大型CFB電廠石灰石粉輸送系統(tǒng)之一設(shè)計(jì)與設(shè)備選型

1、全國(guó)電力行業(yè)CFB機(jī)組技術(shù)交流服務(wù)協(xié)作網(wǎng)第九屆年會(huì)：冉住暨第二屆中國(guó)循環(huán)流化床燃燒理論與技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議佑義果設(shè)計(jì)與開發(fā)大型CFB電廠石灰石粉輸送系統(tǒng)之一設(shè)計(jì)與設(shè)備選型黨楠許華易禮容(中國(guó)電力顧問集團(tuán)西南電力設(shè)計(jì)院成都市610021)摘要：大型CFB機(jī)組石灰石粉輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)與設(shè)備選型，由于石灰石粉輸送量較大，往往可 能沒有成熟的設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，本文結(jié)合四川白馬1X600MWCFB機(jī)組工程項(xiàng)目的石灰石粉輸送系 統(tǒng)的設(shè)計(jì)與設(shè)備選型的實(shí)例，對(duì)各種類型的系統(tǒng)進(jìn)行了理論分析與對(duì)比，得出了初步的結(jié)論，并提 出進(jìn)步在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上最終確定的思路，對(duì)今后大型機(jī)組的石灰石粉輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與設(shè)備選擇 提供很好的指導(dǎo)意見

2、，供同行參考借鑒。關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)；設(shè)備選型；石灰石粉輸送系統(tǒng)；大型CFB機(jī)組The Research on Design and Equipment Selection of Limestone Powder Transportation System For Largescale CFB UnitsDANG Nan，XU Hua，YI Lirong(South West Electric Design Institute，China Power Engineering Consulting Group Corporation, Chengdu 610021，China；)Abstract：As

3、 for the design and equipment selection of limestone powder transportation system forlargescale CFB unitsof which the output is larger,there was no ripe experience of design and operation Combined with the example of Baima l X600MWCFB power plantdifferent kinds of systems wereanalyzed and compared t

4、heoretically in this paperA preliminary conclusion was drawn and a thought that the determination of limestone powder transportation system should be based on the experimental result was raised，which will provide great guiding suggestion for the design and equipment selection of limestone powder tra

5、nsportation system for largescale CFB units and can be used for reference alSOKeywords：design，equipment selection，limestone powder transportation system,large-scale CFBunits循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)是煤潔凈燃燒發(fā)電技術(shù)的一種，近年來(lái)在燃煤電廠得到了廣泛應(yīng)用。為使 循環(huán)流化床鍋爐排放煙氣的含硫量達(dá)到國(guó)家環(huán)保要求，需配置石灰石粉輸送系統(tǒng)。循環(huán)流化床鍋爐石灰石粉輸送通常采用氣力輸送系統(tǒng)或機(jī)械輸送系統(tǒng)。由于氣力輸送系統(tǒng)具有 能適應(yīng)各種復(fù)雜

6、的輸送路徑、性能穩(wěn)定、設(shè)備運(yùn)動(dòng)部件少、系統(tǒng)維護(hù)量少等優(yōu)點(diǎn)【l】，目前在新建 300MWCFB電廠應(yīng)用較為普遍；部分改造系統(tǒng)多采用機(jī)械輸送系統(tǒng)。隨著大型CFB機(jī)組的應(yīng)用以 及國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高，鍋爐對(duì)石灰石粉的需求量越來(lái)越大，石灰石粉輸送系統(tǒng)的容量超過了現(xiàn)有 設(shè)計(jì)以及研究范圍，如白馬1X600MWCFB示范電站采用了世界首臺(tái)單機(jī)容量最大的CFB鍋爐，用 于鍋爐爐內(nèi)脫硫的石灰石粉耗量達(dá)50th，輸送當(dāng)量距離達(dá)387米，該工況下的石灰石粉輸送系統(tǒng)并 無(wú)設(shè)計(jì)先例。針對(duì)大容量、遠(yuǎn)距離的石灰石粉輸送系統(tǒng)，在保證安全可靠、連續(xù)運(yùn)行的前提下，如何設(shè)計(jì)出 最為可靠、經(jīng)濟(jì)的系統(tǒng)，對(duì)于進(jìn)一步深入研究及優(yōu)化設(shè)計(jì)具有重

7、要意義。620；呈甜器揣鬣i：群艨紫囂論文集設(shè)計(jì)與開發(fā) 1石灰石粉輸送系統(tǒng)方案比較11氣力、機(jī)械輸送方案比較氣力輸送系統(tǒng)通常采用倉(cāng)采等輸送裝置，利用壓縮空氣將石灰石粉庫(kù)內(nèi)成品粉通過管道輸送的 方式直接送爐膛。典犁的氣力輸送系統(tǒng)如圖1所下。圖1典型氣力輸送系統(tǒng) 目前，cFB電廠所采用的機(jī)械輸送系統(tǒng)一般利用螺旋給科機(jī)以定比例將石獲石料斗內(nèi)行灰石粉排至輸煤皮帶經(jīng)過煤斗、原煤倉(cāng)，是后經(jīng)由給煤機(jī)送爐臆。典型的機(jī)械輸送系統(tǒng)如斟2所示。飛w礦罔2典型機(jī)械輸送系統(tǒng)氣力輸送及機(jī)械輸送方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較分析如襲l所示一 通過對(duì)多個(gè)300MwcFB電j的調(diào)研分析，采用石灰石粉機(jī)械輸送系統(tǒng)的多為老廠改造系統(tǒng)，運(yùn)T效果

8、均不理想；且由于皮帶系統(tǒng)為開放式輸送，石灰石粉損耗、粉塵溢出現(xiàn)象較為嚴(yán)重，小符 合環(huán)保要求，新建電廠石灰石翰輸送系統(tǒng)均采用氣力輸送系統(tǒng)a因此雖然帆械輸送系統(tǒng)能耗較低且僅需增加套石灰石粉料斗及給科裝置便町與輸煤皮帶 共用一套系統(tǒng)將石荻石粉送至爐膛；但由于通常存在石灰石粉粒度鞍粗、脫硫效率低、耗量較大、 調(diào)節(jié)控制遲后，“&影響其他如底淹系統(tǒng)負(fù)荷等缺點(diǎn)，因而在太部分機(jī)組t均不粟用，相反，氣力 輸送系統(tǒng)戊用較多。氣力輸送和機(jī)械輸送比較分析見下衷。；箋囂囂怒懸鬈i；鑲答豁：論文集設(shè)計(jì)與開發(fā)表1氣力與機(jī)械輸送系統(tǒng)與案比較、輸送方7 JJ輸送機(jī)械輸送L較自#、I石獲石粉量調(diào)節(jié)滯后； I石灰打糟輸送至爐膛時(shí)，

9、 2小能實(shí)現(xiàn)爐膛多點(diǎn)均勻進(jìn)料： 可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)給料，易十蠻現(xiàn)3錨爐燃燒脫硫效率與石灰石粉輸均勻給料；送系統(tǒng)州步性平易控制： 2鍋爐燃燒脫硫效率與反4如果采用滿足鍋爐粒度要求的石技術(shù)石粉輸送系統(tǒng)同步性易控制： 灰百粉(粒度不超過Imm)，則往往 3其設(shè)訂水平、設(shè)備質(zhì)量、 細(xì)粉逃逸較多：如使用顆粒較大的石 控制水1F等要求比較高，如果 灰右粉，不儀會(huì)造成浪費(fèi)，而且會(huì)降 某一環(huán)節(jié)不合理，則系統(tǒng)出現(xiàn) 低鍋爐脫硫效率：故障的可能性較每。5直接將石灰石粉加入皮帶機(jī)或埋刮板輸送機(jī)適合大出力輸送_I=況。經(jīng)濟(jì)性能耗較高，鉗投瓷較大。能耗較祗。 震川管道輸送，晰封嚴(yán)密運(yùn)行環(huán)境符系統(tǒng)處于丌放環(huán)境，粉塵污染較大合環(huán)保

10、要求。占地布置方便靈活，占地鞍小。占地較人1 3氣力輸送方案比較氣力輸送系統(tǒng)通常分為一級(jí)氣山輸送系統(tǒng)廈一縵氣山輸送系統(tǒng)。 一級(jí)氣力輸送系統(tǒng)流程為：出密封罐車將右獲百粉送爭(zhēng)爐前粉倉(cāng)，再NIH倉(cāng)泵將石灰石粉送至爐膛。二級(jí)氣兒輸送系統(tǒng)流程為先由密封罐車將石版石粉送壘原料倉(cāng)，再利用倉(cāng)泵將石灰石粉送至 煤倉(cāng)問的中間粉倉(cāng)，母后出中間粉倉(cāng)下倉(cāng)采將石扶石粉送至，膛或者將中間粉倉(cāng)內(nèi)的石灰石粉通 過旋轉(zhuǎn)給料閹送入風(fēng)扮混臺(tái)裝置最后 石灰石粉輸送風(fēng)帆輸送到鍋爐給料口中I 。咀白馬電廠為例，為達(dá)到石灰石粉輸送系統(tǒng)50th的出力，可以采用單套系統(tǒng)出力為50fib的一級(jí)、級(jí)氣力輸送系統(tǒng)，也-U以采用兩套單套出力為25th的

11、級(jí)、二級(jí)氣力輸送系統(tǒng)。 典型的一級(jí)，級(jí)氣力輸送系統(tǒng)流程示意圖如陶3、4所示，以I4種方案比較分析如表2所示。i!i蘺LL-Il圉3一緞氣力輸送系統(tǒng)示意佟；簍囂霧器巷篇i：毳囂裂鬈i論文集設(shè)計(jì)與開發(fā)|I月睜凋巴 產(chǎn)lIl娃l(1：|、I圖4二級(jí)氣輸送系統(tǒng)示意圖 表2氣力輸送系統(tǒng)方案比較篆纛遮一群蓊警搿蒸j單一鬻25th)籌1單套出力為251)o1易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離1單套出力為的一級(jí)氣力輸送系輸進(jìn)：25Vh的二級(jí)氣力 環(huán)節(jié)較少，設(shè)統(tǒng)較為常見，可靠2分級(jí)輸送，可靠輸送系統(tǒng)較為常 備戰(zhàn)障隱患較f較高；性較I苛； 見，可靠性較高； 低，控制簡(jiǎn)單。2顫配置兩套系3二級(jí)系統(tǒng)環(huán)節(jié)2額配置兩套系 統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)備多、較多

12、，造成設(shè)備故 統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)備多、 控制復(fù)雜、赦障隱障隱患增加。控制復(fù)雜、故障患較高。隱患過高。罄驄警 初初投資費(fèi)用較大、系統(tǒng)設(shè)備多，韌能維護(hù)費(fèi)用高、能耗投資、運(yùn)行費(fèi)、較高。能耗高。占地占地小占地較大占地較小占地太晰性纛i筍殺：i；?嘶i筍羔黧；囂磐可通過以上4種方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較可以看出：如采片j兩套單套出力為25tea的一級(jí)、=級(jí)輸送方 案，加上備用機(jī)組，其投盜及維護(hù)費(fèi)用遠(yuǎn)高于單套出力為50th的一級(jí)、二級(jí)輸送系統(tǒng)如采用單套出力為50tjh的輸送系統(tǒng)，毋一級(jí)氣力輸送系統(tǒng)可靠性較高一但是與一絨氣力輸送系 統(tǒng)相比，經(jīng)濟(jì)性較差，其詳細(xì)經(jīng)濟(jì)比較如表3所示。；霧鍘藩囂鬃i：鬻裂鬈i n文集t計(jì)s開發(fā)從表

13、3可咀看dj，采用單套出力為50Vh的一級(jí)氣力輸送系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)效益方而具有巨大優(yōu)勢(shì)。與=級(jí)氣力輸送系統(tǒng)相比，可節(jié)省設(shè)各韌投資340萬(wàn)元，運(yùn)行電費(fèi)866元，年，維護(hù)費(fèi)用8 5萬(wàn)元 年，20年運(yùn)行贊用折現(xiàn)987 24萬(wàn)元。(按白馬電廠廠用電價(jià)：0 278元&wh，年運(yùn)行時(shí)間5000小時(shí)， 20年折現(xiàn)系數(shù)為11 4年維護(hù)費(fèi)用為設(shè)備費(fèi)用的2 5計(jì)算)。雖然單套系統(tǒng)出力為50帥的一級(jí)氣力輸送系統(tǒng)在該設(shè)計(jì)工況下沒有工程業(yè)績(jī)但如果通過進(jìn) 步的理論分析及T業(yè)試驗(yàn)證明凌系統(tǒng)可行，月B么該方案則具有明顯優(yōu)勢(shì)。2氣力輸送設(shè)備選擇氣力輸送系統(tǒng)通常采用的輸送設(shè)備豐要有4種，即：倉(cāng)螵體、平面旋轉(zhuǎn)輸送裝置、立式旋轉(zhuǎn)輸 送犍置

14、、噴射器：其結(jié)構(gòu)示意圖分別如圖5、6、7和8所示。圉5倉(cāng)螺體嘲6平面旋轉(zhuǎn)輸送裝置i!箋鯊簍!篁簍型墅蘭竺翌蘭!苧氧、靜剛7立式旋轉(zhuǎn)輸送裝置周8噴射器表4氣力輸送系統(tǒng)采用各種輸送設(shè)備方案比較布置l囂警鬻唾瓣每種輸送設(shè)備的方案比較如表4所示。從表4町咀看出，采用倉(cāng)螺體或平面旋轉(zhuǎn)輸送裝置可以 滿足如Iq馬IX600MWCFB機(jī)組等石灰石粉遠(yuǎn)距離、連續(xù)輸送的運(yùn)行工況：同時(shí)，生產(chǎn)廠家具備進(jìn) 行石灰石粉輸送模擬實(shí)騎的技求實(shí)力a3結(jié)論鑫墾翼勰茲鎏囂裂嬲麥論文集暨第二屆中國(guó)循環(huán)流化床燃燒理論與技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議比凡禾設(shè)計(jì)與開發(fā)針對(duì)大型CFB機(jī)組石灰石粉輸送，通過對(duì)石灰石粉輸送系統(tǒng)5種設(shè)計(jì)方案及輸送設(shè)備的綜合比 較分

15、析，得到如下結(jié)論：大容量、中遠(yuǎn)距離要求的石灰石粉系統(tǒng)，如白馬l600MWCFB項(xiàng)目，采用倉(cāng)螺體或平面旋轉(zhuǎn) 輸送裝置作為輸送設(shè)備的石灰石粉一級(jí)氣力輸送系統(tǒng)初投資最省、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用及能耗最低，同時(shí) 占地較小、系統(tǒng)調(diào)節(jié)方便靈活，在理論技術(shù)分析后認(rèn)為，下階段需進(jìn)行必要的輸送模擬試驗(yàn)，如試 驗(yàn)成果，經(jīng)過相關(guān)技術(shù)鑒定等環(huán)節(jié)后，再在工程上應(yīng)用，應(yīng)該是大型CFB機(jī)組石灰石粉輸送系統(tǒng)的 最佳選擇。參考文獻(xiàn)：1朱立平，等氣力輸送技術(shù)在熱電廠的應(yīng)用J，煤礦機(jī)械，20009 2付劍波循環(huán)流化床機(jī)組石灰石粉輸送系統(tǒng)淺析J，云南電力技術(shù)，2008，36(8)作者簡(jiǎn)介：許華(出生年一1962年12月)，男，最高學(xué)歷本科，教授級(jí)高級(jí)工程師，從事于電力行業(yè)除灰渣系統(tǒng)技術(shù)研