根据被输送物料的物理特性、需要输送量和输送距离等，通过输送管道分段变径优化计算，配合旁路管道输送技术，气锁阀正压浓相气力输送系统输送距离可达到3000m，并能获得良好的技术经济指标。,4-3 输送基本原理一、气锁阀发送设备组成 气锁阀发送设备是气锁阀正压浓相气力输送系统的关键设备。,二、输送原理 气锁阀发送设备的输送原理与其他发送设备的输送原理有明显的区别。1、干灰在发送设备内经过充分流化后，利用发送设备内增压空气压力与输送管道内输送空气压力之差和干灰自重向输送管道内输送干灰，并利用压差调节发送设备内干灰输出时间。2、输入输送管道内的干灰与从输送管道起始端输入的输送压缩空气，在压力作用下被强制均匀混合后进行输送。由于输送压缩空气不通过发送设备，因此气锁阀发送设备不存在本体压力损失。3、气锁阀发送设备的装料与输出均采用时间控制。在输送过程中，不受开泵压力和关泵压力的影响，因此具备发送设备一个接着一个地向输送管道内供灰的连续输送条件。,4、气锁阀发送设备容积是按输送管道内料栓长度不大于25m计算的。在输送过程中能使沉积流保持高度的通风状态，干灰在输送管道底部以绳状流输送，被悬浮所携带的颗粒在输送管道上部运动，悬浮所携带颗粒利用周围紊流所产生的动压力仍作用于输送管道底部沉积物料进行输送，因此属于浓相气力输送类型。5、由于气锁阀正压浓相气力输送系统一般都采用静电除尘器灰斗处于积灰状态下定期出灰方式运行，因此静电除尘器灰斗必须设置气化风系统，并具有以下优点：静电除尘器灰斗内干灰温度在100以上，经过气化风流化后，提高了干灰流动性能，因此可以防止干灰在除尘器灰斗内起拱搭桥。保证除尘器灰斗卸灰畅通是气锁阀发送设备在设定装灰时间内装灰到位的保障。由于气锁阀发送设备装灰时间与输出时间之和不超过1min，因此干灰在发送设备内停留时间很短，干灰能保持良好的流动性能。,三、气锁阀发送设备工作程序1停止状态 气动进料阀1关阀，气动平衡阀3处于发送设备与除尘器灰斗连通状态，气动出料阀4关阀，发送设备内流化空气的气动隔膜阀11关阀。气动隔膜阀11和两个手动闸板阀10在气锁阀发送设备正常工作时为常开阀。除尘器灰斗气化风系统在输送系统投入运行前应事先启动投入运行。在输送系统运行中，灰斗气化风系统不受气锁阀发送设备工作程序影响，属于常开系统。2装灰状态 气动进料阀1开启，气动平衡阀3仍处于气锁阀发送设备与除尘器灰斗连通状态，气动出料阀4关闭，气动隔膜阀11开启。气锁阀发送设备不设料位计，采用时间控制方式。当装灰时间达到预先设定值时，由PLC程序控制，关闭气动进料阀1，装灰结束。,3输送状态 气动进阀料1关闭，气动平衡阀3处于气锁阀发送设备与输送增压空气连通状态，输送增压空气使发送设备内的压力略高于输送管道内的压力。发送设备内干灰在输送增压空气和流化空气的作用下得到充分流化后，开启气动出料阀4，发送设备内干灰向管道内输送，与输送管道起始端的输送压缩空气混合后被输送到灰库。当气锁阀发送设备输送时间达到预先设定值时，由PLC程序控制，关闭气动出料阀4，气动平衡阀3又切换到与除尘器灰斗连通状态，表示输送结束。此时气锁阀发送设备又进入装灰状态，依次循环工作。,4、退出运行状态 在输送系统运行中，如果发现某套气锁阀发送设备故障时，关闭气动进料阀，气动平衡阀处于与静电除尘器连通状态，依次关闭气动出料阀、气动隔膜阀、耐磨出料三通管之上的手动闸板阀，此时故障气锁阀发送设备退出运行。如果需要更换气动进出料阀密封圈、气动平衡阀密封圈或整套设备时，则必须关闭与除尘器灰斗连通的管道上的手动闸阀。一套气锁阀发送设备因故障退出运行，不会影响整套输送系统正常运行。5、静电除尘器一电场故障退出运行状态 当静电除尘器一电场因故障退出运行时，通过PLC程序控制，一电场所有气锁阀发送设备均退出运行，由二电场气锁阀发送设备输送一电场灰量，其他各电场依次提级输送前一个电场灰量。,6、同电场气锁阀发送设备输送顺序 同电场静电除尘器灰斗按从左到右编号，即1号、2号、3号 气锁发送设备一个接着一个地连续向输送管道内输送干灰，在输送管道内形成气灰混合物料栓，为使输送管通内气灰混合物料栓之间有一定长度的间隔，除发送设备有3s的辅助时间外，还应按1号 3号或2号 4号气锁阀发送设备输送顺序进行输送。,四、气锁阀发送设备输送曲线,1、气锁阀发送设备的装灰时间与输送一次时间可以重叠。两个气锁阀发送设备之间的输送间隔为辅助时间(即气动阀门切换时间)。在输送过程中只受发送设备与输送管道内压力差控制，因此是一种连续式输送设备。2、由于增压空气未通过孔板而输入发送设备，因此发送设备内的压力始终高于输送管道内压力，其压力差是调整气锁阀发送设备内于灰被输出时间的重要手段。,4-4 输送系统设备配置及工艺流程 气锁阀正压浓相气力输送系统既能适应静电除尘器灰斗处于不积灰状态下运行方式，也可以适应静电除尘器灰斗处于积灰状态下定期出灰运行方式。一般情况下，气锁阀正压浓相气力输送系统采用定期出灰运行方式。一、系统组成及工艺流程系统组成由输送压缩空气系统、除尘器灰斗下气锁阀发送设备系统、输送管道及其相应的气动切换阀门、灰库和PLC程序控制系统等组成输送系统。由静电除尘器灰斗化风系统、灰库气化风系统、仪用压缩空气系统等组成辅助输送系统。,工艺流程静电除尘器灰斗气化风系统，必须在输送系统投入运行前投入运行，气锁阀发送设备运行状态不影响灰斗气化风系统运行，因此灰斗气化风系统在连续状态下运行可以不纳入PLC程序控制，但需满足远方操作的要求。由于气锁阀正压浓相气力输送系统一般用于中长距离输送，灰库区距气锁阀发送设备、输送系统PLC程序控制室较远，因此灰库气化风系统、灰库区仪用压缩空气系统均不纳入输送系统PLC程序控制系统。根据工程具体条件，灰库区内还有中转向外运输干灰或调湿灰系统及其设备，因此在灰库区可设置：灰库气化风系统、灰库区仪用压缩空气系统、中转向外运输干灰或调湿灰系统的PLC程序控制或设置集中操作系统。,二、输送单元组合 气锁阀正压浓相气力输送系统可以根据锅炉台数，静电除尘器灰斗配置数量，需要输送能力和输送距离等，通过计算后确定输送系统单元组合方式。由两个输送单元同时运行组成一套输送系统 当锅炉台数少，静电除尘器每个电场只配置24个灰斗时，在满足输送能力的条件下，应优先采用一台锅炉配置一条输送管道和一台输送压缩机的输送单元系统。一般初期工程安装2台锅炉，则两套输送单元同时运行，组成一套输送系统。其系统出力是同时运行的输送单元出力之和。,由多个输送单元同时运行组成一套输送系统 在锅炉安装台数少容量大，额定排灰量大，静电除尘器同电场配置8个灰斗的条件下，每台锅炉可以配置两套输送单元系统同时运行。一般初期工程安装两台锅炉，则四套输送单元同时运行，组成一套输送系统。其系统出力是四套同时运行输送单元出力之和。多台锅炉合用一套输送系统 在锅炉容量小、安装台数多，每台锅炉额定排灰量不大，静电除尘器同电场只配置12个灰斗的条件下，一套输送单元系统可以输送多台锅炉的灰量。,三、输送单元系统出力确定原则输送单元系统出力输送单元系统出力与除尘器灰斗运行方式有关；当除尘器灰斗采用定期出灰运行方式时，其输送单元系统出力可按锅炉额定排灰量2倍以上计算，系统运行时间每个班不大于4h；当除尘器灰斗采用不积灰状态下运行方式时，为适应锅炉燃烧煤质变化，其输送单元系统出力可按锅炉额定排灰量1.2I.5倍计算。此时输送系统需随锅炉同时运行。,输送单元系统出力适应性 运行中锅炉排灰量随发电机组负荷、锅炉燃烧煤质变化而变化，输送单元系统设计出力与实际运行出力始终存在差别。某200MW机组，设计额定排灰量为24th，但因锅炉燃烧煤质变差，锅炉最大排灰量为35.8th，是锅炉额定排灰量的1.49倍。此时如果除尘器灰斗采用定期出灰运行方式，则输送单元系统必须延长输送时间；如果除尘器灰斗采用不积灰状态下运行方式，则输送单元系统处于最大输送能力状态下运行。由此可见，输送单元系统设计出力留有合理的余量是十分必要的。,采用定期出灰方式运行，可以采用调整输送单元系统运行时间来适应锅炉排灰量的变化，因此输送单元系统出力和干灰在输送过程中不受锅炉排灰量变化的影响，这是输送系统稳定、可靠运行的重要保证。采用除尘器灰斗不积灰状态下运行时，在锅炉排灰量大时，可以缩短装灰时间，提高系统出力，但在锅炉排灰量少时，干灰在发送设备内停留时间延长，干灰容易冷却吸潮而增加输送难度。,采用定期出灰方式运行时，由于气锁阀发送设备连续向输送管道内供灰，直接与输入的输送压缩空气在管道内混合后被输送，因此不需要贮气罐进行缓冲。除尘器灰斗采用不积灰状态运行时，由于气锁阀发送设备装灰时间大于输送时间，存在等待输送间隙。在此间隙中，如果输送压缩空气直排灰库，则降低输送系统运行指标，如果采用贮气罐进行缓冲，则增加输送系统复杂性，同时输送管道在间断输送的条件下，极容易造成输送压力波动而降低运行可靠性。综上所述，气锁阀正压浓相气力输送系统应优先采用静电除尘器灰斗定期出灰运行方式。,五、气锁阀发送设备的配置与选型气锁阀发送设备是系统的关键设备。当除尘器灰斗采用定期出灰，且粗细灰不分开输送、贮存时，各电场灰斗下可配置相同规格的发送设备；当粗细灰需分别输送、贮存时，可按粗细灰量配置两种规格的发送设备。气锁阀发送设备本体配置在压缩空气输入输送管道起始端的气动阀门前，需要安装一个孔板，同时需配置气灰止回阀和膨胀节；发送罐内干灰气化装置的供气压力应高于发送罐内压力0.010.02MPa；气化风采用气动隔膜阀控制，气化板采用24块圆形陶瓷板；为防止干灰倒流，气化风进口安装止回阀。,气锁阀发送设备技术数据发送设备进料口管径与出料口管径相同，进料管径与发送设备装料时间有关；出料管径与输送时间有关。装料、输送均采用时间控制。发送设备的有效容积与输送管道管径有关。无论发送设备容积大小，输送管道内的料栓长度均为2025m。,小结 气锁阀正压浓相气力输送是一种连续输送系统，能有效地利用压缩空气输送干灰，具有输送效率高的特点。因此，其输送浓度和输送灰气比与其他类型的气力输送系统有较大区别：在输送过程中不受开泵压力和关泵压力的影响，气锁阀发送设备的装灰时间始终小于输送时间，因此干灰在输送管道内呈连续输送状态。输送压缩空气不通过气锁阀发送设备，而是从输送管道起始端直接输入，可以与输入的干灰直接混合后被输送到灰库。输送压缩空气不存在通过气锁阀发送设备的压力损失，因此在输送管道起始端的压力、流速都比较稳定。,连续式输送系统在输送过程中，气灰混合物料栓是一个接着一个被输送的，而间断式输送系统在输送过程中只能输送一个气灰混合物料栓。,