330MW機(jī)組燃煤電廠灰?guī)旆勖夯覔P(yáng)塵綜合治理節(jié)能研究

馮光華

摘 要：中國石化寧夏能化自備熱電廠寧東項目1號、2號機(jī)組分別于2012年10月、2013年6月投產(chǎn)，由于現(xiàn)行干灰卸料設(shè)備在卸料過程中及庫頂布袋除塵器運(yùn)行時揚(yáng)塵嚴(yán)重影響環(huán)境，并對周邊設(shè)備造成二次污染，且不便于工作人員的操作、增大維護(hù)量及維護(hù)成本?，F(xiàn)階段干灰處理量減少濕灰處理量增大至使灰?guī)旄苫也荒芗皶r外運(yùn)，灰?guī)旎椅唤?jīng)常高料位。散裝機(jī)裝車及加濕灰裝車造成地面污染，灰?guī)炝忝讌^(qū)域沖地水系統(tǒng)需優(yōu)化。為防止灰?guī)旎椅怀霈F(xiàn)高料位及揚(yáng)塵污染、灰?guī)靿毫^高、保障機(jī)組安全運(yùn)行，必須進(jìn)行技術(shù)更新改造。

關(guān)鍵詞：節(jié)能：壓力：揚(yáng)塵

一、原系統(tǒng)設(shè)備的基本情況

中國石化寧夏能化自備熱電廠寧東項目裝設(shè)二臺330MW中間再熱雙抽空冷凝汽式亞臨界參數(shù)燃煤汽輪發(fā)電機(jī)組，鍋爐采用自然循環(huán)、四角切向燃燒，單爐膛，一次再熱，平衡通風(fēng)，鍋爐緊身封閉，室內(nèi)布置，固態(tài)排渣，全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)∏型汽包鍋爐。

灰?guī)煜到y(tǒng)設(shè)備由克萊德貝爾格曼華通物料輸送有限公司配套提供，灰?guī)炜紤]電廠本期2臺330MW和動力站一二期3臺260t/h鍋爐的存儲灰。5臺爐設(shè)3座灰?guī)欤?座原灰?guī)欤?座粗灰?guī)欤?座細(xì)灰?guī)?，設(shè)一套出力為40t/h的干灰分選裝置。每座灰?guī)熘睆溅?2m，高 24m，有效容積約1100m3。原灰?guī)旌痛只規(guī)炜少A存5臺爐設(shè)計煤種BMCR時約45小時的粗灰量;細(xì)灰?guī)炷軌蛸A存5臺爐設(shè)計煤種BMCR時約90小時的細(xì)灰。均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。灰?guī)炀嚯姵龎m器灰斗最遠(yuǎn)水平距離為330m，升高28 m，單根管道90°彎頭為 9個;渣庫距省煤器灰斗最遠(yuǎn)水平距離為150m，升高15 m，彎頭為 5個。每臺爐各設(shè)1套正壓濃相氣力除灰系統(tǒng)，用于輸送除塵器、省煤器灰斗中收集的飛灰。每臺爐電除塵器設(shè)2根粗灰管，1根細(xì)灰管，省煤器設(shè)1根粗灰管。電除塵器一、二電場的干灰（粗灰）通過粗灰管將粗灰輸送到原灰?guī)旎虼只規(guī)靸?nèi)，電除塵器三、四、五電場灰斗的干灰（細(xì)灰）通過細(xì)灰管將細(xì)灰輸送到原灰?guī)旎蚣?xì)灰?guī)靸?nèi)。省煤器的干灰（粗灰）通過粗灰管將粗灰輸送到對應(yīng)爐的渣庫內(nèi)。灰?guī)祉斣O(shè)有排氣過濾系統(tǒng)，每座灰?guī)祉敯惭b1套袋式排氣過濾器、1臺排風(fēng)機(jī)和1臺真空壓力釋放閥。氣灰混合物進(jìn)入灰?guī)旌?，排氣?jīng)袋式排氣過濾器直接排入大氣?；?guī)烀}沖式布袋過濾器及灰?guī)靺^(qū)所有氣動裝置用壓縮空氣來自全廠儀用空氣，其中灰?guī)煨读涎b置及灰?guī)鞖饣L(fēng)機(jī)切換閥的儀用氣量按0.8m3/min。原灰?guī)?.0米運(yùn)轉(zhuǎn)層設(shè)有1臺出力為100t/h的干灰散裝機(jī)和1臺出力為200t/h濕式攪拌機(jī)，粗灰?guī)?.0米運(yùn)轉(zhuǎn)層設(shè)有1臺出力為100t/h的干灰散裝機(jī)和2臺出力為200t/h濕式攪拌機(jī)，細(xì)灰?guī)?.0米運(yùn)轉(zhuǎn)層設(shè)有2臺出力為100t/h的干灰散裝機(jī)和1臺出力為200t/h濕式攪拌機(jī)。

二、改造前存在的主要問題

（一）裝車卸灰過程中揚(yáng)塵大

1.散裝機(jī)負(fù)壓布袋除塵器容積過小。按照我廠灰?guī)烀颗_散裝機(jī)設(shè)計要求100噸/h，應(yīng)配置不小于20 m?/h負(fù)壓除塵器，而目前我廠僅配10m?/h負(fù)壓除塵器，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能消除散裝機(jī)正常工作運(yùn)行工況下產(chǎn)生的正壓氣流，造成揚(yáng)塵過大。

2.散裝機(jī)設(shè)計不合理，密封性差。散裝機(jī)內(nèi)膽設(shè)計構(gòu)造存在缺陷，我廠目前使用的散裝機(jī)內(nèi)膽是由六節(jié)從小到大直徑不同的卸料直管套裝組合而成，在卸料過程中，粉煤灰物料下行時隨著由小到大卸料直管段的直徑放大，空間隨之增大，造成粉煤灰松散，裝車過程中粉塵揚(yáng)起較大造成揚(yáng)塵，負(fù)壓回流通道粉塵含量較大，除塵器灰斗積灰不能在裝車過程中進(jìn)行有效排空，經(jīng)常需要人工清理，運(yùn)行維護(hù)工作量大。

3.散裝機(jī)傳動鋼絲繩紊亂。主要因為散裝機(jī)內(nèi)膽設(shè)計構(gòu)造存在缺陷，導(dǎo)致運(yùn)行過程中不平穩(wěn)，容易出現(xiàn)卡澀，伸縮節(jié)四組鋼絲繩受力不均勻，經(jīng)常導(dǎo)致未完全受力的傳動鋼絲繩出現(xiàn)紊亂與托輥。

4.下灰管不暢容易堵塞。散裝機(jī)負(fù)壓布袋除塵器容積設(shè)計布袋過濾面積偏小，過濾精度偏高。散裝機(jī)內(nèi)膽設(shè)計構(gòu)造不合理，運(yùn)行中負(fù)壓風(fēng)道灰量較大，經(jīng)常由于負(fù)壓通道氣流受阻，形成負(fù)壓通道真空，散裝機(jī)外防塵升縮節(jié)向內(nèi)膽管道吸附，外部氣流中斷，散裝機(jī)下料通道在負(fù)壓真空狀態(tài)下受阻堵塞。

5.熱控設(shè)備自動經(jīng)常性失靈，散裝機(jī)整體設(shè)計不合理、裝車料滿信號可靠系數(shù)差、運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械部分不暢等原因，經(jīng)常導(dǎo)致控制自動經(jīng)常失靈。

6.散裝機(jī)伸縮節(jié)活動空間小，橫向移動范圍小，造成車輛人孔門與卸灰口要求非常精確，現(xiàn)場裝車難以實現(xiàn)準(zhǔn)確對接。

（二）灰?guī)祉敳繅毫φ婵蔗尫砰y經(jīng)常性打開向大氣排灰主要原因：

1.來自#1、#2爐除塵器的干灰通過輸灰管道進(jìn)入灰?guī)?，氣體通過庫頂布袋除塵器排入大氣。由于庫頂布袋除塵器設(shè)計過濾面積及排氣量偏小，造成庫內(nèi)壓力高，經(jīng)常致使壓力真空釋放閥打開向大氣排灰。

2.灰?guī)靸?nèi)部存在正壓，末端灰?guī)靸?nèi)產(chǎn)生超壓狀態(tài)，灰?guī)煺龎好绊敩F(xiàn)象頻發(fā)，運(yùn)行過程中威脅庫體安全。

灰?guī)靸?nèi)正壓易造成灰?guī)旆烙陮娱_裂，危及灰?guī)彀踩Ｈ粲龃笥?，灰?guī)爝M(jìn)水，后果不堪設(shè)想。

3.灰?guī)毂硥焊?，造成輸灰不暢，?jīng)常性易發(fā)生堵管。

4.灰?guī)炝衔挥嫴粶?zhǔn)，不能及時準(zhǔn)確顯示料位具體情況。

5.放干灰和加濕灰時易造成地面污染，沖地水無處排放。

（三）確保安全生產(chǎn)：減少人員維護(hù)量，延長設(shè)備使用壽命，提高灰?guī)煜到y(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行可靠性，保障機(jī)組安全運(yùn)行，同時可減少干灰揚(yáng)塵對環(huán)境及周邊設(shè)備的污染。

（四）節(jié)能降耗、提高經(jīng)濟(jì)性

通過技改，可以有效的防止干灰裝車揚(yáng)塵問題，灰?guī)祉敳繅毫φ婵蔗尫砰y經(jīng)常性打開向大氣排灰問題，及時準(zhǔn)確顯示灰?guī)炝衔?，便于零米余灰清理及沖地水的儲存再利用。經(jīng)濟(jì)性、安全性大為提高，保證了控制自動化，并減少維護(hù)量提高經(jīng)濟(jì)性。

（五）通過技改可以解決的問題

提高或增加庫頂布袋除塵器過濾面積及強(qiáng)制排氣量，減少庫內(nèi)壓力，減少灰?guī)炝忝赘苫已b車揚(yáng)塵，加大加濕灰放灰量，便于零米余灰清理及沖地水的儲存再利用。提高設(shè)備的可靠性，檢修的便捷性，保障灰?guī)煜到y(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，有效避免環(huán)境污染。

三、技改措施及實施方案

1、技改方案

方案一

根據(jù)現(xiàn)場的運(yùn)行現(xiàn)狀：需在干灰散裝機(jī)與收塵風(fēng)機(jī)的中間增設(shè)一套側(cè)門式布袋除塵器來進(jìn)行收塵（解決了庫底空間高度受限不方便維護(hù)和更換布袋困難的問題），并設(shè)有放灰管和收塵管（設(shè)有螺旋輸送機(jī)），讓罐車內(nèi)上揚(yáng)的灰塵在通過除塵器被吸收空氣通過風(fēng)機(jī)排放至大氣中。散裝機(jī)上采用下料自動氣動調(diào)節(jié)閥及料滿控制器，裝車過程中根據(jù)排氣速度（罐車內(nèi)負(fù)壓值）自動控制下料裝載速度;確保快速裝車的情況下，不跑灰，不揚(yáng)塵;在檢測到灰粉料罐裝到設(shè)定料位時能自動停止下料，做到全過程全密封，減少環(huán)境污染。散裝機(jī)上采用套筒式伸縮節(jié)（布袋采用滌綸針刺氈和骨架一起整體制作，同時提高布袋的過濾精度，耐用可靠），使裝載灰粉流與排氣氣流分開，讓灰粉流和排氣更暢通，減少不揚(yáng)塵情況下，灰粉流裝車速度（散裝頭采用球面彈體設(shè)計，便于罐車的圓形進(jìn)料口任意接觸時圓對圓相切，從而做到無間隙的配合，不但方便了汽車司機(jī)的分裝操作，而且有效增加了進(jìn)料口接觸面的密封性）。另外，鋼絲繩張緊裝置的采用徹底解決散裝機(jī)傳動鋼絲繩紊亂問題。散裝機(jī)與PLC控制柜配套使用，采用自動與手動兩種控制方式，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制操作。

方案二

1.庫頂布袋除塵器增加一臺大容量風(fēng)機(jī)，用于強(qiáng)制排風(fēng)。

2.增加布袋除塵器過濾面積：更換120條/ Φ120X2000mm布袋及配套袋籠。

方案三

電除塵倉泵氣力除灰系統(tǒng)的壓縮空氣系統(tǒng)管路進(jìn)行優(yōu)化，在至灰?guī)炷┒颂幑艿涝鲈O(shè)壓縮空氣吹掃管道，避免末端輸灰管道發(fā)生堵塞，導(dǎo)致輸灰壓力升高，同事也造成灰?guī)靸?nèi)壓力升高，發(fā)生冒頂噴灰現(xiàn)象。進(jìn)入灰?guī)靸?nèi)檢查灰?guī)靸?nèi)部結(jié)構(gòu)性堵塞，清理內(nèi)部雜物，檢查更換內(nèi)部結(jié)構(gòu)部件。

技改方案四

在灰?guī)炝忝姿闹芗由罴訉捛宄雠呕覝?，設(shè)置一蓄水沉淀池（具有沉淀、蓄水、澄清功能），便于積灰沉淀后利于機(jī)械清除，利用澄清后的積水通過地坑泵輸送至煤場作為噴淋使用，不但節(jié)能降耗而且做到廢水再利用、零排放。

2、技改預(yù)期效果

通過對灰?guī)煜到y(tǒng)設(shè)備的全面優(yōu)化，降低庫內(nèi)壓力，減少壓力真空釋放閥對空排放，保證庫體安全。并能有效防止干灰裝車揚(yáng)塵。加大加濕灰放灰量，便于灰?guī)炝忝子嗷仪謇砑皼_地水的儲存再利用，能達(dá)到節(jié)約檢修費用，減少維護(hù)量和工人的勞動強(qiáng)度，提高灰?guī)爝B續(xù)、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，能取得較好的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益及社會環(huán)保效益。

3、技改施工方案

通過公開招標(biāo)選擇信譽(yù)度高、業(yè)績好的施工隊伍，利用停機(jī)檢修機(jī)會逐臺切換方法，進(jìn)行灰?guī)觳即龎m器、散裝機(jī)的安裝。

4、技改施工方案、過渡方案

外委施工，方案由設(shè)備部技術(shù)人員、工作人員現(xiàn)場確認(rèn)，中國石化寧夏能化自備熱電廠寧東項目部檢修班組辦理工作票監(jiān)護(hù)施工，降低作業(yè)安全風(fēng)險。

5、從技術(shù)、效果、經(jīng)濟(jì)等方面論證其實施可行性、合理性、存在問題和解決辦法。本次干灰?guī)飙h(huán)保綜合治理技術(shù)改造，徹底解決了干灰?guī)鞊P(yáng)塵這一長期困擾我廠的環(huán)保技術(shù)困難;改造后能取得了較好的環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效益，使我廠的環(huán)保治理工作有了新的突破，有效的保證了設(shè)備的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保運(yùn)行。

6、按照要求定量、準(zhǔn)確地對其性能指標(biāo)、投資費用、效益、投資回收作出綜合比較。它的應(yīng)用不僅在技術(shù)上取得了較大的突破，解決了生產(chǎn)中的一大環(huán)保技術(shù)題目;而且為電力企業(yè)乃至相關(guān)企業(yè)在生產(chǎn)中解決同類型問題提供了科學(xué)依據(jù)，具有廣泛的應(yīng)用價值;同時，也對今后電廠除灰系統(tǒng)的設(shè)計有一定的實踐基礎(chǔ)支撐作用。

四、技改項目規(guī)模和主要內(nèi)容

1.對中國石化寧夏能化自備熱電廠寧東項目粗灰?guī)斓牟即龎m器、散裝機(jī)及其附屬設(shè)備，灰?guī)炝忝讌^(qū)域沖地水系統(tǒng)優(yōu)化更新。

2.技改項目工程計劃開竣工時，結(jié)合機(jī)組停機(jī)后實施。

3.技改項目范圍：中國石化寧夏能化自備熱電廠寧東粗灰?guī)斓?米層散裝機(jī)、庫頂除塵器、沖地水系統(tǒng)及其附屬設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化更新。

4.技改項目的主要設(shè)備材料構(gòu)成，大約需要投入100萬元人民幣。

5.技改項目的地址選擇及地理位置、路徑及方案。

6.技改項目完成后系統(tǒng)布置的變化，可以按原址系統(tǒng)布置。

7.技改項目后期的性能和有關(guān)參數(shù)及必要的圖紙。

8.技改項目環(huán)境保護(hù)措施、治理方案和回收情況，對環(huán)境保護(hù)的綜合評價。

9.技改項目改善生產(chǎn)現(xiàn)場工作環(huán)境，達(dá)到環(huán)保要求，減少維護(hù)量和維護(hù)費用。

五、經(jīng)濟(jì)效益分析

1.對于提高系統(tǒng)和本單位綜合生產(chǎn)能力與經(jīng)濟(jì)效益的計算分析，包括節(jié)能降損、提高效益、降低成本、增加利潤等?？傊?，通過技術(shù)改造，可以有效降低庫內(nèi)壓力，減少壓力真空釋放閥對空排放頻次，保證庫體安全運(yùn)行。并能有效防止干灰裝車揚(yáng)塵，加大加濕灰放灰量，便于零米余灰清理及沖地水的儲存再利用。經(jīng)濟(jì)性、安全性、環(huán)保型大為提高，保證了控制自動化的流暢使用，并減少設(shè)備維護(hù)量提高經(jīng)濟(jì)性。更加節(jié)能降耗，提高安全性、提高可靠性等，減少對環(huán)境的污染，有效提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

參考文獻(xiàn)

[1]（2012年西北電力設(shè)計院設(shè)計資料）