博茨瓦納MORUPULE B燃煤電站工程灰、渣及石灰石輸送系統(tǒng)介紹

金晶

（中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)中南電力設(shè)計(jì)院有限公司 湖北武漢 430071）

1 工程概況

本工程位于非洲國(guó)家博茨瓦納，電廠廠址位于Palapye鎮(zhèn)西面約5.5km。電廠西側(cè)約2km為Moruple煤礦，電廠用煤取自該煤礦。本工程新建四臺(tái)超高壓中間再熱150MW燃煤發(fā)電機(jī)組，配四臺(tái)520t/h循環(huán)流化床鍋爐。

1.1 鍋爐耗煤量及石灰石耗量

表1

1.2 鍋爐排灰渣量（表2）

2 除灰、渣及石灰石粉輸送系統(tǒng)

2.1 除灰系統(tǒng)

飛灰處理系統(tǒng)主要包含氣力輸送和灰?guī)熨A存兩部分，系統(tǒng)概述如下：

表2

2.1.1 飛灰氣力輸送系統(tǒng)概述

本工程飛灰采用正壓氣力輸送系統(tǒng)，一級(jí)輸送，管線長(zhǎng)度約800m。氣力除灰系統(tǒng)出力按鍋爐BMCR工況下燃用設(shè)計(jì)煤種排灰量的150%設(shè)計(jì)，即27t/h，且能夠滿足鍋爐燃用校核煤種排灰量的輸送。

鍋爐配備一臺(tái)雙室五電場(chǎng)靜電除塵器，每電場(chǎng)4個(gè)灰斗；省煤器設(shè)2個(gè)灰斗；空氣預(yù)熱器設(shè)2個(gè)灰斗，每個(gè)灰斗下設(shè)一臺(tái)輸送倉(cāng)泵。每臺(tái)爐設(shè)有兩根灰管，兩根管道均可分別進(jìn)入兩座公共灰?guī)臁ｏw灰經(jīng)布置在庫(kù)頂?shù)拇绞諌m器分離，落入灰?guī)熨A存。

電除塵器一電場(chǎng)輸灰系統(tǒng)為連續(xù)運(yùn)行方式，除塵器二至五電場(chǎng)和空氣預(yù)熱器、省煤器的輸灰系統(tǒng)為定期運(yùn)行方式。一電場(chǎng)故障情況下，二電場(chǎng)的輸送系統(tǒng)能夠代替一電場(chǎng)運(yùn)行，滿足系統(tǒng)出力要求。

為保證靜電除塵器灰斗排灰順暢，灰斗壁設(shè)置了氣化板，每?jī)膳_(tái)鍋爐靜電除塵器設(shè)置了2組氣化風(fēng)機(jī)和電加熱器。氣化風(fēng)機(jī)和電加熱器1組運(yùn)行，1組備用。

2.1.2 灰?guī)熨A存系統(tǒng)概述

四臺(tái)爐共設(shè)2座鋼灰?guī)欤贾迷诨覉?chǎng)邊。每座灰?guī)熘睆綖棣?2m，容積1350m3，可滿足鍋爐燃用設(shè)計(jì)煤種時(shí)30h的排灰量。每座灰?guī)煜鹿苍O(shè)2臺(tái)濕式攪拌機(jī)排灰，干灰經(jīng)濕式攪拌機(jī)加濕后，由自卸車裝運(yùn)至灰場(chǎng)。灰?guī)祉斣O(shè)一臺(tái)過(guò)濾面積為120m2的脈沖布袋除塵器，將氣、灰分離后的空氣排入大氣。庫(kù)底設(shè)有呈放射狀氣化槽。灰?guī)鞖饣L(fēng)機(jī)將空氣送入電加熱器加熱，加熱的空氣吹進(jìn)氣化槽，使灰?guī)斓椎幕姨幱趹腋顟B(tài)便于流動(dòng)。

2.2 除渣系統(tǒng)

系統(tǒng)概述：

本工程底渣處理系統(tǒng)采用機(jī)械和氣力輸送，氣力輸送系統(tǒng)分為兩級(jí)輸送。

機(jī)械輸渣系統(tǒng)出力為30t/h，每臺(tái)鍋爐4臺(tái)冷渣器出口連接一級(jí)鏈斗輸送機(jī)，然后渣經(jīng)二級(jí)鏈斗輸送機(jī)提升落入渣庫(kù)A貯存。為了系統(tǒng)的安全運(yùn)行，在每臺(tái)冷渣器出口設(shè)一個(gè)事故排渣口。

每臺(tái)爐設(shè)渣庫(kù)A一座，渣庫(kù)直徑為φ7m，容積280m3，可滿足鍋爐燃用設(shè)計(jì)煤種時(shí)24h的排渣量。在渣庫(kù)A下設(shè)有兩路接口：一路接氣力輸送系統(tǒng)；另一路接濕式攪拌機(jī)，渣由濕式攪拌機(jī)加濕后自卸車直接運(yùn)至灰場(chǎng)。為保證渣的顆粒能夠滿足氣力輸送系統(tǒng)要求，每臺(tái)爐渣庫(kù)A下設(shè)1套碎渣系統(tǒng)，破碎設(shè)備采用齒輥式細(xì)粒碎渣機(jī)，額定出力為25t/h。

第一級(jí)氣力輸送系統(tǒng)將每臺(tái)爐破碎后的渣集中至中轉(zhuǎn)渣庫(kù)B，系統(tǒng)出力為22t/h。每臺(tái)渣庫(kù)A下設(shè)一臺(tái)D泵，一根輸送管道經(jīng)過(guò)兩次變徑至中轉(zhuǎn)渣庫(kù)B。管線水平長(zhǎng)度約320m。

第二級(jí)氣力輸送系統(tǒng)將中轉(zhuǎn)渣庫(kù)B中的渣輸送至灰場(chǎng)邊的終端渣庫(kù)C，系統(tǒng)出力為44t/h，管線水平長(zhǎng)度約480m。中轉(zhuǎn)渣庫(kù)B下配置3套輸送系統(tǒng)，2套運(yùn)行1套備用。中轉(zhuǎn)渣庫(kù)B一座，渣庫(kù)直徑為φ9m，容積350m3，可至少滿足4臺(tái)爐燃用設(shè)計(jì)煤種時(shí)8h的排渣量。終端渣庫(kù)C一座，渣庫(kù)直徑為φ12m，容積1350m3，可至少滿足4臺(tái)爐燃用設(shè)計(jì)煤種時(shí)24h的排渣量。下部設(shè)有濕式攪拌機(jī)，渣由濕式攪拌機(jī)加濕后裝車運(yùn)至灰場(chǎng)。

2.3 石灰石粉輸送系統(tǒng)

系統(tǒng)描述：

石灰石粉采用兩級(jí)氣力輸送系統(tǒng)，一級(jí)輸送系統(tǒng)出力Q＝45t/h；二級(jí)輸送泵系統(tǒng)出力12-24t/h。石灰石粉輸送系統(tǒng)為連續(xù)運(yùn)行方式，其中二級(jí)輸送泵的出力可以隨鍋爐的運(yùn)行工況變化調(diào)整。

石灰石粉一級(jí)輸送系統(tǒng)：細(xì)碎樓里每臺(tái)石灰石細(xì)碎機(jī)下緩沖斗出口配備一臺(tái)輸送泵，共配備3臺(tái)輸送泵。輸送管線水平長(zhǎng)度約270m。

石灰石粉二級(jí)輸送系統(tǒng)：每臺(tái)爐對(duì)應(yīng)一座石灰石粉庫(kù)，每座石灰石成品粉庫(kù)下安裝兩臺(tái)注料泵，其出口合并為一根DN200的管道，管路上設(shè)二級(jí)管路分配器，共3個(gè)。第一級(jí)管路分配器安裝在DN200母管上，將DN200的母管分成兩根DN150的支管；第二級(jí)管路分配器分別安裝在兩根DN150的支管上，將兩根ND150的管道分成四根DN125的管道接入鍋爐爐膛接口。

石灰石粉二級(jí)輸送采用注料泵，可連續(xù)給料，并配有計(jì)量稱重裝置，利用出料閥的調(diào)速電機(jī)來(lái)控制石灰石的輸送量。管線水平長(zhǎng)度約240m。本工程共設(shè)石灰石粉庫(kù)4座，直徑為φ8m，容積350m3，可至少滿足鍋爐在BMCR燃用設(shè)計(jì)煤種時(shí)24h的石灰石消耗量。

3 服務(wù)用空壓機(jī)系統(tǒng)

服務(wù)用氣僅用于灰、渣、石灰石粉的輸送系統(tǒng)及全廠其他鍋爐輔助系統(tǒng)。儀用氣接自汽機(jī)部分儀用空壓機(jī)系統(tǒng)。

系統(tǒng)概述：

根據(jù)除灰渣、石灰石系統(tǒng)確定的方案，以及全廠各個(gè)系統(tǒng)所需空氣量，共安裝16套少油螺桿式水冷空壓機(jī)及配套空氣凈化裝置作為全廠服務(wù)用氣，空壓機(jī)參數(shù)為：型號(hào)TS32S-600HWC，流量Q=85.5Nm3/min，壓力P=0.8MPa，出口含油量<3ppm，含塵顆粒<5μm。空壓機(jī)采用美國(guó)壽力公司設(shè)備。

空氣凈化系統(tǒng)設(shè)備由無(wú)熱再生干燥器、除油除塵過(guò)濾設(shè)備組成。經(jīng)過(guò)凈化裝置后服務(wù)用氣品質(zhì)能夠滿足合同要求。

4 除灰渣系統(tǒng)及石灰石粉輸送系統(tǒng)控制方式

氣力輸送部分、除渣部分采用DCS控制，灰?guī)觳捎肈CS遠(yuǎn)程站控制。灰?guī)臁⒃鼛?kù)的卸灰部分采用就地控制。石灰石粉一級(jí)輸送系統(tǒng)控制納入運(yùn)煤系統(tǒng)程控，二級(jí)輸送系統(tǒng)納入DCS控制。

5 設(shè)計(jì)運(yùn)行小結(jié)

（1）由于本工程位于非洲當(dāng)?shù)仄骄髿鈮簽?05hpa較為特殊，考慮到當(dāng)?shù)貧鈮禾匦栽谶x取空壓機(jī)容量及壓力時(shí)對(duì)空壓機(jī)及凈化設(shè)備提出了氣壓修正的要求。

（2）較常規(guī)工程而言本工程鍋爐底渣處理系統(tǒng)除有機(jī)械輸送外還采用了氣力輸送，對(duì)于氣力輸送部分來(lái)說(shuō)細(xì)粒碎渣機(jī)的使用效果是關(guān)鍵，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行反饋了解到中轉(zhuǎn)渣倉(cāng)下細(xì)粒碎渣機(jī)的運(yùn)行情況較好能夠滿足系統(tǒng)出力要求，但也存在氣力輸渣管道的磨損較嚴(yán)重的情況。

（3）運(yùn)行調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題：

①試運(yùn)初期出現(xiàn)部分閥門不動(dòng)作，經(jīng)檢查后發(fā)現(xiàn)接線有誤，在改完接線后問(wèn)題解除閥門動(dòng)作正常。

②在對(duì)電除塵器輸灰管道進(jìn)行打壓時(shí)（壓力是4MPa），管道補(bǔ)償器出現(xiàn)漏氣點(diǎn)，經(jīng)檢查后發(fā)現(xiàn)主要是管道補(bǔ)償器的盤根漏氣，增加盤根后漏氣情況消除。

③在試運(yùn)過(guò)程中出現(xiàn)電除塵器輸灰管道壓力過(guò)高的情況，拆出管道檢查發(fā)現(xiàn)管道內(nèi)有從鍋爐掉下的焊條和鐵絲堵住了輸灰管道，經(jīng)過(guò)處理后輸灰管道壓力恢復(fù)正常。

④在調(diào)試渣倉(cāng)下雙軸攪拌機(jī)時(shí)，發(fā)現(xiàn)減速箱內(nèi)顯示油位的管道已變黑不能正常顯示油位。通過(guò)分析主要原因是由于運(yùn)輸及安裝時(shí)間較長(zhǎng)減速箱內(nèi)的油中已含有雜質(zhì)，更換機(jī)油后設(shè)備正常運(yùn)行。

⑤石灰石粉庫(kù)上庫(kù)頂切換閥在調(diào)試期間，發(fā)現(xiàn)密封電磁閥動(dòng)作后沒有密封壓力信號(hào)反饋，同時(shí)切換閥上的位置反饋開關(guān)也沒有信號(hào)。檢查控制箱內(nèi)的接線，發(fā)現(xiàn)主要是因?yàn)殡娫淳€在安裝過(guò)程中碰傷引起的，更換新線后信號(hào)反饋正常。

6 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)本工程四臺(tái)機(jī)組都已發(fā)電，目前整個(gè)除灰、渣及石灰石粉輸送系統(tǒng)，除發(fā)生過(guò)因外方運(yùn)行維護(hù)不好所造成的氣力輸渣及石灰石粉氣力輸送系統(tǒng)停運(yùn)的情況外，整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行情況基本良好。