正壓濃相氣力輸灰系統改造分析

劉建喜

摘要：為了保護環境，一般都要求對電石爐尾氣進行除塵和回收利用。電石爐尾氣通過多級降溫除塵后，收集的固體粉塵通過鏈式刮板機輸送到卸灰罐。該固體粉塵外觀呈深黑色，其溫度在200 ℃ 左右，10 μm以下粒徑成分約占80%，含有焦油及較高含量的揮發性成分，另外，還含有少量的電石粉末、硫及磷，故其接觸空氣后易燃，存在一定的安全隱患。目前主要的處理方式為填埋，卡車運輸時常燒壞車輛，傾倒時粉塵極易飄散，嚴重污染空氣。此外，其灰分中含有較多的氧化鈣、氧化鎂，任意堆放或填埋對環境及地下水易造成嚴重的污染。

關鍵詞：正壓濃相氣力;輸灰系統改造;

前言：結合焦炭、蘭炭末的特點，用其部分取代烘干用的焦炭、蘭炭末作為炭材烘干用的燃料。全程采用氮氣密閉管道輸送，防止凈化灰的自燃和污染。通過該方法，不僅解決了凈化灰的安全和環保問題，同時還節省了燃料，實現了凈化灰的循環利用，具有明顯的環保效益和經濟效益。

1.蘭炭燃燒性

蘭炭灰分含量明顯高于其他煤種，在噴吹過程中，會增加熱量消耗，惡化滴落帶的透氣性，降低高爐利用系數，因此在配加過程中應考慮該方面的影響。在煙煤配比固定為30%的情況下，混合煤粉中的蘭炭粉煤配比在提高之后，就會導致混合煤的燃燒率下降，導致燃燒性能變差。因此，如果只從改善混合煤燃燒風口區域燃燒的過程來進行考慮，如果混合煤粉中煙煤配比保持不變，那么就需要將混合煤粉中蘭炭粉煤配比進行降低，將恒大煤配比進行適當提高。蘭炭粉煤硫含量較低，符合高爐噴吹用煤的要求，而干熄焦除塵灰的硫分高達1.03%，基本不符合高爐噴吹用煤的要求，若大量使用，必然會增加高爐冶煉過程中的硫負荷。

2.原系統存在的問題及分析

（1）布袋除塵器實際運行過程中，因灰的自然沉降，一、二排灰量較大，占總灰量的80%，由于系統每個輸送單元當其中一臺倉泵料滿發訊時，本單元所有倉泵（共四臺）進料閥均關閉進行送灰，這就導致了其它倉泵在沒有滿罐的情況下參與輸送，輸送頻率增加，閥門開度頻繁，輸送總時間增加，致使壓縮空氣耗量增大，嚴重增加了系統能耗。（2）原系統進行輸灰時，一排單元四臺倉泵同時下灰，初始下料大，當鍋爐燃煤發生變化時，灰的特性會發生較大的變化，尤其是一排沉降灰，堆積密度會增加較多，一旦倉泵下灰量過多或灰堆積密度過大，灰分流化不好或無法正常流化，導致大量灰在未流化的前提下直接輸送，介質初速沒有建立，壓力急劇升高，導致堵管。

3降低氣力輸灰氣源壓力

3.1改造措施。（1）凈化灰收集系統。目前，密閉電石爐氣中的粉塵一般通過重力除塵、旋風冷卻除塵和布袋收塵后，得到的凈化灰通過鏈式刮板機輸送收集到卸灰罐。因凈化灰易自燃，不能直接與空氣接觸，一般通入氮氣保護。當卸灰罐中凈化灰積累到一定量后，通過卸灰閥進行卸灰，一般采用板車拉運填埋。在不大幅度改變上述凈化灰回收工藝的基礎上，在卸灰罐的錐底部分加裝4 個流化板，并通過管道與氮氣罐相連。所用氮氣罐的最高壓力為0. 8MPa，工作壓力為0. 6 MPa。卸灰時，具一定壓力的氮氣通過流化板，防止凈化灰黏附在卸灰罐內壁上影響卸灰。流化板下部安裝自動卸灰閥，該卸灰閥與卸灰罐中料位器相連，當達到一定料位或人為控制時，會自動打開進行卸料。同時，在原有卸灰罐流化板上部約10 cm 處的側面開1 個斜位卸灰管，當卸料出現問題時，可以從旁路進行卸灰，不至于影響卸灰作業。通過原有卸料罐的手動旋流卸灰閥管口，在正下方連接倒錐形可密封式儲灰倉，該儲灰倉容積為1. 5 m3，與氮氣罐相連接，保證足夠的氮氣濃度，防止凈化灰的自燃。當卸灰罐中的凈化灰量達到料位器預設位置時，系統自動啟動卸灰輸送程序，凈化灰進入儲灰倉，達到一定料位后關閉卸灰罐的卸灰閥，自動啟動儲灰倉輸送程序，輸送完畢后再次卸灰，如此間歇輸送。（2） 凈化灰管道輸送系統。在錐形可密封式儲灰倉下部連接直徑100 mm的鋼制輸灰管道，同時連接氮氣源。儲灰倉內的料位計未被覆蓋時，發送器處于空的狀態，入口進料閥關閉并被密封，此時不消耗氮氣; 當儲灰倉儲灰量達到料位計時，系統自動啟動輸送程序，儲灰倉入口進料閥按順序關閉，同時電磁閥被加壓密封。輸送管道上泵的輸送氣閥門打開，氣體進入輸灰管道中，將凈化灰從儲灰倉通過管道輸送到儲灰罐。正常情況下，1. 5 m3 儲灰倉里的凈化灰可在30 ～ 40 s 內輸送完畢。為避免凈化灰在管道輸送時與氧氣接觸發生自燃，使用氮氣作為輸送氣源。同時，因凈化灰中含有焦油，具有較強的黏性，為避免凈化灰黏附在輸送管道壁上，管道上每隔8 m 安裝1 個增壓器。故在輸灰管道的旁邊，同時建有1 條氮氣管道，并有接口與增壓器相通，以便為增壓器提供氮氣。在輸灰管管道上設有壓力開關，輸灰時一般保持管道內壓力為0. 1 ～ 0. 2 MPa，當檢測到管道內壓力下降到0. 06 MPa 時，此時管道已清空，關閉氣體入口閥。輸灰系統進入等待狀態，等待下一個循環的開始。（3）根據輸灰壓力及時、合理地調整各輸灰單元供氣管路的手動閥開度;檢查壓縮空氣管路有無泄漏、各氣動閥有無氣動閥門失靈、指示錯誤、門芯脫落等現象。（4）分別對灰斗及輸灰管內的灰進行采樣，若發現灰潮濕則應先檢查輸灰空壓機疏水情況，及時進行疏水，以防壓縮空氣帶水造成灰潮濕，并應及時聯系集控人員檢查爐側有無泄漏，防止煙氣帶水。

2.改造后通過運行發現其流化效果好、出力大、耗氣小、出力調節方便，對煤質及灰量變化的適應性強，改變了原雙套管系統倉泵流化效果不好，不宜控制

灰氣比、易造成輸灰管道容易磨損的問題。倉泵型式更改為中引式底部流化倉泵后，通過對進氣方式的改變進氣管道數量及進氣管道直徑均大幅度減小，系統耗氣量明顯降低。輸灰控制系統采用獨立的電磁閥控制箱，即一個倉泵對應一個電磁閥控制箱，有效地避免了由于過多使用塑料管引起控制氣源泄漏而導致圓頂閥損壞的缺陷發生。本次改造后每根輸送管道增加了清堵料閥及清堵氣閥，同時程序增加了自動清堵工藝，通過輸灰程序自動檢測輸灰管道出口壓力，當系統出現堵管后系統會自動進行清堵，清通后又自動轉入輸送過程;從而使系統告別了原雙套管系統只有手動清堵料閥、沒有自動清堵工藝，堵管后需要采用費事、費力的低效手動清堵的方式。每輸送一組倉泵的飛灰即為一個工作循環，每個循環分以下五個階段，分別為進料階段、加壓流化階段、輸送階段、吹掃階段、進料等待階段，各階段均通過時間進行控制，同時上位機可對各時間設置值及壓力設置值進行更改，避免了當灰量及灰樣特性發生大的變化時無法靈活設置的弊端。

結束語

通過改造，確保該系統在正常情況不會發生堵管。該系統運行參數均為集控輸人、隨時可調，在煤質變化或輸送沉降灰等情況下，通過調整運行參數，確保系統穩定輸送。在維護方面，維護量較以前系統減小了許多，由于輸送平均時間降低導致如閥門及管道的磨損、密封圈的損壞等維護工作大大減少。因此，此項改造灰改造或是輸灰系統選型，都有較好的借鑒作用。

參考文獻

[1]王素娥，周勝敏.烏拉山發電廠氣力輸灰系統改造及運行維護[J].內蒙古電力技術，2019，（2）.