博茨瓦納MORUPULE B燃煤電站工程灰、渣及石灰石輸送系統介紹

金晶

（中國電力工程顧問集團中南電力設計院有限公司 湖北武漢 430071）

1 工程概況

本工程位于非洲國家博茨瓦納，電廠廠址位于Palapye鎮西面約5.5km。電廠西側約2km為Moruple煤礦，電廠用煤取自該煤礦。本工程新建四臺超高壓中間再熱150MW燃煤發電機組，配四臺520t/h循環流化床鍋爐。

1.1 鍋爐耗煤量及石灰石耗量

表1

1.2 鍋爐排灰渣量（表2）

2 除灰、渣及石灰石粉輸送系統

2.1 除灰系統

飛灰處理系統主要包含氣力輸送和灰庫貯存兩部分，系統概述如下：

表2

2.1.1 飛灰氣力輸送系統概述

本工程飛灰采用正壓氣力輸送系統，一級輸送，管線長度約800m。氣力除灰系統出力按鍋爐BMCR工況下燃用設計煤種排灰量的150%設計，即27t/h，且能夠滿足鍋爐燃用校核煤種排灰量的輸送。

鍋爐配備一臺雙室五電場靜電除塵器，每電場4個灰斗；省煤器設2個灰斗；空氣預熱器設2個灰斗，每個灰斗下設一臺輸送倉泵。每臺爐設有兩根灰管，兩根管道均可分別進入兩座公共灰庫。飛灰經布置在庫頂的袋式收塵器分離，落入灰庫貯存。

電除塵器一電場輸灰系統為連續運行方式，除塵器二至五電場和空氣預熱器、省煤器的輸灰系統為定期運行方式。一電場故障情況下，二電場的輸送系統能夠代替一電場運行，滿足系統出力要求。

為保證靜電除塵器灰斗排灰順暢，灰斗壁設置了氣化板，每兩臺鍋爐靜電除塵器設置了2組氣化風機和電加熱器。氣化風機和電加熱器1組運行，1組備用。

2.1.2 灰庫貯存系統概述

四臺爐共設2座鋼灰庫，布置在灰場邊。每座灰庫直徑為φ12m，容積1350m3，可滿足鍋爐燃用設計煤種時30h的排灰量。每座灰庫下共設2臺濕式攪拌機排灰，干灰經濕式攪拌機加濕后，由自卸車裝運至灰場。灰庫頂設一臺過濾面積為120m2的脈沖布袋除塵器，將氣、灰分離后的空氣排入大氣。庫底設有呈放射狀氣化槽。灰庫氣化風機將空氣送入電加熱器加熱，加熱的空氣吹進氣化槽，使灰庫底的灰處于懸浮狀態便于流動。

2.2 除渣系統

系統概述：

本工程底渣處理系統采用機械和氣力輸送，氣力輸送系統分為兩級輸送。

機械輸渣系統出力為30t/h，每臺鍋爐4臺冷渣器出口連接一級鏈斗輸送機，然后渣經二級鏈斗輸送機提升落入渣庫A貯存。為了系統的安全運行，在每臺冷渣器出口設一個事故排渣口。

每臺爐設渣庫A一座，渣庫直徑為φ7m，容積280m3，可滿足鍋爐燃用設計煤種時24h的排渣量。在渣庫A下設有兩路接口：一路接氣力輸送系統；另一路接濕式攪拌機，渣由濕式攪拌機加濕后自卸車直接運至灰場。為保證渣的顆粒能夠滿足氣力輸送系統要求，每臺爐渣庫A下設1套碎渣系統，破碎設備采用齒輥式細粒碎渣機，額定出力為25t/h。

第一級氣力輸送系統將每臺爐破碎后的渣集中至中轉渣庫B，系統出力為22t/h。每臺渣庫A下設一臺D泵，一根輸送管道經過兩次變徑至中轉渣庫B。管線水平長度約320m。

第二級氣力輸送系統將中轉渣庫B中的渣輸送至灰場邊的終端渣庫C，系統出力為44t/h，管線水平長度約480m。中轉渣庫B下配置3套輸送系統，2套運行1套備用。中轉渣庫B一座，渣庫直徑為φ9m，容積350m3，可至少滿足4臺爐燃用設計煤種時8h的排渣量。終端渣庫C一座，渣庫直徑為φ12m，容積1350m3，可至少滿足4臺爐燃用設計煤種時24h的排渣量。下部設有濕式攪拌機，渣由濕式攪拌機加濕后裝車運至灰場。

2.3 石灰石粉輸送系統

系統描述：

石灰石粉采用兩級氣力輸送系統，一級輸送系統出力Q＝45t/h；二級輸送泵系統出力12-24t/h。石灰石粉輸送系統為連續運行方式，其中二級輸送泵的出力可以隨鍋爐的運行工況變化調整。

石灰石粉一級輸送系統：細碎樓里每臺石灰石細碎機下緩沖斗出口配備一臺輸送泵，共配備3臺輸送泵。輸送管線水平長度約270m。

石灰石粉二級輸送系統：每臺爐對應一座石灰石粉庫，每座石灰石成品粉庫下安裝兩臺注料泵，其出口合并為一根DN200的管道，管路上設二級管路分配器，共3個。第一級管路分配器安裝在DN200母管上，將DN200的母管分成兩根DN150的支管；第二級管路分配器分別安裝在兩根DN150的支管上，將兩根ND150的管道分成四根DN125的管道接入鍋爐爐膛接口。

石灰石粉二級輸送采用注料泵，可連續給料，并配有計量稱重裝置，利用出料閥的調速電機來控制石灰石的輸送量。管線水平長度約240m。本工程共設石灰石粉庫4座，直徑為φ8m，容積350m3，可至少滿足鍋爐在BMCR燃用設計煤種時24h的石灰石消耗量。

3 服務用空壓機系統

服務用氣僅用于灰、渣、石灰石粉的輸送系統及全廠其他鍋爐輔助系統。儀用氣接自汽機部分儀用空壓機系統。

系統概述：

根據除灰渣、石灰石系統確定的方案，以及全廠各個系統所需空氣量，共安裝16套少油螺桿式水冷空壓機及配套空氣凈化裝置作為全廠服務用氣，空壓機參數為：型號TS32S-600HWC，流量Q=85.5Nm3/min，壓力P=0.8MPa，出口含油量<3ppm，含塵顆粒<5μm。空壓機采用美國壽力公司設備。

空氣凈化系統設備由無熱再生干燥器、除油除塵過濾設備組成。經過凈化裝置后服務用氣品質能夠滿足合同要求。

4 除灰渣系統及石灰石粉輸送系統控制方式

氣力輸送部分、除渣部分采用DCS控制，灰庫采用DCS遠程站控制。灰庫、渣庫的卸灰部分采用就地控制。石灰石粉一級輸送系統控制納入運煤系統程控，二級輸送系統納入DCS控制。

5 設計運行小結

（1）由于本工程位于非洲當地平均大氣壓為905hpa較為特殊，考慮到當地氣壓特性在選取空壓機容量及壓力時對空壓機及凈化設備提出了氣壓修正的要求。

（2）較常規工程而言本工程鍋爐底渣處理系統除有機械輸送外還采用了氣力輸送，對于氣力輸送部分來說細粒碎渣機的使用效果是關鍵，通過現場運行反饋了解到中轉渣倉下細粒碎渣機的運行情況較好能夠滿足系統出力要求，但也存在氣力輸渣管道的磨損較嚴重的情況。

（3）運行調試中出現的問題：

①試運初期出現部分閥門不動作，經檢查后發現接線有誤，在改完接線后問題解除閥門動作正常。

②在對電除塵器輸灰管道進行打壓時（壓力是4MPa），管道補償器出現漏氣點，經檢查后發現主要是管道補償器的盤根漏氣，增加盤根后漏氣情況消除。

③在試運過程中出現電除塵器輸灰管道壓力過高的情況，拆出管道檢查發現管道內有從鍋爐掉下的焊條和鐵絲堵住了輸灰管道，經過處理后輸灰管道壓力恢復正常。

④在調試渣倉下雙軸攪拌機時，發現減速箱內顯示油位的管道已變黑不能正常顯示油位。通過分析主要原因是由于運輸及安裝時間較長減速箱內的油中已含有雜質，更換機油后設備正常運行。

⑤石灰石粉庫上庫頂切換閥在調試期間，發現密封電磁閥動作后沒有密封壓力信號反饋，同時切換閥上的位置反饋開關也沒有信號。檢查控制箱內的接線，發現主要是因為電源線在安裝過程中碰傷引起的，更換新線后信號反饋正常。

6 結束語

現本工程四臺機組都已發電，目前整個除灰、渣及石灰石粉輸送系統，除發生過因外方運行維護不好所造成的氣力輸渣及石灰石粉氣力輸送系統停運的情況外，整個系統設備的運行情況基本良好。