浅析火力发电厂石子煤处理系统设计方案

浅析火力发电厂石子煤处理系统设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 浅析火力发电厂石子煤处理系统设计方案 N0.05.2011 北京电力高等专科学校 BeijingElectricPowerCollege电力系统囤 浅析火力发电厂石子煤处理系统设计方案 陈超 (河北省电力勘测设计研究院,河北石家庄osoo31) 摘要:本文主要介绍了目前国内现有的石子煤处理系统,分别为人工输送,机械输送,水力输送,负压输送及正压输送五种方案.通过分 析比较不同输送系统的工作原理和特性,对石子煤处理系统的设计提出了一些建议. 关键词:石子煤;人工输送方式,o机械输送方式;水力输送方式;负压输送方式;正压输送方式 中图分类号:TIM文献标识码:A文章编号:1009-0118(2011).05-0054-03 目前中速磨煤机已广泛应用于我国的火力发电厂中,鉴于中速磨煤 机的工作原理,在运行过程中要排出难以粉碎的煤中原生矿物质,如黄铁 矿,石英砂,岩石和外来异物(铁件,石块等),其中夹杂少量的煤粒,即通 称的石子煤.石子煤具有密度大,温度高,颗粒不均且硬度高等特性,使 得石子煤的输送较常规的灰渣物料输送难度更大.加之我国火力发电厂 普遍存在煤种多变,煤质低劣的特点,导致所生成的石子煤不仅杂质多, 不同的磨煤机,运行水平不同,所产生的 而且生成量变幅较大;相同煤种, 石子煤量亦相差很大,这就导致了石子煤产出量更加难以预测:石子煤收 集斗的温度也是影响磨煤机正常工作的重要因素之一,石子煤外排不畅, 会引起石子煤直接堵在一次风口,引起石子煤燃烧等异常情况,因此石子 煤的温度也同样难以控制". 由于中速磨煤机所产生的石子煤的数量,温度,颗粒大小都存在着不 可预测性,且磨煤机周围空间狭小;工作环境要求高,这些因素都给石子 煤处理系统的选型和设计带来了很大困难. 目前国内石子煤处理系统可分为:人工,机械,水力,负压气力及正压 气力输送五种,本文就上述五种系统各自的特点进行介绍,并加以比较分 析. 一 , 人工输送系统 人工输送系统主要包括:石子煤收集斗,活动石子煤斗,自卸卡车装 卸三大部分.工作流程为:磨煤机将石子煤排入石子煤收集斗,通过开启 出料阀,将石子煤排入活动石子煤斗(或就地排出,通过人工收集至石子 煤斗)并运至自卸车,最终将其运送到灰场或中转场地.人工输送系统如 图1所示: 图1人工清除石子煤系统流程图 石子煤收集斗用以收集和排出磨煤机产生的石子煤,无论采用何种 输送系统,石子煤收集斗都是重要部件.石子煤收集斗由进料门,收集 斗,出料门三部分组成,进,出料门一般选用气动门控制.石子煤收集斗 配有料位计,通过料位计测定斗内料位高度确定进,出料.在设备选型和 制造时应注意进,出料门和料位计均需要考虑高温工况. 活动石子煤斗是通过人工方式将石子煤收集斗中的石子煤(或排放 到地上的石子煤)运到自卸卡车上,转运至灰场,或中转场地的重要工具. 活动石子煤斗转运石子煤至自卸车方式,包括以下几种: 采用人力小车,人工转运活动石子煤斗至自卸卡车 采用磨煤机检修行车人工吊运活动石子煤斗至自卸卡车 采用叉车运送活动石子煤斗至自卸卡车 上述三种转运方式各有优缺点,工作强度存在一定差别,初期投资也 存在差异.总体而言,以叉车运送方式转运活动斗装载量最大,工作强度 也最低,但初期投资较高;通过人力小车的方式最为灵活,初期投资较少, 但是操作工人工作强度较大,且工作环境恶劣. 石子煤收集斗进,出均有阀门,一般在开启出料门时,先要关闭进料 门.开启出料阀时,因收集煤斗内存在残压,抑或是进料阀门关闭不严 密,斗中将会喷出高温有害气体,现场灰尘飞扬,严重影响了环境与作业 工人健康.若直接就地排放再进行人工处理,就会造成更加严重的污染. 综上所述,人工输送系统具有设计方案简单,可靠,运行方便,初期投 资少,适应性强等优点,但是该系统的缺点是自动化水平低,劳动强度大, 对锅炉磨煤机车间现场环境会产生污染,作业人员职业健康难以保障. 人工输送方式适用于石子煤产出量较少的情况,对于石子煤排放量 大的火力发电厂而言,就不再适宜采用人工输送石子煤方案.目前国内 诸多大型电站都曾出现过因实际燃用煤种与设计煤种偏差较大,石子煤 产出量超出设计值,而使得人工连续作业亦无法满足石子煤的清理情况. 二,机械输送方式 机械输送石子煤系统主要由石子煤收集斗,一级输送设各,二级输送 设备,自卸卡车组成,其工作流程为:石子煤收集斗排出的石子煤通过一, 二级输送设备转运至石子煤储存仓,再通过自卸卡车将其运送到灰场或 中转场地.机械输送系统如图2所示: 一一, — 图2机械输送石子煤系统流程图 机械输送是该系统设计的主要部分,因一级,二级输送设备选型,系 统方案布置及运行方式的不同,机械输送方式也不尽相同. (一)国内某些电厂采用振动输送机作为一级输送设备,皮带机作为 二级输送设备.一级输送设备布置在磨煤机靠汽机侧地下,石子煤经排 渣门,下溜管排到振动输送机中.振动输送机再将石子煤输送到爬坡皮 带机,经皮带将石子煤提升,运至石子煤储存仓暂存,再由白卸卡车运走. (二)某些电厂采用链式刮板输送机作为一,二级输送设备,间断输送 方式.每台磨煤机配置一套一级石子煤刮板输送机,每台炉所有一级石 子煤刮板机共用一套二级石子煤刮板输送机,石子煤经由一,二级刮板输 送机至石子煤储存仓集中,再由自卸卡车运走.该方案,级刮板输送机 布置磨煤机场地内,采用地下布置.二级刮板输送机布置于一级刮板输 送机之下,也采用地下布置方式.二级刮板输送机出锅炉房后可经改向 爬坡到石子煤储存仓或经斗式提升机提升至石子煤储存仓. 上述两种设计方案的优点是自动化程度较高,运行较平稳,系统出力 大,整个输送系统采用全封闭设计,一定程度上避免了扬尘现象.但是同 时也应看到机械输送系统的不足之处: 1,采用地下布置,输送过程中噪音不可避免,加之高温的封闭环境 中,检修环境很差 2,采用振动输送机易发生基础振坏,输送堵塞,振动弹簧断裂等故 障,刮板输送机易发生物料卡塞,断链等故障,检修工作量大,检修难度高. 3,虽然机械输送系统是全封闭设计,但是刮板输送机会发生回程携 料,漏渣冒灰的现象时常发生. 作者简介:陈超(1981一),男,毕业于华北电力大学能源与动力工程学院,硕士研究生,工程师,研究方向:火力发电厂除灰渣系统设计. NO.O6.2011 北京电力高等专科学校 BeijingElectricPowe— r——— C—— o—— ll— e — g— e — 电力系统回 4,采用机械输送方式,锅炉房内的地下隧道是必不可少的.地下隧 道内需设计除尘,冲洗,排污系统,初期投资大. 三,水力输送方式 水力输送石子煤系统的石子煤收集设备与人工,机械方式的收集斗 设计基本相同,但水力输送系统收集斗内设计有格栅,把可能引起水力输 送管道堵管的大粒径石子煤隔离在石子煤收集斗内.水力输送系统的特 点在于石子收集斗排放门后采用了主要由水力喷射器组成的水力输送系 统来输送石子煤"坷. 水力输送单元后续的处理方式较多: (一)采用输送至石子煤刮板捞渣机的形式 (二)采用将石子煤输送至渣的脱水仓,与渣一起脱水后用汽车运往 灰场的形式 (三)采用将石子煤输送到刮板捞渣机,再随炉底渣一道排入渣仓,随 炉底渣一起外运形式 水力喷射处理单元根据系统设计的不同,可以包括高压水泵,水力喷 射器,回水池,污水池,排污泵,储水池,补充水泵,回水泵,溢流水箱,溢流 水泵以及配套管道,阀门,节流孔板,压力开关等系统设备. 图3水力输送石子煤系统流程图 水力输送石子煤系统的优点为: 水力输送石子煤通过管道进行全密封状态的运输,避免了粉尘的 1, 泄漏,飞扬,实现了石子煤输送的环保达标.同时磨煤机区域地面不用设 灰沟,检修地道,也不必经常进行水洗. 2,水力输送系统可实现计算机控制,自动化程度高.同时水力输送 石子煤系统可与电厂的控制系统连为一个整体,便于运行和维护. 3,如通过采用二级或多级输送,在中间设置过渡仓,可进行长距离的 石子煤输送. 4,水力输送系统大大降低了劳动强度,使电厂摆脱用人工清除石子 煤的繁重体力劳动. 5,水力输送系统布置灵活,无转动部件,维护方便. 同时也应看到水力输送石子煤系统的不足之处: (1)石子煤水力输送系统的设计关键是保证输送系统的水平衡和污 泥的处理.石子煤输送系统的用水系统不易与化水系统或其它水系统混 用,以免带来环保上的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 . 2)石子煤水力输送系统为管道输送,(如果管内有大块的石子煤,很 容易引起系统堵管,因此必须在石子煤收集斗中设计格栅.格栅孔距选 取过大,经常引起输送管路堵塞;格栅孔距选取过小,短时间的大块的石 子煤的沉积,很快就会引起收集斗内格栅网孔堵塞,导致小的石子煤块也 无法进入格栅下部空间,由此引起石子煤收集斗堵塞,需要人工清理收集 斗. (3)水力输送方式中,输送距离,爬升高度都受水力输送单元本身特 性限制,管道阻力计算也会有较大偏差,在设计不合理时,经常会发生输 送压力不稳定,运行控制不正常时,也会出现收集斗倒灌进水情况. (4)水力单元后续的流程中,石子煤刮板机直接装车的方式,间断式 运行,8h运行一次.但是,往往这时石子煤刮板机内已有大量的石子煤, 必须重载启动,经常会发生机械或电气故障,甚至事故.所以只好把卡车 一 直停在石子煤刮板机下方,刮板机连续运行.散落的石子煤与残留的 冲洗水从车箱内渗出,影响了文明生产. (5)如果采用在石子煤刮板机下方设石子煤储存仓的方式,刮板机卸 料头要提得很高,在炉后,布置这样的空间非常困难,设备成本也大幅增 加.在将石子煤冲人刮板捞渣机与底渣脱水仓的系统中,利用了原来设 备,运行较为稳定.但是这样的系统将乌黑的石子煤冲洗水与渣水混在 了一起,大大增加了渣水污泥处理的难度,也改变了渣水的化学特性,增 加了腐蚀,间歇性的大量的石子煤的冲洗水的补入,使得底渣水平衡破 坏,炉底溢流水泵也需重选型,运行工况也变得不稳定. (6)水力输送系统设计较复杂,运行效率低,初期投资较高,调整磨合 期长,输送距离短,收集斗的大块堵塞,反水,泵阀的污水泄漏等情况难以 避免,这些问题,对电厂的运行管理水平也提出了挑战.运行不好的情况 下,现场环境同样不容乐观. 四,负压输送方式 负压输送系统的工作流程如下:启动力装置(真空泵组)后,整个石子 煤输送系统都处于高真空状态.在气力加速室作用下产生高速气流,螺 旋给料输送装置将石子煤定量,均匀地送入气力加速室内".石子煤在 高度气流的作用下,沿输送管道向石子煤储存箱流动.石子煤储存箱由 重力沉降室(料仓),旋风除尘器,滤筒除尘器组成,含石子煤的混合气流 在流经旋风分离器,重力沉降室时,实现石子煤与含尘气流的分离,石子 煤落入料仓内,含尘气流经过除尘器后,分离出的粉尘落入石子煤仓,而 洁净空气经过真空泵和消声器后排入大气.系统流程图如下: 1一石子煤排料阀;2一石子煤收集器;3一给料机构:4一气动蝶阀:5一气力加速 室;6一手动闽;7一输送管网;8一除尘器;9一石子煤储仓;10--卸料阀;11一分流 阀;l2一动力装置;13一负荷释放阀 图4石子煤真空清理系统原理图 负压输送系统具备以下优点: (一)通过实现负压真空工作状态,管道输送系统为全封闭设计,避免 了人工清运和机械输送所产生的粉尘污染,保证工作环境清洁. (二)从运行维护以及节能降耗的角度 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ,利用空气作为输送介质, 较水力输送系统,不仅节约水资源,而且避免了水力输送系统中复杂的水 处理系统. (---)负压输送系统设计较为简单,自动化程度高,运行稳定性良好. (四)负压输送系统采用管道输送方式,输送管道布置灵活,维护方便. 但是该系统也存在一下不足: 1,由于该系统受到真空严密性的限制和影响,其输送距离和管道布 置均有一些的制约条件,管道不宜设计过长或采用过多的弯头,避免出现 U型管路的布置. 2,负压输送依靠动压,输送石子煤的起始速度较高,对管道的,管道 磨损情况不容小视 3,负压输送系统对石子煤收集斗进出料气动门严密性要求很高,若 气动门严密性不佳,会对石子煤输送系统严密性和真空度的建立产生较 大影响,且漏出的热风冲刷石子煤容易发生结焦现象. 五,正压输送方式 石子煤正压输送系统是以压缩空气作为输送介质,利用压缩空气的 静压和动压,将石子煤送到终端石子煤仓或渣仓. 正压输送系统工艺流程为:开启石子煤收集斗入料阀,然后开启仓泵 进料阀,给仓泵进料,或通过电动给料设各为仓泵进料.当达到进料时 间,即关闭仓泵进料阀,打开仓泵进气阀,开始进行气化,输送;当仓泵内 石子煤输送完毕后,对石子煤输送管道加以吹扫,关闭进气阀,打开仓泵 进料阀再次进料.系统流程图如下: =一罩 ; No.05.2011 北京电力高等专科学校 — B—— e— ijingElectricPowerCollege电力系统回 官业且/\地区220kV输电线路雷害案例分析与对策 顾新 (江苏省宜兴市供电公司,江苏宜兴214200) 摘要:针对宜兴地区输线路雷击跳闸率较高的情况及电网结构特点,根据近几年宜兴地区220kV输电线路雷害故障案例的成因分析,对 220kV输电线路防雷措施进行了探讨,针对性地提出不同的情况和环境下,防止220kV输电线路雷击跳闸较为有效的方法. 关键词:220kV输电线路;雷害;案例分析;防雷措施 中图分类号:TM7文献标识码:A 一 ,引言 随着地方经济的发展,对输电线路供电可靠性的要求越来越高."十 一 五"期间,随着宜兴地区电网迅猛发展,雷击输电线路引起的跳闸,停电 事故数量也日益增多.据电网故障分类统计 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明,在我国眺闸率较高的 地区,高压线路运行的总跳闸次数中,由于雷击原因的事故次数约占5o , 70%.而宜兴是多霄地区且多丘陵山地,土壤电阻率高,雷击输电线 路弓i的事故率更高,占85%以上.分析宜兴电网结构可发现220kV主 网存在薄弱环节,220kV典巷变为终端变,暂未接入环网.因此220kV 线路跳闸事故对整个宜兴电网的安全影响重大.如何有效降低220l(V 线路雷击跳闸风险是确保宜兴电网安全稳定运行的重要工作. 二,22OkV输电线路雷害成因 输电线路上出现的大气过电压有两种,一种是雷直击于线路引起的, 称为直击雷过电压;另一种是雷直击线路附近地面,由于电磁感应所引 起的,称为感应雷过电压.而随着线路电压等级的升高,雷害成因呈现 不同的特点,除了接地电阻,避雷线保护角,绝缘配置,地形等因素外, 文章编号:1009-0118(2011).05-0056-02 22okV输电线路雷击成因还有如下几个特点: 塔型大.杆塔高容易引发迎面先导;而杆塔的 (一)220kV杆塔高, 塔型尺寸大,使杆塔的暴露面积增大,从而导致引雷半径的增大. (--)220kV线路运行电压高,致使线路导线周围空气容易产生离子 波,在雷电产生过程中易影响下行先导的产生和发展. (三)220kV输电线路广泛采用合成绝缘子,绝缘子表面电场存在分布 不均匀的情况,为了改善电场分布以及防止绝缘子闪络灼伤裙边,一般在 绝缘子两侧按照均压环.两侧均压环事实上短接了部分空气间隙,而且合 成绝缘子裙边直径较瓷质绝缘子小,造成耐雷水平比瓷质绝缘子偏低. 三,宜兴地区22OkV输电线路雷害案例分析及针对性防范措施 (一)案例一 2007年8月5日13:56,220kV宜北2K95,2K96线因雷击同时跳 闸,雷击造成220kV宜北2K96线13#处架空地线断线,双回路共计6支 合成绝缘子伞裙灼伤. 故障分析:这是一起典型的雷击杆顶造成同塔双回线路的相继反击 1一石子煤箱入口阀;2一石子煤箱;3一进料闲;4一进气阀;5一大颗粒排放阀;6 一 仓泵;7一气化室;8一输送管道;9一布袋除尘器;l0一石子煤仓;11一卸料阀 图5石子煤正压气力输送系统流程图 正压输送系统的石子煤收集斗安装于磨煤机卸料口的下侧,用于收 集和分选石子煤,一般可使60mm以下粒径的石子煤颗粒落入仓泵.石子 煤收集斗由料斗,大颗粒排放阀,筛网,料位计等部件组成.筛网安装在 料斗内,筛网上安装料位计,当筛网上大颗粒石子煤堆积到一定高度致料 位计报警后,打开大颗粒排放阀,将大颗粒石子煤通过排放阀排出石子煤 收集斗至密封收集箱收集运走. 输送用仓泵安装在石子煤收集斗下部或电动给料设备下部,石子煤 与压缩空气在仓泵内充分混合后,排入输送管道,实现正压输送过程.石 子煤输送管道弯头处应采用耐磨形式的弯头,输送管道末端与石子煤仓 或渣仓项部连接,储存仓底部设有卸料阀,定期通过自卸卡车外运至灰场 或综合利用场地;储存仓顶部设有布袋除尘器,用于输送乏气的气固分离. 正压输送系统具备以下优点; (一)正压输送系统为完全密闭管道输送,输送过程中无粉尘泄漏,整 个系统自动化程度高,可并入电厂DES控制系统,并具备远程报警,监控 等,人工操作量少; (二)以压缩空气作为输送介质,输送压力高,浓度大,颗粒粗;压缩空气 可以由电厂空压机站统一供给,便于电厂的设备管理和维护;弯头选用加厚 的耐磨合金弯头,直管部分选用普通厚壁无缝钢管,系统造价大大降低. (三)输送距离长,管道布置灵活,可以将石子煤终端仓布置在渣仓和 其它料仓附近,方便电厂的运行管理. (四)每台磨煤机可单独配一根输送管道系统运行时,输送管道可 同时运行,也可交叉运行;另外,系统可根据料位运行,大大降低了系统的 能耗. (五)石子煤正压气力输送系统与其它系统相比存在较大优势.与水 力输送比较,输送介质采用空气,节水,省去了污水处理的设备的巨大投 资;与机械清理系统相比,布置简单无需深挖隧道,布置简单灵活;与人工 相比做到了自动化程度高,避免人工排放石子煤带来煤粉泄漏的环境污 染:与真空输送系统比较,系统更安全,可靠,磨损小,能耗低,管理方便. 但是该系统也存在以下不足: 1,该系统虽然具备上述诸多优点,但是目前总体投资尚处较高水平, 现场运行业绩尚不是很多. 2,如石子煤收集斗内部筛网设计不合理,极易造成筛网上大粒径 (>5O衄)石子煤堆积严重,不得不经常通过大粒径排放阀向外排放,会对 磨煤机周边工作环境造成二次污染.如筛网通过粒径选择过大,易造成 输送管道的堵塞. 建议在电动给料设备后部加装破碎装置,将大粒径石子煤破碎成小 粒径石子煤,这样不仅可以避免输送过程中发生堵管故障,而且还可以解 决管道磨损严重的问题. 六,结语 本文对目前国内现有的人工输送,机械输送,水力输送,负压输送及 正压输送五种方式进行了介绍.通过对这五种方式进行比较和分析,提 出了一些改进的建议,希望能够对石子煤系统设计提供一些新的思路. 参考文献: 【1】张森.浅议火力发电厂石子煤收集系统【J].制冷空调,2008,4(29). 原永涛.火力发电厂气力除灰技术及其应用.北京:中国电力出版社'20. 【3】杨伦,谢一华.气力输送工程【M】.北京:机械工业出版社,2007. 【4]周江涛.水力输送石子煤方法在火力发电厂的应用【J】.发电设备,2005,(1). 【5】金维勤,洪树蒙,干密封水力除石子煤技术的开发与应用[J】.电力建设, 2007,10(28). 【6】邢希东,刘登军.ZGM一123型中速直吹式磨煤机进水事故分析和预防?】. 中国电力,2008,5(41). 【7】刘堂礼.火电厂锅炉石子煤排放系统的改造【J】.电力建设,2006,8(27). 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