負壓氣力輸送技術在火力發電廠石子煤輸送的應用

畢寧

摘 要：磨煤機碾磨后的石子煤具有比重大、溫度高、顆粒大及硬度高等特性，一直是火力發電廠石子煤處理的難題，文章提出石子煤負壓輸送系統改變了過去負壓不能進行吸送重、粗顆粒物的歷史，解決了環保問題和降低了工人勞動強度，提高了工作效率。

關鍵詞：石子煤負壓輸送系統；設計；環保；工作效率

中圖分類號：TM621 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）33-0182-03

Abstract： The stone coal milled by the coal mill has the characteristics of large specific gravity， high temperature， large particle size and high hardness， which has always been a difficult problem for the treatment of the stone coal in the thermal power plant. The paper points out that the negative pressure conveying system of stone coal has changed the past history that the negative pressure can not carry on the suction and delivery of heavy and coarse particles， solved the environmental protection problems， reduced the labor intensity of the workers and improved the working efficiency.

Keywords： negative pressure conveying system of pebble coal； design； environmental protection； working efficiency

1 石子煤輸送系統概況

石子煤具有比重大、溫度高、顆粒大及硬度高等特性，使得石子煤比一般灰渣更難輸送。目前國內石子煤輸送系統的方式很多，大體可歸納為兩大類：

1.1 活動石子煤斗方式

活動石子煤斗方式是采用活動石子煤斗、叉車轉運方式來處理石子煤。

1.2 機械輸送方式

機械輸送系統是采用振動（或刮板）輸送機、帶式輸送機將中速磨煤機排出的石子煤運送到石子煤倉內集中，然后由汽車外運。

2 負壓氣力輸送石子煤系統

負壓氣力輸送石子煤系統改變了過去負壓不能進行吸送重、粗顆粒物的歷史。每臺磨煤機配1臺固定石子煤斗，每個固定石子煤斗通過一個上部閘門與磨煤機相連，固定石子煤斗能儲存每臺磨煤機約2小時的石子煤排放量。正常情況下，上部閘門打開，石子煤直接排入石子煤斗，當石子煤斗料位達到高料位時，上部閘門關閉，啟動真空泵當整個系統內達到設定的負壓值時，打開石子煤斗的出口門，由固定石子煤斗下方的給料裝置連續將石子煤輸送到石子煤倉頂部的旋風分離器和布袋分離器兩級過濾分離，分離出來的石子煤落入石子煤倉儲存后外運，分離出的干凈空氣經真空泵排放至大氣。

石子煤負壓輸送系統在石子煤輸送過程中是在全封閉的系統中負壓氣力輸送、收集，不會對周圍環境造成污染，解決了已往石子煤在排放和輸送過程中的粉塵外漏問題，改善了現場衛生環境。

3 負壓氣力輸送石子煤系統設計

3.1 石子煤量的取值及計算

我國電廠燃煤的煤質低劣且雜質多，磨煤機吐出的有木塊、鐵塊和石頭等。石子煤量的變化大，相同的煤種，由于采用不同的磨煤機，不同的運行水平，實際產生的石子煤量相差一倍甚至幾倍。

為了在石子煤處理系統設計中滿足設計出力及設備選型的需要，對幾大磨煤機廠家進行了調研，相關內容見表1。

根據各大磨煤機廠提供的數據，石子煤率一般不超過燃煤量的0.1%，但據調研結果，由于煤源不穩，實際燃燒煤質偏離設計煤質，使得石子煤率不可估算。

3.2 系統工藝流程見圖1

3.3 系統組成

負壓氣力輸送石子煤系統主要由下面5部分組成：

3.4 主要設備及參數

3.4.1 動力集成箱

動力集成箱是系統運行的動力源，通過真空泵作用建立負壓環境和足夠風量，從而將石子煤從料斗輸送到旋風/布袋分離器內進行氣料分離。

動力集成箱中的真空泵采用一對一變頻控制，真空泵啟動后除非遇到故障需要停機，基本上處于長期運行狀態，平時未吸料階段風機處于低速運行狀態，當開始吸料切換到高速狀態，當系統檢測到某一支路進氣閥打開、吸料閥打開，主進氣閥關閉狀態后，認為該支路即將進入吸料狀態，然后將風機切換到高速。系統自動檢測電機電流、管道負壓、風機入口空氣溫度等參數，當風機電流大于設定值（暫定180A）或者管道負壓大于設定值（暫定-50KPa）或者進口溫度開關動作值被觸發，則系統報警，風機停機。

3.4.2 空氣冷卻器

為了適應環境溫度的變化，保證系統出力，系統在旋風/布袋分離器和動力集成箱之間設置了冷卻器。

冷卻方式為空氣風冷，冷卻器根據風機風量的大小選擇不同的型號。

3.4.3 旋風/布袋除塵器

石子煤倉頂上設石子煤分離倉、除塵器，用于清除輸送氣流中的粉塵。石子煤分離倉、除塵器采用旋風分離器/布袋除塵器（一體式）設計，除塵效率≥99.99%，袋式過濾器應能耐260℃的高溫，過濾器配有濾袋超壓、濾袋壓差、濾袋破損等必要的監測報警控制裝置。過濾風速不大于0.8m/min，由它凈化后的空氣含塵量應小于30mg/Nm3。

3.4.4 閥門

（1）進料閥和吸料閥，由于磨煤機連續正壓運行且與石子煤直接接觸，所以選用耐高溫耐磨性能好石子煤專用閥門，能夠保證排料口與石子煤斗連接的進料閥的可靠性、安全性。

（2）石子煤輸送專用全密封雙插板閥：

a.針對石子煤輸送的特殊工況，閥座內部設計成斜面，石子煤不能堆積，便于閥門的關閉；下閥板設計成條狀，以便閥門的完全打開。

b.閥門密封面采用耐磨合金，耐磨性好，使用壽命長。

c.閥門采用全密封結構形式，避免了外漏現象的發生，結構緊湊，安裝方便。

（3）進氣閥，進氣閥為系統補充空氣，空氣就來自廠房內的普通空氣，所以補償空氣閥采用普通的氣動蝶閥即可。

3.4.5 石子煤斗及儲料倉

（1）石子煤斗，石子煤斗內設有50mm×50mm方形格柵箅子，防止大塊雜物進入系統，堵塞管道。設有快開式全密封入孔門，方便檢查維護和系統故障時工人手動排渣。

（2）儲料倉本體和支架采用全鋼結構，倉體的錐體和落料管部分采用耐磨和耐腐蝕的材料制成錐體與水平的夾角不小于55°C。儲料倉設1套高料位計（機械重錘式），當高料位時能發出報警信號。為減少在卸灰時出現二次揚塵，石子煤倉下部設有1套汽車散裝機。

3.4.6 輸送管道系統

（1）主管道（母管）、支路管道、彎頭和閥門等，均采用耐磨材料制作而成，保證了系統運行的可靠性，延長了系統的使用壽命。在主管道適當位置布置2～3個快速接頭，根據現場需要可清掃附近地面衛生。

（2）彎頭采用大曲率半徑形式減小系統的阻力，既保證了系統的可靠性又提高了系統的輸送效率。

（3）空氣管道采用高性能蝶閥，防止異物磨損和硫化物的腐蝕。

3.4.7 控制系統

石子煤輸送系統控制采用輔網DCS遠程監控，控制方式分為自動程控、遠方軟手操和就地手操運行。在自動運行方式下，系統將根據預定程序運行，由上位機可完成運行操作、狀態顯示，實現聲光報警；在軟手操運行方式下，系統可對設備進行一對一的操作運行。控制柜及上位機布置在全廠集中控制室內。整個石子煤負壓輸送系統完全實現了自動化控制，大大的降低了工人勞動強度。

4 石子煤負壓輸送系統的優缺點（見表2）

參考文獻：

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