除灰系统耗气量计算(西北院)

除灰系统耗气量计算及空压机和干燥器的选型

西北电力设计院 许尚宏

摘要：正压气力除灰中，压缩空气是输灰的动力，因此除灰系统耗气量计算，空压机的容量及台数的选择是除灰系统的安全经济和稳定运行的保证，根据工作实践的总结，提出气力除灰系统中压缩空气系统的配置方案，与同行共同探讨研究。 关键词 除灰系统耗气量计算 空压机 干燥器

1.0概述：

正压浓相气力除灰过程中，空压机是输灰的动力，是除灰系统的安全经济和稳定运行的保证。因此，在设计过程中必须确定运行方式、输送距离，当地气压和气温等条件，并根据《火力发电厂除灰设计规程》确定除灰系统出力来计算输灰系统的耗气量，选择空压机的容量及台数和相配套的干燥装置。 2.0 除灰系统耗气量计算 2.1、设计依据

2.1.1、除灰系统出力、输送距离、提升高度、当地气压及气温等条件。 2.1.2、除灰系统运行方式（间断或连续运行，同时运行几套系统） 2.1.3、分别设置输灰空压机和仪用空压机，还是合并选用空压机。

2.1.4、除灰空压机供全厂用气，应由用气专业提出空气品质要求、用量及供气时间

和地点等。

2.2、除灰系统总耗气量计算

2.2.1、在标准状态下，海拔高度为0m ，温度为0℃，压力为1013hPa ，输灰耗气量计算：

j =n

∙∙j h

60G 1000ρ （Nm 3/min） 公式（1-1）

Q

式中：Q j ——标准状态下输灰耗气量（Nm 3/min）。

G ——除灰系统出力（t/h），与运行方式（间断或连续）有关，根据每台

锅炉排灰量按《除灰设计规程》计算。如果每台炉允许2套除灰系统同时运行，应以2G 代入公式（1-1）内。

h h j ρ——在标准状态下，空气温度为0℃时，空气比重 j ρ=1.293 kg/m 3 .

n——灰气比（kg/kg），即1kg 空气可输送多少kg 灰，主要与灰的性质及

输送距离有关。建议采用如下数值：当输送距离L≤300m 时，n=25～30；当L 在300～500m 之间时，n=20～25；当L 在500～800m 之间

时，n=15～20；当L 在800～1200m 之间时，n=10～15。n 取值偏低一点，对输灰耗气量有一定的裕度。如有厂家提供n 值，应以厂家n 值为依据进行复算。

2.2.2、在标准状态下，温度为20℃时，空气比重计算：

=N j ρj

ρt

+273273

（kg/m 3） 公式（1-2）

式中：——在标准状态，空气温度为20℃时的空气比重； N j ρ j ρ——同公式（1-1）；

t ——假设温度为20℃，与空压机厂家样本在20℃时给出的设备流量相符合。

∴=1.293×N j

ρ293

273=1.205 kg/m 3

2.2.3、推导空气温度为20℃时，输灰系统额定耗气量

Q N =n G N

j h ∙∙ρ601000 （m 3

/min） 公式（1-3） 将公式（1-2）=1.205 kg/m N j ρ3

代入公式（1-3）

，经整理所得： Q N =13.83n

G

h （m 3/min） 公式（1-4）

该式即在标准状态下，温度为20℃时，除灰系统额定耗气量。在不同地区

以该式为依据核算成当地输灰自由耗气量来选择空压机的容量。

2.2.4、除灰系统额定总耗气量计算：

a 以输灰和仪用空气合并设计为前提，适宜中、小型发电厂除灰。

Q =[Q +Q +Q Z N N Y N f

N

+（Q +Q +Q N Y N f N ）· K]×1.1 （m 3/min） 公式（1-5） 式中：Q ——输灰系统额定总耗气量（m Z N 3

/min）

Q ——输灰系统额定耗气量（m N 3/min）见公式（1-4）

Q Y ——输灰系统仪用空气量（m N 3/min），对2×135MW机组，建议Q Y =3.0

（m N 3/min），对2×300MW机组，建议Q Y N =6.0

（m 3/min），对2×6000MW 机组，建议Q Y N =10（m 3

/min）

。 (备注：定州电厂为10 m 3/min，台山电厂为6 m 3/min，气量不够，又增加了一台。)

Q f

N ——灰库布袋过滤器反吹空气量（m /min）。当过滤面积F≤60㎡

时，Q 3f N =0.8～1.0m 3/min，当F=60～100㎡时，Q f

N =1.0～1.2 m /min，当F=100～150㎡时，Q 3f N =1.2～1.5 m 3/min。

K——再生干燥器中的再生耗气量占输灰系统总耗气量的百分数

（%），对无热再生吸附式干燥器，K=12～16%，对微热再生吸附式干燥器，K=5～8%，对有热再生吸附式干燥器，K=4～6%，对组合式干燥器，K=3～5%。

b 以单独输灰额定耗气量，适宜中、大型发电厂除灰。

Q = 1.1Q （m Z N

N 3

/min） 公式（1-6） 式中：Q ——同公式（1-4），计算式同公式（1-4） N c 以单独设置仪用和反吹用气的耗气量：

Q u N =[Q +Q Y N f N +（Q + Q ）· K]×1.1（m Y N f N

3/min） 公式（1-7） Z 式中：Q u N

——输灰仪用和反吹空气量（m /min）。式中其它符号见公式（1-5）。 32.2.5、以不同地区除灰系统所需总耗气量：

Q Z

=Z

N

j Z N Q ρρ∙ （m /min） 公式（1-8）

3

式中：Q ——本地区除灰系统所需总耗气量（m 3/min）；

Z

Z

——见公式（1-2），

N j ρN j

ρ= 1.205 kg/m 3 。 Z ρ——本地区为20℃时自由空气比重（kg/m 3），

Z ρ=N j

ρ1013

P

=0.001189P 公式（1-9） 式中： P ——本地区气温为20℃的气压（hPa）。在本地区工程中均附有当地

年平均气压，可代入公式

（1-9）中。温度对给定气压稍有影响，计算结果影响不大。

1013——在标准状态下，海拔高度为0m，温度为0℃时，由 1.0333

kg/cm 2 气压转换成hPa的数值。

将公式（1-9）Z ρ代入公式（1-8）中，则得：

Z

Z =1.205P Q Z N 001189.0=1013P

Q Z N

公式（1-10）

Q 该公式极为重要，应以Q Z Z

为依据，选择空压机的容量和台数。 3.0 确定主辅机设备的台数及选型

3.1、根据《火力发电厂除灰设计规程》第

4.6.2条空压机房内，空气压缩机的台数宜

为3～6台，对同一品质、压力的供气系统，空压机的型号不宜超过两种。第4.6.3条当运行的空气压缩机为1～2台时，应设1台备用；运行3台及以上时可设2台备用。第4．6.4条空气压缩机排气量（m 3

/min）应满足系统设计出力计算容量的110%；其出口压力不应小于系统计算阻力的120%。

3.2、除灰系统额定总耗气量波动范围较大，或有时一台炉2套除灰系统运行时，宜

选用2台运行1台备用。

3.3、现有厂家生产的标准型和全性能（机组内置冷冻式干燥器）空压机，宜选用标

准型空压机。

3.4、当空压机作为输灰用空气时，可配带冷冻式干燥器，除去输灰空气中的部分水