鍋爐電除塵系統(tǒng)水力沖灰改氣力輸灰工藝分析

文 / 周國(guó)芹 劉雪峰 任恒啟 中國(guó)石化集團(tuán)公司勝利油田發(fā)電廠

中國(guó)石化集團(tuán)公司勝利油田發(fā)電廠1、2號(hào)機(jī)的除灰系統(tǒng)原設(shè)計(jì)為水力除灰，其主要工作流程是將除塵器收集下的粉煤灰按一定比例與水混合后形成漿液，漿液流至一期渣漿池，通過(guò)渣漿泵輸送至灰場(chǎng)。水力除灰不僅耗水量大、綜合電耗高，而且灰渣回收利用用途小、價(jià)值低。隨著國(guó)家“禁實(shí)”的開(kāi)展以及粉煤灰綜合利用技術(shù)的不斷開(kāi)發(fā)，粉煤灰做為多種新型建筑材料主要原料和其它材料（如油田鉆井固井），其用途和需求量越來(lái)越大，市場(chǎng)供不應(yīng)求。為此，我廠決定對(duì)原設(shè)計(jì)的水力除灰方式改為氣力輸灰，并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集中控制。

圖1 改前生產(chǎn)流程

圖2 改后生產(chǎn)流程

1 方案設(shè)計(jì)與實(shí)施

改造的總體方案為:保留目前除塵器的水力除灰系統(tǒng)（見(jiàn)圖1），在此基礎(chǔ)上增裝正壓濃相干除灰系統(tǒng)（見(jiàn)圖2），從而提高粉煤灰總利用量和系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

1.1 輸送系統(tǒng)改造

在每臺(tái)爐除塵器的各個(gè)灰斗下面增裝1套正壓濃相氣力輸灰系統(tǒng),可根據(jù)各個(gè)灰斗的設(shè)計(jì)灰量和實(shí)時(shí)灰量選擇倉(cāng)泵容積和輸送能力。

每只倉(cāng)泵接口工藝布置：灰斗→手動(dòng)檢修插板閥→電動(dòng)鎖氣器→電動(dòng)三通→手動(dòng)檢修插板閥→氣動(dòng)進(jìn)料閥→倉(cāng)泵→氣動(dòng)出料閥→灰管→建材廠，制作水泥、空心磚、汽塊磚等。

輸送單元配置：除塵器下倉(cāng)泵布置可根據(jù)1號(hào)機(jī)除塵器粉煤灰收集情況分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。其干取灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)2根輸灰管線。

倉(cāng)泵、閥門等設(shè)備：倉(cāng)泵的容積根據(jù)要求與正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)出力相匹配。電動(dòng)三通用于切換干除灰、水除灰方式,電動(dòng)三通要求能可靠密封,平穩(wěn)切換。

1.2 儲(chǔ)氣罐改造

系統(tǒng)共需安裝儲(chǔ)氣罐1套，在1號(hào)除塵器旁設(shè)置1臺(tái)輸送用l0m3儲(chǔ)氣罐,用于保證灰斗區(qū)空氣壓力的相對(duì)平穩(wěn),減少空壓機(jī)的啟停次數(shù)。

1.3 輸灰管道改造

輸灰管道直管道采用普通無(wú)縫鋼管,彎頭采用球型彎頭，輸灰管線采DN225mm的厚壁管道。倉(cāng)泵間輸灰管路采用雙套管技術(shù)，提高管路輸灰性能，確保輸灰管路暢通。

1.4 壓縮空氣系統(tǒng)改造

干輸灰系統(tǒng)采用壓縮空氣為輸送載體，且用氣量較大,利用2號(hào)鍋爐干除灰改造后預(yù)留位置，新增輸灰空壓機(jī)和系統(tǒng)控制所需空壓機(jī)，系統(tǒng)增容如下:

（1）1臺(tái)40m3/min輸灰空壓機(jī)，提供干輸灰系統(tǒng)所需輸灰壓縮空氣。配套增加1臺(tái)70m3/min微熱再生式干燥器，并相應(yīng)配置二級(jí)過(guò)濾器以滿足用氣要求。

（2）2臺(tái)10m3/min反吹空壓機(jī)，提供2套干輸灰系統(tǒng)氣動(dòng)閥門驅(qū)動(dòng)控制用氣。配套增加微熱再生式干燥器1臺(tái),并相應(yīng)配置二級(jí)過(guò)濾器以滿足用氣要求。

（3）灰?guī)彀惭b氣化風(fēng)系統(tǒng)，為增加粉煤灰流動(dòng)性，防止灰的板結(jié)。安裝2臺(tái)灰?guī)鞖饣L(fēng)機(jī)。每臺(tái)灰?guī)炫鋫?臺(tái)電加熱器，灰?guī)斓撞堪惭b氣化槽。

（4）除塵器灰斗氣化風(fēng)系統(tǒng)在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，以保證灰斗粉煤灰的流動(dòng)性。

1.5 控制系統(tǒng)改造

利用2號(hào)鍋爐干除灰改造的預(yù)留接口，增加控制柜2個(gè)、輸灰控制電磁閥箱12個(gè)。實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備遠(yuǎn)程站配置，本除灰控制系統(tǒng)共設(shè)3種操作方式：就地手操、遠(yuǎn)程手操和自動(dòng)方式。

1.6 灰?guī)旄脑?/h3>

新建灰?guī)鞄?kù)頂安裝1臺(tái)小型布袋除塵器（用于排出灰?guī)靸?nèi)的氣體，降低庫(kù)壓,小型袋式除塵器自帶清灰功能）、管路切換閥（負(fù)責(zé)各電場(chǎng)粉煤灰在灰?guī)扉g的調(diào)整）、料位計(jì)等。庫(kù)底安裝給料機(jī)、干灰卸料裝置、粉煤灰攪拌裝置和簡(jiǎn)易制漿設(shè)備1套。

2 效果及意義

氣力輸灰系統(tǒng)是以壓縮空氣作為輸送介質(zhì)和輸送動(dòng)力的，物料通過(guò)發(fā)送設(shè)備和輸送管道被輸送到灰?guī)?。輸灰采用正壓濃相輸送系統(tǒng)，能滿足輸送距離的要求，根據(jù)輸送距離、輸送量、灰氣比、管道特性等參數(shù)確定適合的輸送方式滿足了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用需要。水力除灰改為氣力輸灰后，節(jié)約了沖灰用水，減少了多級(jí)水泵（原水泵—沖灰泵——灰漿泵——回收水泵）電耗，提高了利用價(jià)值和范圍，杜絕了粉煤灰現(xiàn)場(chǎng)排放造成的二次污染，減少了儲(chǔ)灰場(chǎng)占地和揚(yáng)塵造成的環(huán)境污染及水污染。不僅對(duì)電廠降本增效顯著，而且具有巨大的環(huán)保和社會(huì)效益。

改造后，每年可減少向灰場(chǎng)排放污水104萬(wàn)m3左右，灰場(chǎng)每年可減少外排污水80萬(wàn)m3左右，灰場(chǎng)外排污水量得到有效控制,同時(shí)大大延長(zhǎng)灰場(chǎng)的使用年限，減排效果顯著。并且解決了原電除塵器系統(tǒng)存在的漏灰問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)粉煤灰污染問(wèn)題得到了徹底解決。

為當(dāng)?shù)馗黝愋滦徒ú模ǚ勖夯宜?、空心磚、汽塊磚等）提供優(yōu)質(zhì)廉價(jià)原料的同時(shí)，電廠獲得了客觀的賣灰受益。

3 直接效益計(jì)算

3.1 賣灰收益

改后年回收原狀灰量達(dá)18萬(wàn)t,按90%綜合利用,即原狀灰年利用量為16.2萬(wàn)t,每噸原狀灰按當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)平均售價(jià)15元計(jì),一年粉煤灰銷售收入243.8萬(wàn)元。

3.2 節(jié)水收益

1臺(tái)爐電除塵除灰耗水160m3/h，按照歷年運(yùn)行6500h計(jì)算，節(jié)約用水量為：160m3/h×6500h=104萬(wàn)m3（扣除原灰水回收量后，實(shí)際節(jié)水至少80萬(wàn)m3），按照當(dāng)?shù)啬壳懊糠剿?.5元計(jì)算，每年節(jié)約水費(fèi)200萬(wàn)元。