博茨瓦纳MORUPULE B燃煤电站工程灰、渣及石灰石输送系统介绍

金晶

（中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司 湖北武汉 430071）

1 工程概况

本工程位于非洲国家博茨瓦纳，电厂厂址位于Palapye镇西面约5.5km。电厂西侧约2km为Moruple煤矿，电厂用煤取自该煤矿。本工程新建四台超高压中间再热150MW燃煤发电机组，配四台520t/h循环流化床锅炉。

1.1 锅炉耗煤量及石灰石耗量

表1

1.2 锅炉排灰渣量（表2）

2 除灰、渣及石灰石粉输送系统

2.1 除灰系统

飞灰处理系统主要包含气力输送和灰库贮存两部分，系统概述如下：

表2

2.1.1 飞灰气力输送系统概述

本工程飞灰采用正压气力输送系统，一级输送，管线长度约800m。气力除灰系统出力按锅炉BMCR工况下燃用设计煤种排灰量的150%设计，即27t/h，且能够满足锅炉燃用校核煤种排灰量的输送。

锅炉配备一台双室五电场静电除尘器，每电场4个灰斗；省煤器设2个灰斗；空气预热器设2个灰斗，每个灰斗下设一台输送仓泵。每台炉设有两根灰管，两根管道均可分别进入两座公共灰库。飞灰经布置在库顶的袋式收尘器分离，落入灰库贮存。

电除尘器一电场输灰系统为连续运行方式，除尘器二至五电场和空气预热器、省煤器的输灰系统为定期运行方式。一电场故障情况下，二电场的输送系统能够代替一电场运行，满足系统出力要求。

为保证静电除尘器灰斗排灰顺畅，灰斗壁设置了气化板，每两台锅炉静电除尘器设置了2组气化风机和电加热器。气化风机和电加热器1组运行，1组备用。

2.1.2 灰库贮存系统概述

四台炉共设2座钢灰库，布置在灰场边。每座灰库直径为φ12m，容积1350m3，可满足锅炉燃用设计煤种时30h的排灰量。每座灰库下共设2台湿式搅拌机排灰，干灰经湿式搅拌机加湿后，由自卸车装运至灰场。灰库顶设一台过滤面积为120m2的脉冲布袋除尘器，将气、灰分离后的空气排入大气。库底设有呈放射状气化槽。灰库气化风机将空气送入电加热器加热，加热的空气吹进气化槽，使灰库底的灰处于悬浮状态便于流动。

2.2 除渣系统

系统概述：

本工程底渣处理系统采用机械和气力输送，气力输送系统分为两级输送。

机械输渣系统出力为30t/h，每台锅炉4台冷渣器出口连接一级链斗输送机，然后渣经二级链斗输送机提升落入渣库A贮存。为了系统的安全运行，在每台冷渣器出口设一个事故排渣口。

每台炉设渣库A一座，渣库直径为φ7m，容积280m3，可满足锅炉燃用设计煤种时24h的排渣量。在渣库A下设有两路接口：一路接气力输送系统；另一路接湿式搅拌机，渣由湿式搅拌机加湿后自卸车直接运至灰场。为保证渣的颗粒能够满足气力输送系统要求，每台炉渣库A下设1套碎渣系统，破碎设备采用齿辊式细粒碎渣机，额定出力为25t/h。

第一级气力输送系统将每台炉破碎后的渣集中至中转渣库B，系统出力为22t/h。每台渣库A下设一台D泵，一根输送管道经过两次变径至中转渣库B。管线水平长度约320m。

第二级气力输送系统将中转渣库B中的渣输送至灰场边的终端渣库C，系统出力为44t/h，管线水平长度约480m。中转渣库B下配置3套输送系统，2套运行1套备用。中转渣库B一座，渣库直径为φ9m，容积350m3，可至少满足4台炉燃用设计煤种时8h的排渣量。终端渣库C一座，渣库直径为φ12m，容积1350m3，可至少满足4台炉燃用设计煤种时24h的排渣量。下部设有湿式搅拌机，渣由湿式搅拌机加湿后装车运至灰场。

2.3 石灰石粉输送系统

系统描述：

石灰石粉采用两级气力输送系统，一级输送系统出力Q＝45t/h；二级输送泵系统出力12-24t/h。石灰石粉输送系统为连续运行方式，其中二级输送泵的出力可以随锅炉的运行工况变化调整。

石灰石粉一级输送系统：细碎楼里每台石灰石细碎机下缓冲斗出口配备一台输送泵，共配备3台输送泵。输送管线水平长度约270m。

石灰石粉二级输送系统：每台炉对应一座石灰石粉库，每座石灰石成品粉库下安装两台注料泵，其出口合并为一根DN200的管道，管路上设二级管路分配器，共3个。第一级管路分配器安装在DN200母管上，将DN200的母管分成两根DN150的支管；第二级管路分配器分别安装在两根DN150的支管上，将两根ND150的管道分成四根DN125的管道接入锅炉炉膛接口。

石灰石粉二级输送采用注料泵，可连续给料，并配有计量称重装置，利用出料阀的调速电机来控制石灰石的输送量。管线水平长度约240m。本工程共设石灰石粉库4座，直径为φ8m，容积350m3，可至少满足锅炉在BMCR燃用设计煤种时24h的石灰石消耗量。

3 服务用空压机系统

服务用气仅用于灰、渣、石灰石粉的输送系统及全厂其他锅炉辅助系统。仪用气接自汽机部分仪用空压机系统。

系统概述：

根据除灰渣、石灰石系统确定的方案，以及全厂各个系统所需空气量，共安装16套少油螺杆式水冷空压机及配套空气净化装置作为全厂服务用气，空压机参数为：型号TS32S-600HWC，流量Q=85.5Nm3/min，压力P=0.8MPa，出口含油量<3ppm，含尘颗粒<5μm。空压机采用美国寿力公司设备。

空气净化系统设备由无热再生干燥器、除油除尘过滤设备组成。经过净化装置后服务用气品质能够满足合同要求。

4 除灰渣系统及石灰石粉输送系统控制方式

气力输送部分、除渣部分采用DCS控制，灰库采用DCS远程站控制。灰库、渣库的卸灰部分采用就地控制。石灰石粉一级输送系统控制纳入运煤系统程控，二级输送系统纳入DCS控制。

5 设计运行小结

（1）由于本工程位于非洲当地平均大气压为905hpa较为特殊，考虑到当地气压特性在选取空压机容量及压力时对空压机及净化设备提出了气压修正的要求。

（2）较常规工程而言本工程锅炉底渣处理系统除有机械输送外还采用了气力输送，对于气力输送部分来说细粒碎渣机的使用效果是关键，通过现场运行反馈了解到中转渣仓下细粒碎渣机的运行情况较好能够满足系统出力要求，但也存在气力输渣管道的磨损较严重的情况。

（3）运行调试中出现的问题：

①试运初期出现部分阀门不动作，经检查后发现接线有误，在改完接线后问题解除阀门动作正常。

②在对电除尘器输灰管道进行打压时（压力是4MPa），管道补偿器出现漏气点，经检查后发现主要是管道补偿器的盘根漏气，增加盘根后漏气情况消除。

③在试运过程中出现电除尘器输灰管道压力过高的情况，拆出管道检查发现管道内有从锅炉掉下的焊条和铁丝堵住了输灰管道，经过处理后输灰管道压力恢复正常。

④在调试渣仓下双轴搅拌机时，发现减速箱内显示油位的管道已变黑不能正常显示油位。通过分析主要原因是由于运输及安装时间较长减速箱内的油中已含有杂质，更换机油后设备正常运行。

⑤石灰石粉库上库顶切换阀在调试期间，发现密封电磁阀动作后没有密封压力信号反馈，同时切换阀上的位置反馈开关也没有信号。检查控制箱内的接线，发现主要是因为电源线在安装过程中碰伤引起的，更换新线后信号反馈正常。

6 结束语

现本工程四台机组都已发电，目前整个除灰、渣及石灰石粉输送系统，除发生过因外方运行维护不好所造成的气力输渣及石灰石粉气力输送系统停运的情况外，整个系统设备的运行情况基本良好。