负压气力输送技术在火力发电厂石子煤输送的应用

毕宁

摘 要：磨煤机碾磨后的石子煤具有比重大、温度高、颗粒大及硬度高等特性，一直是火力发电厂石子煤处理的难题，文章提出石子煤负压输送系统改变了过去负压不能进行吸送重、粗颗粒物的历史，解决了环保问题和降低了工人劳动强度，提高了工作效率。

关键词：石子煤负压输送系统；设计；环保；工作效率

中图分类号：TM621 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）33-0182-03

Abstract： The stone coal milled by the coal mill has the characteristics of large specific gravity， high temperature， large particle size and high hardness， which has always been a difficult problem for the treatment of the stone coal in the thermal power plant. The paper points out that the negative pressure conveying system of stone coal has changed the past history that the negative pressure can not carry on the suction and delivery of heavy and coarse particles， solved the environmental protection problems， reduced the labor intensity of the workers and improved the working efficiency.

Keywords： negative pressure conveying system of pebble coal； design； environmental protection； working efficiency

1 石子煤輸送系统概况

石子煤具有比重大、温度高、颗粒大及硬度高等特性，使得石子煤比一般灰渣更难输送。目前国内石子煤输送系统的方式很多，大体可归纳为两大类：

1.1 活动石子煤斗方式

活动石子煤斗方式是采用活动石子煤斗、叉车转运方式来处理石子煤。

1.2 机械输送方式

机械输送系统是采用振动（或刮板）输送机、带式输送机将中速磨煤机排出的石子煤运送到石子煤仓内集中，然后由汽车外运。

2 负压气力输送石子煤系统

负压气力输送石子煤系统改变了过去负压不能进行吸送重、粗颗粒物的历史。每台磨煤机配1台固定石子煤斗，每个固定石子煤斗通过一个上部闸门与磨煤机相连，固定石子煤斗能储存每台磨煤机约2小时的石子煤排放量。正常情况下，上部闸门打开，石子煤直接排入石子煤斗，当石子煤斗料位达到高料位时，上部闸门关闭，启动真空泵当整个系统内达到设定的负压值时，打开石子煤斗的出口门，由固定石子煤斗下方的给料装置连续将石子煤输送到石子煤仓顶部的旋风分离器和布袋分离器两级过滤分离，分离出来的石子煤落入石子煤仓储存后外运，分离出的干净空气经真空泵排放至大气。

石子煤负压输送系统在石子煤输送过程中是在全封闭的系统中负压气力输送、收集，不会对周围环境造成污染，解决了已往石子煤在排放和输送过程中的粉尘外漏问题，改善了现场卫生环境。

3 负压气力输送石子煤系统设计

3.1 石子煤量的取值及计算

我国电厂燃煤的煤质低劣且杂质多，磨煤机吐出的有木块、铁块和石头等。石子煤量的变化大，相同的煤种，由于采用不同的磨煤机，不同的运行水平，实际产生的石子煤量相差一倍甚至几倍。

为了在石子煤处理系统设计中满足设计出力及设备选型的需要，对几大磨煤机厂家进行了调研，相关内容见表1。

根据各大磨煤机厂提供的数据，石子煤率一般不超过燃煤量的0.1%，但据调研结果，由于煤源不稳，实际燃烧煤质偏离设计煤质，使得石子煤率不可估算。

3.2 系统工艺流程见图1

3.3 系统组成

负压气力输送石子煤系统主要由下面5部分组成：

3.4 主要设备及参数

3.4.1 动力集成箱

动力集成箱是系统运行的动力源，通过真空泵作用建立负压环境和足够风量，从而将石子煤从料斗输送到旋风/布袋分离器内进行气料分离。

动力集成箱中的真空泵采用一对一变频控制，真空泵启动后除非遇到故障需要停机，基本上处于长期运行状态，平时未吸料阶段风机处于低速运行状态，当开始吸料切换到高速状态，当系统检测到某一支路进气阀打开、吸料阀打开，主进气阀关闭状态后，认为该支路即将进入吸料状态，然后将风机切换到高速。系统自动检测电机电流、管道负压、风机入口空气温度等参数，当风机电流大于设定值（暂定180A）或者管道负压大于设定值（暂定-50KPa）或者进口温度开关动作值被触发，则系统报警，风机停机。

3.4.2 空气冷却器

为了适应环境温度的变化，保证系统出力，系统在旋风/布袋分离器和动力集成箱之间设置了冷却器。

冷却方式为空气风冷，冷却器根据风机风量的大小选择不同的型号。

3.4.3 旋风/布袋除尘器

石子煤仓顶上设石子煤分离仓、除尘器，用于清除输送气流中的粉尘。石子煤分离仓、除尘器采用旋风分离器/布袋除尘器（一体式）设计，除尘效率≥99.99%，袋式过滤器应能耐260℃的高温，过滤器配有滤袋超压、滤袋压差、滤袋破损等必要的监测报警控制装置。过滤风速不大于0.8m/min，由它净化后的空气含尘量应小于30mg/Nm3。

3.4.4 阀门

（1）进料阀和吸料阀，由于磨煤机连续正压运行且与石子煤直接接触，所以选用耐高温耐磨性能好石子煤专用阀门，能够保证排料口与石子煤斗连接的进料阀的可靠性、安全性。

（2）石子煤输送专用全密封双插板阀：

a.针对石子煤输送的特殊工况，阀座内部设计成斜面，石子煤不能堆积，便于阀门的关闭；下阀板设计成条状，以便阀门的完全打开。

b.阀门密封面采用耐磨合金，耐磨性好，使用寿命长。

c.閥门采用全密封结构形式，避免了外漏现象的发生，结构紧凑，安装方便。

（3）进气阀，进气阀为系统补充空气，空气就来自厂房内的普通空气，所以补偿空气阀采用普通的气动蝶阀即可。

3.4.5 石子煤斗及储料仓

（1）石子煤斗，石子煤斗内设有50mm×50mm方形格栅箅子，防止大块杂物进入系统，堵塞管道。设有快开式全密封入孔门，方便检查维护和系统故障时工人手动排渣。

（2）储料仓本体和支架采用全钢结构，仓体的锥体和落料管部分采用耐磨和耐腐蚀的材料制成锥体与水平的夹角不小于55°C。储料仓设1套高料位计（机械重锤式），当高料位时能发出报警信号。为减少在卸灰时出现二次扬尘，石子煤仓下部设有1套汽车散装机。

3.4.6 输送管道系统

（1）主管道（母管）、支路管道、弯头和阀门等，均采用耐磨材料制作而成，保证了系统运行的可靠性，延长了系统的使用寿命。在主管道适当位置布置2～3个快速接头，根据现场需要可清扫附近地面卫生。

（2）弯头采用大曲率半径形式减小系统的阻力，既保证了系统的可靠性又提高了系统的输送效率。

（3）空气管道采用高性能蝶阀，防止异物磨损和硫化物的腐蚀。

3.4.7 控制系统

石子煤输送系统控制采用辅网DCS远程监控，控制方式分为自动程控、远方软手操和就地手操运行。在自动运行方式下，系统将根据预定程序运行，由上位机可完成运行操作、状态显示，实现声光报警；在软手操运行方式下，系统可对设备进行一对一的操作运行。控制柜及上位机布置在全厂集中控制室内。整个石子煤负压输送系统完全实现了自动化控制，大大的降低了工人劳动强度。

4 石子煤负压输送系统的优缺点（见表2）

参考文献：

[1]DL/T5142-2012.火力发电厂除灰设计技术规程[S].

[2]GB 50660-2011.大中型火力发电厂设计规范[S].

[3]原永涛，蒋学典，孙宝森，等.火力发电厂气力输灰技术及其应用[M].北京：中国电力出版社.

[4]李诗久，周晓君.气力输送理论与应用[M].北京：机械工业出版社出版，1992.