方山發(fā)電廠濃相氣力輸灰技術在粉煤灰上山中的應用

何衛(wèi)軍

（山西省霍州煤電呂梁山煤電公司方山發(fā)電廠，山西 呂梁 033102）

1 方山電廠目前輸灰方式

方山電廠粉煤灰目前采用汽車運輸上山，汽車運輸不僅運費高昂（全年粉煤灰量為23萬t，運費12.4元/t，如全部采用汽車運輸，加上廠內(nèi)粉煤灰二次倒運費全年費用為300萬元左右），而且受雨雪天氣、工農(nóng)關系、付款情況影響嚴重，同時也存在粉煤灰堆積、拋灑、揚塵等現(xiàn)象，造成了環(huán)境的二次污染。不僅影響電廠的正常生產(chǎn)，也給該廠的文明生產(chǎn)和質(zhì)量標準化治理帶來影響。鑒于上述原因，需改造粉煤灰上山運輸方式，目前，我國大多數(shù)電廠多采用氣力輸灰和水力除灰兩種方式，現(xiàn)將兩種方案優(yōu)缺點作一比較。

2 選用氣力輸灰方式的原因

2.1 氣力輸灰的優(yōu)缺點

（1）優(yōu)點。①系統(tǒng)運行穩(wěn)定、故障率低、運行維護成本低。②管道輸送，整個輸送過程全密封運行，沒有二次污染，系統(tǒng)可以連續(xù)作業(yè)，不受天氣、工農(nóng)關系等外界因素影響。③無需再投資建設灰壩，不發(fā)生灰場治理投入。④不存在滲漏及對地下水污染，無需在灰壩內(nèi)做基礎防滲漏處理。⑤干灰上山后，經(jīng)過攤鋪與矸石分層碾壓，加大了矸石密度，有效防止矸石山著火，替代黃土起到對煤矸石的環(huán)保治理。⑥氣力輸送的氣源采用大氣中的空氣，氣源充足而且不用考慮回收。⑦操作簡單，采用PLC自動控制。⑧整個管道系統(tǒng)完全沿索道塔架鋪設，不存在征地問題。

（2）缺點。①部分設備在山上，如發(fā)生故障、檢修不方便。②終端灰?guī)祉毰浜戏呕遥蔚惯\。

2.2 水力除灰的優(yōu)缺點

（1）優(yōu)點。①系統(tǒng)運行穩(wěn)定，故障率低，運行維護成本低，檢修方便。②水力除灰也采用管道輸送，整個輸送過程全密封運行，沒有二次污染，系統(tǒng)也可連續(xù)作業(yè)，不受天氣、工農(nóng)關系等外界因素影響。③用灰漿注入矸石堆后，可防止矸石自燃。

（2）缺點。①水力輸送的水資源用量較大，輸送灰水比為1∶3，一年用水量約70萬t。②山上需投資建設正式灰壩，防止發(fā)生潰壩事故。③水力除灰灰壩內(nèi)首先得做基礎防滲漏處理，否則國家環(huán)保部門不易通過。④輸送到山上的灰水澄清后需回收，不僅投資大，而且不易實現(xiàn)。

通過兩種方案比較，結(jié)合實際情況，方山電廠適宜采用氣力輸灰方式。

3 方山發(fā)電廠濃相氣力輸灰方案

3.1 氣力輸灰系統(tǒng)概述

方山資源綜合利用電廠為3×55 MW機組，3×260 t/h循環(huán)流化床鍋爐，除塵器采用雙室四電場靜電除塵器，電除塵器共有8個灰斗，除塵效率為>99.7%。各除塵器灰斗下除灰方式選用AB型正壓濃相氣力輸送泵為主要輸送設備，將飛灰集中輸送至粗、細灰?guī)熨A存也可直接切換輸送到貯灰堆場。

3.2 原始資料與工程設計方案

3.2.1 主要技術數(shù)據(jù)

表1 主要技術數(shù)據(jù)

3.2.2 鍋爐排灰量資料

表2

3.3 輸送設備組成選型方案及說明

3.3.1 輸送系統(tǒng)

（1）設備選型及配置。系統(tǒng)中粉煤灰輸送以AB型濃相正壓氣力輸送泵為輸送主設備，采用每級灰?guī)煜赂髋渲?臺倉泵，進行交替輸送。當一臺倉泵在輸灰狀態(tài)時，另一臺可同時進行裝灰。PLC控制程序可對每臺倉泵進行料位優(yōu)先制、定期循環(huán)兩種輸送方式，并可進行手動操作，為確保系統(tǒng)在輸送工作狀態(tài)下實行無故障運行。

在每級灰?guī)煜赂髟O置2套AB9.3（容積：V=9.3 m3）型濃相正壓氣力輸送泵，采用1根DN175變徑至DN225輸灰管，將飛灰輸送至貯灰場。

系統(tǒng)中配置有自動防堵裝置，防止輸灰管道在輸送過程中發(fā)生故障堵料，在輸灰管起始端設置1套自動吹堵裝置，采用倒抽、噴吹快速交替運行方式，使管道內(nèi)的堵料松動至消散，排堵管道引致除塵器灰斗上方。確保系統(tǒng)在任何情況下穩(wěn)定可靠的運行。

（2）輸送配套用閥門。倉泵出料閥、管道切換閥、庫項切換閥均采用雙閘板氣動閥、氣動元件及電磁閥均采用亞德客產(chǎn)品，經(jīng)長久使用開關靈活，密封嚴密。

（3）輸灰管道均采用普通厚壁無縫鋼管，三通與彎頭采用耐磨陶瓷材質(zhì)，彎頭曲率半徑不小于管徑的5倍。

（4）在供氣管道上設有1臺德國E+H公司生產(chǎn)的壓力變送器，針對氣源壓力進行監(jiān)控，安裝位置以近于除塵器控制室為優(yōu)。

（5）輸灰系統(tǒng)的輸送動力氣源和各執(zhí)行機構的控制氣源，均由供氣系統(tǒng)統(tǒng)一提供。

（6）飛灰處理系統(tǒng)的順序控制采用以微處理器為基礎的可編程序控制器（PLC），采用CRT操作站進行監(jiān)視和控制。控制系統(tǒng)具有自動、軟手動、就地手動3種工作方式。

3.3.2 供氣系統(tǒng)

供氣系統(tǒng)采用3臺排氣量36 m3/min，工作壓力0.7 MPa,每級配置1臺10 m3貯氣罐。

3.3.3 灰?guī)煜到y(tǒng)配置

本系統(tǒng)貯灰?guī)鞛樾陆ǎ患壔規(guī)煸O置容積150 m3，二、三級灰?guī)煸O置容積80 m3。灰?guī)煜到y(tǒng)主要包括兩大部分：①灰?guī)鞖饣到y(tǒng)；②灰?guī)祉斝读稀⑴艢狻⒘衔恢甘鞠到y(tǒng)。

3.3.4 氣力除灰控制系統(tǒng)

輸灰控制系統(tǒng)采用PLC控制。

4 方山電廠濃相氣力輸灰系統(tǒng)總投資

根據(jù)方山電廠實際情況，經(jīng)與供貨廠商詢價，輸灰系統(tǒng)倉泵部分77萬元；中轉(zhuǎn)庫部分125萬元；供氣系統(tǒng)145萬元；管道、彎頭部分11萬元；電纜及其他145萬元；安裝費、運雜費40萬元；土建費用40萬元。工程總投資約為583萬元左右。

5 結(jié)論

該項目總投資約為583萬元，從以上情況看該項目兩年就可以收回投資。并且改造后有效地解決了電廠的生產(chǎn)成本費用高的問題，杜絕了汽車運灰形成二次污染的現(xiàn)狀，達到節(jié)能環(huán)保的目的，實現(xiàn)了良好的經(jīng)濟效益和社會效益，在電力行業(yè)具有較高的推廣價值。