电厂中速磨石子煤排放收集装置的应用

顾鑫山

【摘要】本文在介绍目前国内石子煤排放系统的特点基础上，提出了我公司自主研发的密封式石子煤排放收集装置，在新疆石河子市，国能能源投资有限公司天河热电厂的实际应用，达到石子煤排放系统实现自动排放、减少环境污染、降低劳动强度的目的，为提高机组锅炉热效率和安全文明生产创造条件。

【关键词】石子煤排放收集装置 中速磨 降低粉尘污染

一 概况

石河子市国能能源投资有限公司天河热电厂2×330MW机组#1、#2锅炉，采用HP863中速磨煤机，型式为碗式弹簧加载，每台锅炉配置5台磨煤机，预热器出口二次风设计风温340℃，磨煤机一次风室设计风温340℃，磨煤机最大出力为 50t/h，磨煤机石子煤排放口出口尺寸：DN250。该系统采用暂存箱式排渣系统，在中速磨排渣出口按顺序设置排渣入口阀（检修阀），缓冲储渣箱、排渣出口阀（工作阀），地面下设敞口式石子煤收集料坑，人工装车运输至石子煤堆场。

改造时间：2013年6月19日至7月2日（#2锅炉），2013年9月16日至9月24日（#1锅炉）。

二 原有暂存箱式排渣系统存在的问题

1）缓冲储渣箱位于排渣入口阀（检修阀）正下方，由于空间限制，箱体的尺寸很小，导致除渣工作频繁，工作量大，由于敞口式排放，排渣时储渣箱内的正压气体携带大量粉尘，致使磨煤机及周围的粉尘污染极为严重。

2）转运斗为敞口集料斗，由小型装载车进行转运。出渣及转运过程，一路粉尘飞扬，污染环境，同时危及热控和计算机设备的运行，不适应机组达标和创一流电厂的要求。

3）石子煤排渣量大时，转运速度慢，影响磨煤机正常运行。

4）缓冲储渣箱内煤矸石偶有自燃现象。

5）工作场地狭窄，没有合适的堆料场所，不利于进行较大规模改动。

三 改造的目的

1.实现快速及时的收集、转移石子煤；

2.在磨煤机石子煤排渣量大时不影响磨煤机正常运行；

3.从根本上杜绝排渣系统漏粉、扬尘等问题，实现电厂高效、安全、文明生产；

4.使用该装置收集石子煤，利用叉车进行转运，可大大降低工作人员的劳动强度。

四 石子煤收集装置改造方案及主要技术特点

1、排渣阀以下按照石子煤的堆积角依次安装密封仓、石子煤收集箱：密封仓下端设计密封盖板，密封盖板由一台压紧气缸控制启闭（避免了同类产品安装两台汽缸因不同步出现的卡死现象）；同时设置备用手动检修压紧装置。密封盖板下平面设有环状燕尾槽，安装异型双作用密封圈，工作时由压力密封装置压紧，保证工作中粉尘不泄漏；石子煤收集箱满仓后关闭排渣阀，松开压紧气缸并提起，由叉车运输收集箱至专门的回收场地，换上空的备用收集箱；特制叉车插入收集箱专用插槽后，可以360度翻转收集箱，实现自动卸料。

2、石子煤排出口的确定：石子煤排出口的高低及前后距离直接影响着改造的安装和改造后的使用效果，因此如何确定石子煤排出口的位置是改造的关键。全封闭环保型石子煤排放收集装置按照磨煤机一次风室底部的底板出口尺寸、管口中心至墙体前沿水平标高、管道倾斜角度、石子煤的堆积角，对排出口进行综合考虑，严格计算后确立位置。管道上安装的专用排渣阀不干涉收集箱的放置和移动，使得收集箱在同样容积的前提下，高度尺寸最大化，便于叉车提取收集箱后轻松移动。

3、石子煤收集箱：可移动的自卸料多功能收集箱可临时储存和转移石子煤，同时具备密封功能。每台磨煤机配备2台移动石子煤箱，在一台石子煤盛满时可立即更换另外一台闲置的石子煤箱，从容转移已盛满石子煤的箱体。石子煤收集箱有效容积根据按照1.0m3设计，满载转运箱最大总重量不大于2500kg设计。根据石子煤堆积角确定箱体斜面高度，整个箱体空间无多余死角，石子煤落入收集箱可将箱体完全装满。节省制造材料，减少占用现场操作空间。收集箱上平面与可活动的上密封盖板压力接触，在打开排渣阀后共同形成等压密封容积。

4、金属密封伸缩节：引进国外先进生产工艺制作，引进高压阀门密封技术，由V型密封圈组成的侧面密封配套金属法兰组成。保证无非金属的老化和磨损现象，滑动组件采用不锈钢制作，经久耐用。可输送-30℃～300℃以上的介质，工作压力可达到2.5MPa。

5、在密封仓上部设泄压布袋收尘器，通过布袋泄压过程可有效解决打开喷灰的问题。

6、一、二级排渣阀门均采用进口技术生产，保证在工作及排渣过程中磨煤机系统热风严密不泄漏；启闭件采用双阀瓣密封副密封，性能优良；密封副材料为优质耐磨合金，耐磨性强、耐用冲蚀、耐擦伤、摩擦力小、密封可靠；阀体出口流道结构合理，不存渣，启闭灵活，不卡阻；阀杆经调质和表面氮化处理，有良好的抗腐蚀性，抗擦伤性和耐磨性；阀门有效开闭达到8000次无故障运行。

7、排渣流畅无障碍，排渣管按照石子煤的堆积角35°设计，同时在密封仓正面开设事故快速排障门，便于清理磨煤机内部的木块，铁丝等影响石子煤排放的杂物，彻底根除石子煤卡塞和淹磨现象，有效根除一次风室刮煤板，内托由于淹磨造成的超负荷磨损，可以极大地降低磨煤机的检修工作量。

综上所述，这一方案是现代化电厂管理实现高效、快捷，文明、科学的好途径。

五 全封闭环保型排放收集装置改造前后检测结果（如下表所示）

序号 测点位置 总粉尘浓度（mg/m3）

改造前 改造后

1 1号机组D磨煤机测点1 16.0 2.0

2 1号机组D磨煤机测点2 7.5 1.2

3 2号机组B磨煤机测点1 10.8 4.0

4 2号机组B磨煤机测点2 5.4 3.0

六 全封闭环保型石子煤排放收集装置改造后可达到的效果

改造后的石子煤排放收集系统的运行，是在完全封闭、等压无泄漏的条件下进行，从而保证了磨煤机的基础生产工艺环境，可完全维持磨煤机生产工艺所要求的0.12MPa热风压力；改造维持石子煤原出料口的有效通径和排放倾角，参考HP1003磨煤机DN250的导料园管设计，保证了石子煤有效无障滑落排放；在维持磨煤机理想生产条件的前提下，改造后转运箱石子煤有效容积按照每个班时只需进行一次转运流程设计，而且采用自动装载，很大程度地减少了职守人员的工作强度。收集箱的有效堆积容积按1m3设计，按照石子煤堆积比重1.3T/ m3计算，一个收集箱的有效装载重量达到1300kg；按照发电用煤石子煤含量不超过1‰标准计算，对于60万KW发电机组，每天排放的石子煤，每个班时只需要进行一次接料转运流程。全封闭环保型收集装置，可通过收集箱上安装的观察孔方便观察料位情况，有效预防因石子煤不能及时排放而造成磨煤机“淹磨”现象。收集箱及管道采用16Mn耐磨合金钢制作，保证有3年的使用寿命。采用密封性能良好的程控柜，將压下气缸和排渣阀的电磁阀置于程控柜内，防尘、防爆，防热，安全性能大幅提高，不仅便于电器维护，更有利于电厂安全生产的强化要求。改造过程无须锅炉停运，改造过程简单，现场安装周期短，不会影响磨煤机原有的工作状态。改造后，石子煤的排放及转移过程完全保持密闭。杜绝了车间扬尘，节省了资源。系统采用美化设计，造型考究大方。

参考文献：

[1]冯明驰.锅炉设备运行技术问答.北京：中国电力出版社，2004.

[2]王刚，苗承刚，周维尚.中速磨煤机石子煤输送系统改造[J].中国电力，2005（10）.

[3]崔嘉鼎.中速磨煤机石子煤的排放和输送[J].电站辅机，1989（02）.