浓相输灰系统进行详细分析

摘要：文章对xx电厂的正压浓相输灰系统进行了详细分析，并对其特点以及现场实

应用情况进行了简要评述。

关键词：气力输灰，设计，应用，特点。

1、引言

xx电厂一期2×360MW机组的锅炉是采用法国ALSTOM集团提供的亚临界汽包燃煤锅炉，每台锅炉电除尘器分为A、B两侧，每侧电除尘器有三个电场，每个电场有2个灰斗，每台炉共有12个灰斗，两台炉共24个灰斗，除尘器收集的飞灰通过原设计配置的水力除灰系统向灰场排放。在长期运行中，水力除灰系统能耗大、水资源消耗大、环境污染大等缺点暴露明显，加上近年粉煤灰综合利用日益广泛，因此，电厂在保留原水冲灰系统作为辅助除灰手段的基础上，增加一套气力除灰系统作为主要除灰手段。电厂气力输送系统采用正压浓相气力输送系统，正压浓相输灰系统利用“流态化拟流体”理论，实现固定粉状颗粒的高效、可靠、低能耗及长距离输送，是目前国际上成熟先进的气力输送系统。该系统具有灰气比较高，输送速度低且磨损小，单级输送距离长，系统可靠等特点。电厂气力输送工程输送距离为960米，设计上选用了具有满管连续输送和自动防堵功能的正压浓相流态化仓泵系统，该系统具有满管连续输送功能，可大大提高仓泵的出力和灰管利用率，同时又具有自动防堵功能，可有效防止常规正压浓相气力输送系统因长距离输送而产生的堵管故障。

2、技术特性与工程配置

2．1 灰份特性

电厂单台机组（1×360MW，设计煤种）灰量的分配及相关参数如下：

（1）除尘器总灰量为60t/h，其中第一电场灰量为50t/h，第二电场灰量为8t/h，第三电场灰量为2 t/h；

（2）电除尘器飞灰灰温：120℃；粉煤灰堆积密度： 940kg/m3；

（3）电除尘器灰斗出口法兰至地面高度： 5.5m；

（4）最近5年灰成份分析数据：

附表1：入炉煤综合样灰成份分析数据

2．2 气力输灰系统设计参数

2．3 气力输灰系统的工程配置

该电厂一期气力出灰工程分为五个子系统：PLC程控与上位机监控系统、空气压缩机和空气干燥系统、灰斗流化系统、仓泵系统、灰库系统。主要配置设备有：PLC程控柜两套、运行员操作站两台、电除尘器下仓泵24套、空压机5用2备共7台、冷冻式干燥器2用1备共3套、流化风机4台、电加热器及控制机柜2套、灰库相应设备2套等。系统以全自动PLC程控运行为主，就地手动为辅，在集控室实现上位机集中监控管理。仓泵、流化风机、空压机及空气干燥系统均纳入上位机管理之中。

3 气力输灰系统的控制设计及工艺流程

3．1 PLC程控与上位机监控系统

PLC程控系统采用美国A-B公司的SLC-505可编程控制器作为主机。除灰系统共设2套PLC，每炉1套，流化风机、干燥器及空压机等公用系统信号分别进入2套PLC系统，PLC 控制柜配置相应数量的Ｉ/Ｏ开关量、模拟量模块，电源模块，组成完整的PLC系统。PLC 系统通过以太网网络与上位计算机（工作站）进行通讯，网络为100M网络。

系统软件包括两部分：上位机监控管理软件和PLC程控软件。监控管理软件采用全图形化，全汉化的实时软件画面形式，通过对监控画面上相应图符的点击，即可完成对除灰系统的各项操作，除灰系统监控软件的功能包含：仓泵系统的控制、输灰系统压力的实时监测、系统故障的报警及处理、公用系统设备管理、PLC系统信息显示等五大块。上位机软件采用A-B公司的RESVIEW工控软件，2台运行员操作站工作站采用一套RESVIEW组态软件开发包，一套RESVIEW组态软件运行包。

除灰系统的程序控制可实现设备全自动程控运行，除了能在上位机上进行程控外，本系统还能在上位机上进行单控软手操，当程控出现故障或设备处于检修状态时，还可通过就地

手控对系统进行控制。每一种控制方式都能实现对任一设备的启停和阀门开关操作，其中空压机系统及灰库系统以就地手操作为最高优先级控制方式。

3．2 输灰工艺流程设计

正压浓相输灰系统采用仓泵间歇式输灰方式，每输送一泵飞灰为一个工作循环，每个工作循环由四个阶段构成（参见图2），其工作流程如下：

（1）流化阶段

在输送气源压力满足条件，灰库料位未满，灰库布袋除尘器运行，仓泵投入自动的情况下，进料阀、平衡阀、出料阀关闭，进气阀打开。压缩空气通过仓泵流化盘后均匀地进入仓泵，仓泵内干灰被逐渐流化，同时，仓泵内压力随之升高，当压力达到上限压力PH时，出料阀自动打开，流化阶段结束，进入输送阶段。当程序事先设定的仓泵升压计时t1到后，而仓泵内压力尚未到达压力上限值时，系统将发出欠压报警信号，表明仓泵各阀门可能有泄漏，或进气阀故障，或压力开关出现故障，仓泵所有阀门自动关闭等待检修。

（2）输送阶段

在输送阶段，出料阀、进气阀为开启状态，进料阀、平衡阀为关闭状态，仓泵输送计时开始。此时仓泵边进气边流化边输灰，被流化后的飞灰均匀进入输灰管道，在输灰时间t2中，仓泵内压力保持基本稳定（参见图2），当仓泵内飞灰输送完毕，管路阻力下降，管路内压力逐渐降低。当仓泵内压力达到下限压力PL后，表明输送阶段结束，进入吹扫阶段。

（3）吹扫阶段

吹扫阶段进料阀仍为关闭状态，进气阀、出料阀为开启状态，吹扫计时开始，当吹扫计时t3到后，程序控制首先关闭进气阀并延时关闭出料阀，这一阶段主要作用是通过纯压缩空气把残留的飞灰送入灰库，最后呈纯空气流动状态，系统阻力下降至稳定值。

（4）进料阶段

在进料阶段，仓泵进料阀、平衡阀为开启状态，进气阀及出料阀为关闭状态，干灰由除尘器灰斗进入仓泵。当泵内干灰灰位高信号出现时，系统自动关闭进料阀、平衡阀，进料阶段t4结束。

（5）除了正常输灰外，系统还设计了自动防堵装置及连续输送装置，在输灰时如果管道内压力达到程序设定的管道压力上限后，自动防堵装置或连续输送装置将开启；在管道内压力达到程序设定的管道压力下限后，自动防堵装置或连续输送装置将关闭。