方山发电厂浓相气力输灰技术在粉煤灰上山中的应用

何卫军

（山西省霍州煤电吕梁山煤电公司方山发电厂，山西 吕梁 033102）

1 方山电厂目前输灰方式

方山电厂粉煤灰目前采用汽车运输上山，汽车运输不仅运费高昂（全年粉煤灰量为23万t，运费12.4元/t，如全部采用汽车运输，加上厂内粉煤灰二次倒运费全年费用为300万元左右），而且受雨雪天气、工农关系、付款情况影响严重，同时也存在粉煤灰堆积、抛洒、扬尘等现象，造成了环境的二次污染。不仅影响电厂的正常生产，也给该厂的文明生产和质量标准化治理带来影响。鉴于上述原因，需改造粉煤灰上山运输方式，目前，我国大多数电厂多采用气力输灰和水力除灰两种方式，现将两种方案优缺点作一比较。

2 选用气力输灰方式的原因

2.1 气力输灰的优缺点

（1）优点。①系统运行稳定、故障率低、运行维护成本低。②管道输送，整个输送过程全密封运行，没有二次污染，系统可以连续作业，不受天气、工农关系等外界因素影响。③无需再投资建设灰坝，不发生灰场治理投入。④不存在渗漏及对地下水污染，无需在灰坝内做基础防渗漏处理。⑤干灰上山后，经过摊铺与矸石分层碾压，加大了矸石密度，有效防止矸石山着火，替代黄土起到对煤矸石的环保治理。⑥气力输送的气源采用大气中的空气，气源充足而且不用考虑回收。⑦操作简单，采用PLC自动控制。⑧整个管道系统完全沿索道塔架铺设，不存在征地问题。

（2）缺点。①部分设备在山上，如发生故障、检修不方便。②终端灰库须配合放灰，二次倒运。

2.2 水力除灰的优缺点

（1）优点。①系统运行稳定，故障率低，运行维护成本低，检修方便。②水力除灰也采用管道输送，整个输送过程全密封运行，没有二次污染，系统也可连续作业，不受天气、工农关系等外界因素影响。③用灰浆注入矸石堆后，可防止矸石自燃。

（2）缺点。①水力输送的水资源用量较大，输送灰水比为1∶3，一年用水量约70万t。②山上需投资建设正式灰坝，防止发生溃坝事故。③水力除灰灰坝内首先得做基础防渗漏处理，否则国家环保部门不易通过。④输送到山上的灰水澄清后需回收，不仅投资大，而且不易实现。

通过两种方案比较，结合实际情况，方山电厂适宜采用气力输灰方式。

3 方山发电厂浓相气力输灰方案

3.1 气力输灰系统概述

方山资源综合利用电厂为3×55 MW机组，3×260 t/h循环流化床锅炉，除尘器采用双室四电场静电除尘器，电除尘器共有8个灰斗，除尘效率为>99.7%。各除尘器灰斗下除灰方式选用AB型正压浓相气力输送泵为主要输送设备，将飞灰集中输送至粗、细灰库贮存也可直接切换输送到贮灰堆场。

3.2 原始资料与工程设计方案

3.2.1 主要技术数据

表1 主要技术数据

3.2.2 锅炉排灰量资料

表2

3.3 输送设备组成选型方案及说明

3.3.1 输送系统

（1）设备选型及配置。系统中粉煤灰输送以AB型浓相正压气力输送泵为输送主设备，采用每级灰库下各配置2台仓泵，进行交替输送。当一台仓泵在输灰状态时，另一台可同时进行装灰。PLC控制程序可对每台仓泵进行料位优先制、定期循环两种输送方式，并可进行手动操作，为确保系统在输送工作状态下实行无故障运行。

在每级灰库下各设置2套AB9.3（容积：V=9.3 m3）型浓相正压气力输送泵，采用1根DN175变径至DN225输灰管，将飞灰输送至贮灰场。

系统中配置有自动防堵装置，防止输灰管道在输送过程中发生故障堵料，在输灰管起始端设置1套自动吹堵装置，采用倒抽、喷吹快速交替运行方式，使管道内的堵料松动至消散，排堵管道引致除尘器灰斗上方。确保系统在任何情况下稳定可靠的运行。

（2）输送配套用阀门。仓泵出料阀、管道切换阀、库项切换阀均采用双闸板气动阀、气动元件及电磁阀均采用亚德客产品，经长久使用开关灵活，密封严密。

（3）输灰管道均采用普通厚壁无缝钢管，三通与弯头采用耐磨陶瓷材质，弯头曲率半径不小于管径的5倍。

（4）在供气管道上设有1台德国E+H公司生产的压力变送器，针对气源压力进行监控，安装位置以近于除尘器控制室为优。

（5）输灰系统的输送动力气源和各执行机构的控制气源，均由供气系统统一提供。

（6）飞灰处理系统的顺序控制采用以微处理器为基础的可编程序控制器（PLC），采用CRT操作站进行监视和控制。控制系统具有自动、软手动、就地手动3种工作方式。

3.3.2 供气系统

供气系统采用3台排气量36 m3/min，工作压力0.7 MPa,每级配置1台10 m3贮气罐。

3.3.3 灰库系统配置

本系统贮灰库为新建，一级灰库设置容积150 m3，二、三级灰库设置容积80 m3。灰库系统主要包括两大部分：①灰库气化系统；②灰库顶卸料、排气、料位指示系统。

3.3.4 气力除灰控制系统

输灰控制系统采用PLC控制。

4 方山电厂浓相气力输灰系统总投资

根据方山电厂实际情况，经与供货厂商询价，输灰系统仓泵部分77万元；中转库部分125万元；供气系统145万元；管道、弯头部分11万元；电缆及其他145万元；安装费、运杂费40万元；土建费用40万元。工程总投资约为583万元左右。

5 结论

该项目总投资约为583万元，从以上情况看该项目两年就可以收回投资。并且改造后有效地解决了电厂的生产成本费用高的问题，杜绝了汽车运灰形成二次污染的现状，达到节能环保的目的，实现了良好的经济效益和社会效益，在电力行业具有较高的推广价值。