火力发电厂气力输灰系统

1、课件：金元刚在燃煤锅炉中，灰渣由煤在锅炉中燃烧后的不可燃部分形成。灰渣大体上可分为飞灰（亦称粉煤灰）和炉渣两部分。由于燃烧方式不同，炉渣和飞灰占灰渣的比例也不相同。粉煤灰的化学成分与煤中所含的矿物质成分有关，主要成分有：SiO2、A12O3、Fe2O3、CaO、C、Mg、Ti、K、P、S等氧化物以及其他重金属离子。粉煤灰的物理特性包括颗粒形状、细度、密度、承压强度等，其真密度为2.02.2t/m3，松散时，一般为0.650.70 t/m3，但个别煤种达0.801.00 t/m3，湿态为1.251.45t/m3。粉煤灰的承压强度较差；粉煤灰作为一种颗粒状物质，硬度较高，输送时对管道、设备、沟道将

2、产生磨损。 目前，火电厂的除灰方式可分为水力除灰、机械除灰和气力除灰。气力除灰是应用最广泛的一种除灰方式。它以空气为载体，借助于压力设备（正压或负压）在管道中输送粉煤灰的方法。气力除灰可按以下三种标准来分：依据粉煤灰在管道中的流动状态分为：悬浮流（均匀流、管底流、疏密流）输送、集团流（停滞流）输送、部分流输送和栓塞流输送等。根据输送压力种类，可分为动压输送和静压输送两大类别。悬浮流输送属于动压输送，气流使粉煤灰在管内保持悬浮状态，颗粒依靠气流动压向前运动。根据粉煤灰在输送过程中的物相浓度，大体上可以分为稀相气力除灰系统和浓相气力除灰系统。本任公司输灰方式为正压浓相气力输灰系统。1.堆积密度：指

3、粉煤灰松散堆积状态下其质量与堆积体积之比。2.真密度：真密度特指粉料质量与其固体颗粒净体积之比，颗粒净体积不包括颗粒之间及颗粒的表面孔隙和缝隙中的气体体积。3.气化密度：当灰层在气化风的作用下处于气化状态时，体积膨胀，孔隙率增大，此时单位体积粉煤灰的质量称为气化密度。4.孔隙率：当粉煤灰处于自然堆积状态下时，其含有的气体体积与堆积体积之百分比。5.密实度：当粉煤灰处于自然堆积状态下时，其颗粒体积与堆积体积之比。6.黏附性：粉料颗粒与颗粒之间相互粘结或颗粒与其他固体表面之间粘结的现象。7.磨蚀性：粉煤灰在流动过程中对器壁和管壁的磨损能力。8.结拱：又称架桥或蓬灰，是粉料堵塞排料口不能进行排料的总

4、称。1.1. 输灰仓泵：输灰仓泵：仓泵由仓体、插板阀、排气阀、进料阀、流化阀、气体管路等组成。2.2. 输灰管路：输灰管路：连接仓泵至灰库，实现远距离传输。应有足够的强度、光滑度和耐磨蚀性。3.3. 补气管路：补气管路：输灰过程中管道压力会逐步下降，需要进行中途补气，以维持正常的输灰压力。4.4. 仪表：仪表：检测系统压力、灰斗料位、仓泵料位等，实现输灰系统远程监视和调整。5.5. 阀门：阀门：对管道、输灰电场，灰库进行切换和隔离，实现程序控制。6.6. 灰库系统：灰库系统：粉煤灰的储存、筛分、卸料和外运，应具备足够的容积。圆顶阀是一种以半球体作阀芯的球阀，通常采用气动，主要用在气固两相流管道

5、上作关断或切换用。圆顶阀在开、关动作时，半球阀芯和客体之间有3mm的间隙，因此就是在高温热膨胀时也不会发生卡滞现象；而在阀门关闭时，安装于阀壳槽内的空心充气胶带会在充气压力的作用下紧贴半球阀芯，产生良好的密封效果。圆顶阀的设计压力为0.8Mpa，气缸工作压力为0.40.6Mpa，胶带充气压力约0.6Mpa，耐温130。圆顶阀的调试：在0.4Mpa的气压下，圆顶阀的开、关动作应当灵活、可靠；阀门在关闭位置时，空心胶带内充入0.6Mpa的压缩空气，胶带不能有泄漏，同时对阀门作0.8Mpa的气密性试验，阀芯应无泄漏；阀门开启动作前，阀门的控制机构应自动卸去胶带内的充气压力，胶带应自动缩回槽内，并不高

6、于阀体的内表面。行程开关的检查和调试同步进行。 进料进料: :系统平衡阀、进料圆顶阀打开，物料自由落下，此时进气阀、补气阀、出料阀均处于关闭状态。 满仓：满仓：当同一组所有灰斗中任何一个的料位计被触发或设定时间到，连锁动作，入口圆顶阀和平衡阀关闭，密封圈加压密封，并由压力开关确认密封正常。 输送：输送：当压力开关确认密封圈压力正常，无报警后，主输送器的进气阀和辅助输送电磁阀打开，出口管道圆顶阀打开，压缩空气将灰从仓泵输送到灰库。 结束：结束：物料发送完成后，泵内压力开始下降，系统在主泵进线管线上设有压力变送器，当探测到管线内的压力下降到设定值时，关闭压缩空气入口圆顶阀，系统复位，等待下一个循环

7、。图中纵坐标P代表仓泵及管道内压力，横坐标t为时间。1.电除尘器一电场分A、B两侧，每侧采用4台输送泵串联方式布置，A、B两侧各通过一根管道将一电场灰输送至原灰库或粗灰库。2.省煤器输灰管道通过管道切换阀与一电场B侧输灰管道相连接，送至原灰库或粗灰库。3.电除尘器二、三、四、五电场A侧各采用4台输送泵串联方式布置，然后合并通过一根管道送至相应粗灰库或细灰库。4.电除尘器二、三、四、五电场B侧各采用4台输送泵串联方式布置，然后合并通过一根管道送至相应粗灰库或细灰库。5.一电场和省煤器输灰系统在灰库顶可通过管道切换阀选择原灰库或粗灰库。6.二、三、四、五电场输灰系统在灰库顶可通过管道切换阀选择粗灰

8、库或细灰库。除灰输灰储气罐来气为了保障灰斗落灰畅通，每个灰斗设两块气化风板，每台炉电除尘设一座电加热，共设三台气化风机。气化风机出口的空气在电加热中进行加热，加热后的空气供给灰斗流化风板，使灰成为流化态，保证落料通畅。气化风机是一种定排量回转式风机，它靠安装在机壳中的两根平行轴上的两个渐开的腰形转子对气体的作用而抽送气体的。转子由装在轴末端的一对齿轮带动。两个转子相差90 ，并以相同速度反向旋转，转子和外壳之间的空气随其容积的变化而被压缩排出。当气体排到出风管时，体积突然增高，增加的大小取决于出风管阻力的情况，只要转子转动，总有一定体积的气体排到出风口，也有一定体积的气体被吸入。两个转子旋转一

9、周送气两次。加热器是由多支管状电热元件、筒体、导流隔板等几部分组成。管状电热元件是在金属管内放入高温电阻丝，在空隙部分紧密地填入具有良好绝缘和导热性能的结晶氧化镁。采用管状电热元件的发热体，具有结构先进、热效率高、机械强度好、耐腐、耐磨等特点。简体内安装了导流隔板，能使空气流通时受热均匀。本机组压缩空气系统共设有七台水冷微油螺杆式空气压缩机，对应七台微热再生干燥塔。设有两个输灰储气罐，两个厂用储气罐、两个仪用储气罐。其中三台干燥塔出口母管接仪用储气罐，另四台干燥塔出口接输灰储气罐，厂用储气罐直接接在空压机出口母管上。空压机 G空压机 C空压机 B空压机 D空压机 F空压机 G空压机 A干燥塔

10、A干燥塔 B干燥塔 C干燥塔 D干燥塔 E干燥塔 F干燥塔 G输灰储气罐输灰储气罐厂用储气罐厂用储气罐仪用储气罐仪用储气罐PTPTPTPTPTPTPTPIPTPIPTPIPTPIPTPIPTPIPTTETETEPTPIPI至仪用压缩空气系统至仪用压缩空气系统至厂用压缩空气系统至电除尘器输灰系统至电除尘器输灰系统至锅炉闭式循环水回水至供水厂区工业水管道来自锅炉闭式循环水空气压缩机包括空气压缩机主机、电机、进气过滤器、进气调节阀、油气分离器、温控阀、油过滤器、油冷却器、最小压力止回阀、空气冷却器、空气滤油器、进出口配对法兰及连接件、各类阀门、出口管道等。螺杆式空压机是由两个方向相反的螺杆作为主、副

11、转子。通常，主转子靠电动机通过皮带及增速器驱动。副转子靠从动齿轮作相反方向旋转。转子旋转时，空气先进入啮合部分，靠转子沟与外壳之间形成的空间进行压缩，提高压力后从排气口排出，吸气侧则不断将空气吸入。转子与外壳之间要保持一定的间隙，靠轴承支撑。两个转子靠定时齿轮调整，使它在旋转时，既保持一定间隙，又不相互接触。轴封部分装有迷宫式密封材料，以防止漏气。轴承除滑动轴承外，还装有止推轴承，以保持与外壳之间一定的外间隙。轴封部分与轴承之间装有挡油填料，防止润滑油吸入外壳内。油路：油路：螺杆压缩机的润滑油有三种功能：润滑轴承和转子接触表面；密封转子间隙；冷却压缩过程。其中最重要的是冷却作用。 压缩机运行中

12、所需的润滑油来自油气分离器，通过温控阀（大于55时过油冷却器，小于55时直接过油过滤器），流经油过滤器，送入压缩机空气端。气路：气路： 空气吸入进气过滤器，经进气调节器进入压缩机空气端。在压缩过程中，吸入的空气经注入的油进行冷却，产生的油/气混合气切向进去油气分离器。分离后的气体经空气滤油器精细分离后，含油量很低的压缩空气通过最小压力止回阀、空气冷却器，送入排气总管。微热在生干燥机内干燥塔两台，定期轮回自动切换，一台对压缩空气进行干燥，一台通过一小部分再生气（来自干燥塔出口）干燥再生。再生气经排气阀由消声器排出。利用吸附与再生循环使压缩空气交替流经A、B两个充满吸附剂的罐，即在常温、高水蒸气分

13、压下吸附（工作），较高温度、低水蒸气分压下解吸（再生）。吸附剂在吸附过程中吸附水分，在再生过程中依靠高品质再生气（产品气加温）的热扩散和低分压两种机理的共同作用下而得以彻底清除。 程序一：A罐工作，B罐再生。程序二：A罐工作，B罐均压。程序三：B罐工作，A罐再生。程序四：B罐工作，A罐均压。工作周期周期（60min）周期（60min） 时间 6s 29min54s27min3min6s29min54s27min3min A塔吸附延时加热再生冷却再生充压 B塔延时加热再生 冷却再生充压吸附灰库位于气力除灰系统的末端，是气力除灰系统所共有的设施，具有收集、筛分、存储和卸料功能。其主要作用是先将干灰

14、集中并短时存储，以便于外运。本期工程共设3个碳钢灰库。其中原灰库、粗灰库、细灰库各一个。每个灰库内径15m，有效容积不小于2700 m3。原灰库和粗灰库能够储存1台炉设计煤种BMCR时48小时的粗灰，细灰库能够储存2台炉设计煤种BMCR时92小时的细灰，原灰库和粗灰库及粗灰库和细灰库之间均可互为备用，灰库支座采用钢筋混凝土结构圆柱型的平底座。库顶层：库顶层：安装有脉冲布袋除尘器、真空压力释放阀、料位计、库顶连通阀及管道切换阀等附属装置。仓室层：仓室层：即储灰仓。一般用钢筋混凝土结构，仓底一般是带有一定锥度的形状，为了保证灰库干灰顺畅排出，仓室底部呈放射形布置若干气化斜槽。机务层：机务层：安装有

15、散装机或湿式搅拌机以及检修平台和就地控制装置，气化风电加热等。库底层：库底层：即零米层，是灰外运的通道，因此库底层应具有足够的空间高度。布袋除尘器布袋除尘器每座灰库提供1台布袋除尘器，净化后的空气直接排入大气。经其过滤后排入大气的空气含尘量不大于50mg/Nm3，布袋过滤风速不大于0.8m/min，布袋除尘器将能处理不小于110进入灰库的最大空气量。布袋除尘器将装设自动脉冲反吹装置，过滤器的滤袋材料密实、透气性好、耐高温、运行寿命不低于20000小时。布袋除尘器配有监测控制装置如压差、滤袋破损、料位信号及脉冲反吹程序控制。气化槽板气化槽板气化风板、气化槽板为主储仓料斗的辅助件，接通经过预热的气

16、化风使粉状物料流态化，保证物料的流动性，解决物料“搭桥”、“架桥”现象，防止物料排料不畅或堵塞，保证系统连续稳定经济安全运行。它主要用于电除尘器灰斗侧部、各种粉、粒料储仓料斗侧部、灰库的库底等。本厂原灰库设有1台干灰散装机，3台加湿搅拌机；粗灰库设有2台干灰散装机，2台加湿搅拌机；细灰库设有三台干灰散装机，1台加湿搅拌机。干灰散装机通过灰罐车将粉煤灰转运到厂外的储灰厂或灰运户。加湿搅拌机将干灰加水搅拌成湿灰（含水率为1530）后，再利用运灰汽车将粉煤灰转运至灰场。加湿搅拌机：加湿搅拌机：湿灰卸料口：手动插板门、落料圆顶阀、电动给料机、加湿搅拌机。干灰散装机：干灰散装机：干灰卸料口：手动插板门、落料圆顶阀、脉冲除尘器（排尘风机）、伸缩头。为了保障灰库卸灰畅通，三座灰库设4台灰库气化风机，每座灰库各设一台电加热，将加热的空气供给对应灰库气化板，使灰成为流化态，保证下灰流畅。气化风机是一种定排量回转式风机，它靠安装在机壳中的两根平行轴上的两个渐开的腰形转子对气体的作用而抽送气体的。转子由装在轴末端的一对齿轮带动。两个转子相