負(fù)壓氣力輸送技術(shù)在火力發(fā)電廠石子煤輸送的應(yīng)用

畢寧

摘 要：磨煤機(jī)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(fā)電廠石子煤處理的難題，文章提出石子煤負(fù)壓輸送系統(tǒng)改變了過(guò)去負(fù)壓不能進(jìn)行吸送重、粗顆粒物的歷史，解決了環(huán)保問(wèn)題和降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。

關(guān)鍵詞：石子煤負(fù)壓輸送系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；環(huán)保；工作效率

中圖分類(lèi)號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：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(tǒng)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(guó)內(nèi)石子煤輸送系統(tǒng)的方式很多，大體可歸納為兩大類(lèi)：

1.1 活動(dòng)石子煤斗方式

活動(dòng)石子煤斗方式是采用活動(dòng)石子煤斗、叉車(chē)轉(zhuǎn)運(yùn)方式來(lái)處理石子煤。

1.2 機(jī)械輸送方式

機(jī)械輸送系統(tǒng)是采用振動(dòng)（或刮板）輸送機(jī)、帶式輸送機(jī)將中速磨煤機(jī)排出的石子煤運(yùn)送到石子煤倉(cāng)內(nèi)集中，然后由汽車(chē)外運(yùn)。

2 負(fù)壓氣力輸送石子煤系統(tǒng)

負(fù)壓氣力輸送石子煤系統(tǒng)改變了過(guò)去負(fù)壓不能進(jìn)行吸送重、粗顆粒物的歷史。每臺(tái)磨煤機(jī)配1臺(tái)固定石子煤斗，每個(gè)固定石子煤斗通過(guò)一個(gè)上部閘門(mén)與磨煤機(jī)相連，固定石子煤斗能儲(chǔ)存每臺(tái)磨煤機(jī)約2小時(shí)的石子煤排放量。正常情況下，上部閘門(mén)打開(kāi)，石子煤直接排入石子煤斗，當(dāng)石子煤斗料位達(dá)到高料位時(shí)，上部閘門(mén)關(guān)閉，啟動(dòng)真空泵當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)達(dá)到設(shè)定的負(fù)壓值時(shí)，打開(kāi)石子煤斗的出口門(mén)，由固定石子煤斗下方的給料裝置連續(xù)將石子煤輸送到石子煤倉(cāng)頂部的旋風(fēng)分離器和布袋分離器兩級(jí)過(guò)濾分離，分離出來(lái)的石子煤落入石子煤倉(cāng)儲(chǔ)存后外運(yùn)，分離出的干凈空氣經(jīng)真空泵排放至大氣。

石子煤負(fù)壓輸送系統(tǒng)在石子煤輸送過(guò)程中是在全封閉的系統(tǒng)中負(fù)壓氣力輸送、收集，不會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境造成污染，解決了已往石子煤在排放和輸送過(guò)程中的粉塵外漏問(wèn)題，改善了現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)生環(huán)境。

3 負(fù)壓氣力輸送石子煤系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 石子煤量的取值及計(jì)算

我國(guó)電廠燃煤的煤質(zhì)低劣且雜質(zhì)多，磨煤機(jī)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(jī)，不同的運(yùn)行水平，實(shí)際產(chǎn)生的石子煤量相差一倍甚至幾倍。

為了在石子煤處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)中滿(mǎn)足設(shè)計(jì)出力及設(shè)備選型的需要，對(duì)幾大磨煤機(jī)廠家進(jìn)行了調(diào)研，相關(guān)內(nèi)容見(jiàn)表1。

根據(jù)各大磨煤機(jī)廠提供的數(shù)據(jù)，石子煤率一般不超過(guò)燃煤量的0.1%，但據(jù)調(diào)研結(jié)果，由于煤源不穩(wěn)，實(shí)際燃燒煤質(zhì)偏離設(shè)計(jì)煤質(zhì)，使得石子煤率不可估算。

3.2 系統(tǒng)工藝流程見(jiàn)圖1

3.3 系統(tǒng)組成

負(fù)壓氣力輸送石子煤系統(tǒng)主要由下面5部分組成：

3.4 主要設(shè)備及參數(shù)

3.4.1 動(dòng)力集成箱

動(dòng)力集成箱是系統(tǒng)運(yùn)行的動(dòng)力源，通過(guò)真空泵作用建立負(fù)壓環(huán)境和足夠風(fēng)量，從而將石子煤從料斗輸送到旋風(fēng)/布袋分離器內(nèi)進(jìn)行氣料分離。

動(dòng)力集成箱中的真空泵采用一對(duì)一變頻控制，真空泵啟動(dòng)后除非遇到故障需要停機(jī)，基本上處于長(zhǎng)期運(yùn)行狀態(tài)，平時(shí)未吸料階段風(fēng)機(jī)處于低速運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)開(kāi)始吸料切換到高速狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到某一支路進(jìn)氣閥打開(kāi)、吸料閥打開(kāi)，主進(jìn)氣閥關(guān)閉狀態(tài)后，認(rèn)為該支路即將進(jìn)入吸料狀態(tài)，然后將風(fēng)機(jī)切換到高速。系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)電機(jī)電流、管道負(fù)壓、風(fēng)機(jī)入口空氣溫度等參數(shù)，當(dāng)風(fēng)機(jī)電流大于設(shè)定值（暫定180A）或者管道負(fù)壓大于設(shè)定值（暫定-50KPa）或者進(jìn)口溫度開(kāi)關(guān)動(dòng)作值被觸發(fā)，則系統(tǒng)報(bào)警，風(fēng)機(jī)停機(jī)。

3.4.2 空氣冷卻器

為了適應(yīng)環(huán)境溫度的變化，保證系統(tǒng)出力，系統(tǒng)在旋風(fēng)/布袋分離器和動(dòng)力集成箱之間設(shè)置了冷卻器。

冷卻方式為空氣風(fēng)冷，冷卻器根據(jù)風(fēng)機(jī)風(fēng)量的大小選擇不同的型號(hào)。

3.4.3 旋風(fēng)/布袋除塵器

石子煤倉(cāng)頂上設(shè)石子煤分離倉(cāng)、除塵器，用于清除輸送氣流中的粉塵。石子煤分離倉(cāng)、除塵器采用旋風(fēng)分離器/布袋除塵器（一體式）設(shè)計(jì)，除塵效率≥99.99%，袋式過(guò)濾器應(yīng)能耐260℃的高溫，過(guò)濾器配有濾袋超壓、濾袋壓差、濾袋破損等必要的監(jiān)測(cè)報(bào)警控制裝置。過(guò)濾風(fēng)速不大于0.8m/min，由它凈化后的空氣含塵量應(yīng)小于30mg/Nm3。

3.4.4 閥門(mén)

（1）進(jìn)料閥和吸料閥，由于磨煤機(jī)連續(xù)正壓運(yùn)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(zhuān)用閥門(mén)，能夠保證排料口與石子煤斗連接的進(jìn)料閥的可靠性、安全性。

（2）石子煤輸送專(zhuān)用全密封雙插板閥：

a.針對(duì)石子煤輸送的特殊工況，閥座內(nèi)部設(shè)計(jì)成斜面，石子煤不能堆積，便于閥門(mén)的關(guān)閉；下閥板設(shè)計(jì)成條狀，以便閥門(mén)的完全打開(kāi)。

b.閥門(mén)密封面采用耐磨合金，耐磨性好，使用壽命長(zhǎng)。

c.閥門(mén)采用全密封結(jié)構(gòu)形式，避免了外漏現(xiàn)象的發(fā)生，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便。

（3）進(jìn)氣閥，進(jìn)氣閥為系統(tǒng)補(bǔ)充空氣，空氣就來(lái)自廠房?jī)?nèi)的普通空氣，所以補(bǔ)償空氣閥采用普通的氣動(dòng)蝶閥即可。

3.4.5 石子煤斗及儲(chǔ)料倉(cāng)

（1）石子煤斗，石子煤斗內(nèi)設(shè)有50mm×50mm方形格柵箅子，防止大塊雜物進(jìn)入系統(tǒng)，堵塞管道。設(shè)有快開(kāi)式全密封入孔門(mén)，方便檢查維護(hù)和系統(tǒng)故障時(shí)工人手動(dòng)排渣。

（2）儲(chǔ)料倉(cāng)本體和支架采用全鋼結(jié)構(gòu)，倉(cāng)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(chǔ)料倉(cāng)設(shè)1套高料位計(jì)（機(jī)械重錘式），當(dāng)高料位時(shí)能發(fā)出報(bào)警信號(hào)。為減少在卸灰時(shí)出現(xiàn)二次揚(yáng)塵，石子煤倉(cāng)下部設(shè)有1套汽車(chē)散裝機(jī)。

3.4.6 輸送管道系統(tǒng)

（1）主管道（母管）、支路管道、彎頭和閥門(mén)等，均采用耐磨材料制作而成，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，延長(zhǎng)了系統(tǒng)的使用壽命。在主管道適當(dāng)位置布置2～3個(gè)快速接頭，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要可清掃附近地面衛(wèi)生。

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

石子煤輸送系統(tǒng)控制采用輔網(wǎng)DCS遠(yuǎn)程監(jiān)控，控制方式分為自動(dòng)程控、遠(yuǎn)方軟手操和就地手操運(yùn)行。在自動(dòng)運(yùn)行方式下，系統(tǒng)將根據(jù)預(yù)定程序運(yùn)行，由上位機(jī)可完成運(yùn)行操作、狀態(tài)顯示，實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警；在軟手操運(yùn)行方式下，系統(tǒng)可對(duì)設(shè)備進(jìn)行一對(duì)一的操作運(yùn)行。控制柜及上位機(jī)布置在全廠集中控制室內(nèi)。整個(gè)石子煤負(fù)壓輸送系統(tǒng)完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，大大的降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

4 石子煤負(fù)壓輸送系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)（見(jiàn)表2）

參考文獻(xiàn)：

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