方山發(fā)電廠濃相氣力輸灰技術(shù)在粉煤灰上山中的應(yīng)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(yùn)輸上山，汽車運(yùn)輸不僅運(yùn)費(fèi)高昂（全年粉煤灰量為23萬(wàn)t，運(yùn)費(fèi)12.4元/t，如全部采用汽車運(yùn)輸，加上廠內(nèi)粉煤灰二次倒運(yùn)費(fèi)全年費(fèi)用為300萬(wàn)元左右），而且受雨雪天氣、工農(nóng)關(guān)系、付款情況影響嚴(yán)重，同時(shí)也存在粉煤灰堆積、拋灑、揚(yáng)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(biāo)準(zhǔn)化治理帶來(lái)影響。鑒于上述原因，需改造粉煤灰上山運(yùn)輸方式，目前，我國(guó)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(diǎn)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(diǎn)

（1）優(yōu)點(diǎn)。①系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、故障率低、運(yùn)行維護(hù)成本低。②管道輸送，整個(gè)輸送過(guò)程全密封運(yùn)行，沒(méi)有二次污染，系統(tǒng)可以連續(xù)作業(yè)，不受天氣、工農(nóng)關(guān)系等外界因素影響。③無(wú)需再投資建設(shè)灰壩，不發(fā)生灰場(chǎng)治理投入。④不存在滲漏及對(duì)地下水污染，無(wú)需在灰壩內(nèi)做基礎(chǔ)防滲漏處理。⑤干灰上山后，經(jīng)過(guò)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(duì)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(jiǎn)單，采用PLC自動(dòng)控制。⑧整個(gè)管道系統(tǒng)完全沿索道塔架鋪設(shè)，不存在征地問(wèn)題。

（2）缺點(diǎn)。①部分設(shè)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?，二次倒運(yùn)。

2.2 水力除灰的優(yōu)缺點(diǎn)

（1）優(yōu)點(diǎn)。①系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，故障率低，運(yùn)行維護(hù)成本低，檢修方便。②水力除灰也采用管道輸送，整個(gè)輸送過(guò)程全密封運(yùn)行，沒(méi)有二次污染，系統(tǒng)也可連續(xù)作業(yè)，不受天氣、工農(nóng)關(guān)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(diǎn)。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(wàn)t。②山上需投資建設(shè)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(chǔ)防滲漏處理，否則國(guó)家環(huán)保部門(mén)不易通過(guò)。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(shí)現(xiàn)。

通過(guò)兩種方案比較，結(jié)合實(shí)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(jī)組，3×260 t/h循環(huán)流化床鍋爐，除塵器采用雙室四電場(chǎng)靜電除塵器，電除塵器共有8個(gè)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(shè)備，將飛灰集中輸送至粗、細(xì)灰?guī)熨A存也可直接切換輸送到貯灰堆場(chǎng)。

3.2 原始資料與工程設(shè)計(jì)方案

3.2.1 主要技術(shù)數(shù)據(jù)

表1 主要技術(shù)數(shù)據(jù)

3.2.2 鍋爐排灰量資料

表2

3.3 輸送設(shè)備組成選型方案及說(shuō)明

3.3.1 輸送系統(tǒng)

（1）設(shè)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(shè)備，采用每級(jí)灰?guī)煜赂髋渲?臺(tái)倉(cāng)泵，進(jìn)行交替輸送。當(dāng)一臺(tái)倉(cāng)泵在輸灰狀態(tài)時(shí)，另一臺(tái)可同時(shí)進(jìn)行裝灰。PLC控制程序可對(duì)每臺(tái)倉(cāng)泵進(jìn)行料位優(yōu)先制、定期循環(huán)兩種輸送方式，并可進(jìn)行手動(dòng)操作，為確保系統(tǒng)在輸送工作狀態(tài)下實(shí)行無(wú)故障運(yùn)行。

在每級(jí)灰?guī)煜赂髟O(shè)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(chǎng)。

系統(tǒng)中配置有自動(dòng)防堵裝置，防止輸灰管道在輸送過(guò)程中發(fā)生故障堵料，在輸灰管起始端設(shè)置1套自動(dòng)吹堵裝置，采用倒抽、噴吹快速交替運(yùn)行方式，使管道內(nèi)的堵料松動(dòng)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(yùn)行。

（2）輸送配套用閥門(mén)。倉(cāng)泵出料閥、管道切換閥、庫(kù)項(xiàng)切換閥均采用雙閘板氣動(dòng)閥、氣動(dòng)元件及電磁閥均采用亞德客產(chǎn)品，經(jīng)長(zhǎng)久使用開(kāi)關(guān)靈活，密封嚴(yán)密。

（3）輸灰管道均采用普通厚壁無(wú)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(shè)有1臺(tái)德國(guó)E+H公司生產(chǎn)的壓力變送器，針對(duì)氣源壓力進(jìn)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(dòng)力氣源和各執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(chǔ)的可編程序控制器（PLC），采用CRT操作站進(jìn)行監(jiān)視和控制?？刂葡到y(tǒng)具有自動(dòng)、軟手動(dòng)、就地手動(dòng)3種工作方式。

3.3.2 供氣系統(tǒng)

供氣系統(tǒng)采用3臺(tái)排氣量36 m3/min，工作壓力0.7 MPa,每級(jí)配置1臺(tái)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?，一?jí)灰?guī)煸O(shè)置容積150 m3，二、三級(jí)灰?guī)煸O(shè)置容積80 m3?；?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?、排氣、料位指示系統(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(shí)際情況，經(jīng)與供貨廠商詢價(jià)，輸灰系統(tǒng)倉(cāng)泵部分77萬(wàn)元；中轉(zhuǎn)庫(kù)部分125萬(wàn)元；供氣系統(tǒng)145萬(wàn)元；管道、彎頭部分11萬(wàn)元；電纜及其他145萬(wàn)元；安裝費(fèi)、運(yùn)雜費(fèi)40萬(wàn)元；土建費(fèi)用40萬(wàn)元。工程總投資約為583萬(wàn)元左右。

5 結(jié)論

該項(xiàng)目總投資約為583萬(wàn)元，從以上情況看該項(xiàng)目?jī)赡昃涂梢允栈赝顿Y。并且改造后有效地解決了電廠的生產(chǎn)成本費(fèi)用高的問(wèn)題，杜絕了汽車運(yùn)灰形成二次污染的現(xiàn)狀，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，實(shí)現(xiàn)了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，在電力行業(yè)具有較高的推廣價(jià)值。