灰渣系统.ppt

灰渣系统,灰渣系统概述,火力发电厂的灰渣系统是指将锅炉灰渣斗中排出的炉渣、吹灰器吹下的灰和除尘器捕集下来的飞灰等废料经收集设备、输送设备排放至灰场或者运往厂外的全部过程。传统的除渣方式为水力除渣除灰方式有水力除灰、气力除灰、机械除灰三种方式。随着对灰渣综合利用程度的提高，气力除灰应用较为广泛。,电厂锅炉的工作过程,灰渣的组成,在燃煤锅炉中，灰渣由煤在锅炉中燃烧后的不可燃部分形成的。灰渣大体上可分为飞灰（亦称粉煤灰）和炉渣两部分。由于燃烧方式不同，炉渣和飞灰占灰渣的比例也不相同。,粉煤灰的特性,粉煤灰的化学成分与煤中所含的矿物质成分有关，主要成分有：二氧化硅（SiO2）、三氧化二铝（A12O3）、三氧化二铁（Fe2O3）、氧化钙（CaO）、碳（C）、镁（Mg）、钛（Ti）、钾（K）、磷（P）、硫（S）等氧化物。粉煤灰的物理特性包括颗粒形状、细度、密度、承压强度等，其真密度为2.02.2t/m3，松散时，一般为0.650.70 t/m3，但个别煤种达0.801.00 t/m3，湿态为1.251.45t/m3。粉煤灰的承压强度较差；粉煤灰作为一种颗粒状物质，硬度较高，输送时对管道、设备、沟道将产生磨损。,认知压力,6,压力的含义是：第一、它是源自工作/生活中那些使人感到紧张的事件或环境刺激；第二、它是一种主观的内部心理状态；第三、它是人体对需要和威胁的一种生理反应,心理调整技术挑拆技术,挑拆技术基本步骤接受你已经产生的情绪接受拥有这些负面情绪的你确定你需要改变的认知改变你的认知,7,炉渣的特性,炉渣是燃煤在锅炉炉腔中高温燃烧后的产物，炉渣中的可燃物含量与燃烧方式有关。对层燃炉来说，其含量比较高，一般占炉渣量的1015。而对室燃炉其含量就较低，一般小于5%。炉渣的真实密度为2.22.4 t/m3，堆积密度为0.81.0t/m3。炉渣的颗粒略大于粉煤灰。焦渣比较坚硬，破碎与清除均较困难，当受到振动或冷热冲击时往往以块状脱落，容易引起除渣系统故障或堵塞。,本工程除渣系统拟采用风冷式冷渣、机械排渣系统将锅炉产生的渣送入渣库储存，渣库内的渣由汽车输送至综合利用用户或灰场堆放。每台炉配套1套独立的干式除渣系统，包括1台干式排渣机、2台碎渣机、2台斗式提升机（如需要）、1座渣仓、1台干式卸料机和1台湿式卸料机。省煤器、除尘器除灰系统采用正压浓相气力输送经管道集中至灰库储存，灰库内的灰由汽车输送至综合利用用户或灰场堆放。省煤器、除尘器每个灰斗下设置1台输送仓泵，每台炉气力输灰系统的输送总能力按不小于24t/h设计。2台机组合用3座灰库（2座粗灰库和一座细灰库）。单座灰库的有效容积不小于500m3设计。每根粗灰管在灰库顶部经管道切换阀均能进入粗灰库，每根细灰管在库顶部经管道切换阀进入粗灰库和细灰库。每座灰库下设三个排灰口，装设湿式搅拌机（单台出力200t/h）和干灰散装机（单台出力100 t/h）。,水力除渣概况,水力除渣是以水为输送介质，水泵将水提升压力后，水流与渣混合并通过灰沟或管道输送至灰场。对大型电厂的煤粉炉，燃煤生成的飞灰约占整个灰渣量80-90%，渣量占10-20%。,水力除渣系统,1.炉底渣系统2.渣斗内衬及水密封冷却水系统3.渣的脱水利用,炉底渣系统1,炉底渣由直接装在炉膛下部的两个渣斗收集，每个渣斗下装设一台水浸式刮板捞渣机连续将渣排出，经碎渣机破碎后落入渣沟。捞渣机是连续高效的排渣机械，它与安装在渣斗下方的关断门相结合形成了一个独立的密封系统。,炉底渣系统2,每台捞渣机上设有连续补给冷却水源，使其壳体内保持一定的水容积，炉渣下落后即淬冷碎裂。正常运行时水温在60左右。若炉内结焦下落时，排渣量增加，捞渣机内水温超过60，此时安装在捞渣机上的温度触点将信号反馈到值班室，值班人员即开启补给水电动门，补充部分冷却水，当水温下降后应随即关闭电动门，及时控制冷却用水，保证运行经济性。,渣斗,锅炉渣斗密封槽及内衬设置了水封及连续冷却水，其水源接自全厂工业水泵出口的压力澄清水，以保证密封槽的清洁和内衬冷却水源畅通。密封槽反冲洗水接自密封冷却水泵至捞渣机的冷却水管，反冲洗排水直接排入捞渣机内。,渣的脱水利用,当炉底渣综合利用时，由安装在渣沟上的切换闸门将渣排入渣浆室的缓冲池内，由渣浆泵排入脱水仓内，装满后经6h脱水，使含水量降至23%左右即可排出，由汽车外运，脱水仓配置两个，交替排渣和进渣。,干排渣的应用,国内首次使用的干式排渣机是由河北三河电厂于年从意大利公司引进的，其产品运行至今，状况良好，但由于其进口费用较高，该设备一直未能在我国得以推广。近年来，随着国家对环保、综合利用及节能要求的不断提高，国内企业在引进和消化吸收的基础上，均已开始着手研制和开发该产品，取得了一定成绩。随着干式排渣机国产化水平的提高，干式排渣机系统的造价已大幅下降，目前初投资已经基本接近于常规的湿式刮板捞渣机系统。,工作原理,炉底渣经由过渡渣井下落到干式排渣机不锈钢输送钢带上，高温炉渣由不锈钢输送带向外输送，在输送过程中热渣被逆向运动的空气冷却，热渣到干式排渣机头部一般已经被冷却到100以下；冷却用的空气，在锅炉炉膛负压的作用下，由干式排渣机壳体上开设的可调进风口进入设备内部，冷空气与热渣进行逆向热交换；冷空气吸收热量升温到350-450直接进入炉膛，将炉渣的热量回收，从而减少锅炉的热量损失。被冷却的炉底渣被碎渣机破碎后，进入缓冲渣斗暂时储存，再由电动给料机均匀给斗式提升机给料，再由斗式提升机输送至渣仓储存，储存在渣仓中的干渣由干式卸料机装入干灰罐车送至用户或由湿式搅拌机加湿搅拌后装入自卸汽车，送至灰场。,设备结构,1、密封装置2、过渡渣斗 3、液压关断门 4、干式排渣机5、碎渣机,密封装置,机械密封上接锅炉下联箱，下接缓冲渣井。机械密封装置采用高强度，高耐温性以及高韧性合金材料制成，依靠材料本身优良的特性吸收锅炉热膨胀。与上、下设备连接通过法兰连接，能确保不漏风,过渡渣斗,用于锅炉与干式排渣机间的过渡连接。在正常运行时，其呈锥形漏斗状，在排渣机事故状态下，其底部的液压关断门板关闭，使之形成一锥形容器，储存一定的渣量，渣井有效约为80m3，贮存容量大于锅炉MCR工况8小时的渣量。过渡渣斗一侧设有人孔门和打焦孔，两端设有观察孔、监视器，监视信号传送至控制室。通过监视器在控制室内观察到锅炉落焦和大焦拦截网上大焦情况。,过渡渣斗,当干渣机等出现故障需要紧急检修时，需将液压关断门关闭，以对干渣机等进行紧急检修。如不对渣斗内暂存的炉渣进行预冷却，在风量小于锅炉总风量1的条件下，很难在排障后干渣机工作时能将渣温降至 150以下，甚至会经常排红渣，影响后续设备的正常运行。过渡渣斗设置空气预冷喷嘴，用于事故状态当液压关断门关闭时对热渣进行强制预冷却，可保证事故排渣时在冷却风量不大于锅炉总风量的 1的前提下热渣得到有效冷却。,液压关断门,液压关断门位于渣井与干式除渣机之间，该装置应起到关断门及破碎大渣块的作用，液压关断门用于干式排渣机及后续输送系统发生故障时的检修工况，关断门应启、闭灵活。液压关断门为液压油缸驱动。共设10对关断门，每对设两个互相咬合的挤压头和关断门本体，炉渣下落及破碎过程，均能由摄像系统监视。通过摄像头远程监控落渣情况，如发现有大渣块掉落在关断门格栅上，待大渣块预冷却1020分钟后，判断并操作相应位置的关断门进行大渣挤压，如渣块比较硬或大，有可能要进行多次挤压操作,干式排渣机,是整个排渣系统的关键设备。其功能是连续地接受和送出高温炉渣，并在输送过程中使灰渣进一步燃烧和冷却。在其水平段装有手动调节的进风口，在头部有电动调节的风门，以满足锅炉渣的冷却需要，冷却空气利用锅炉炉膛的负压吸入干式排渣机，将渣冷却，冷却空气应能最大限度将底渣的热量带回炉膛，冷却风量能根据锅炉的排渣量自动调节，且不影响锅炉的燃烧，最大冷却空气量不超过锅炉燃烧空气量的1。在各种工况下，干式排渣机壳体温度应保持在50以下。,干式排渣机,干式排渣机采用变频调速，其带速在0.94.0 m/min范围内调整，达到不同输送能力、满足锅炉不同排渣量的需要。干渣机的倾角为33.75，干渣机的输送钢带板采用N型防溢不锈钢板，防止干渣倒流。干式排渣机提升段均设有大渣检测装置和检查孔，大渣检测装置能检测到输送带上渣的厚度和是否有大渣，如有在干式排渣机提升段不能输送的大渣可打开检查孔人工清除。同时干式排渣机头部设有渣温检测和落渣流动状态检测装置，其信号传送至控制室，在控制室内就能检测到渣温和落渣流动状态。,碎渣机,碎渣机的作用是将锅炉渣进行破碎，以满足后续输送的需要，碎渣机出口破碎后的渣粒小于30*30mm碎渣机部件由耐热耐磨高铬合金钢制作，设有自动反转等保护功能。尽管锅炉渣在输送过程中已得到了冷却，但碎渣机的设计和选型仍必须充分考虑短时高温(500600)，其轴承应能承受不小于300的温度，所有耐热部件应能在350以上的高温工况下连续工作。碎渣机有自动反转等保护功能,优点,1.提高锅炉热效率（湿式排渣系统的渣直接落入水槽中，可燃物不能继续燃烧，产生机械不完全燃烧热损失；干式排渣系统采用空气冷却热渣，不会发生大渣和水粒化产生的爆炸现象，渣中未完全燃烧的炭在干式排渣机中再燃烧，燃烧后的热量和热渣中所含的热量由冷却风带入炉膛，减少热量损失，提高了锅炉的热效率）,优点,2.节约大量水资源（干式排渣系统用自然风冷却热渣，不需要水冷却热渣）3.有利于环保（无废水排放，不需设置水处理系统，可以节省占地面积和投资，同时利于环保）4.综合利用性好（干渣中的氧化钙等物质未被破坏，可直接用作建筑材料，可为电厂增加经济效益）5.干净（系统密封性较好并在微负压下运行，无灰尘外泄，有利于文明生产）,缺点,锅炉在采用干式风冷排渣系统后，炉膛下部的漏风量增加，使炉膛燃烧火焰中心上升，导致过热器超温，锅炉排烟温度升高，增大了烟气流量，排烟热损失将增大，降低了干式风冷排渣系统提高锅炉热效率的幅度。在实际生产中，对于排渣量较小的锅炉：干式排渣机本体的漏风现象非常严重，冷却风进炉膛温度会远低于设计值，因此，对锅炉效率的影响会更严重。对于排渣量较大的锅炉：由于热渣与冷却风难以充分换热，为确保干排渣系统的排渣不超温，以满足后续设备运行要求，实际运行时只有加大冷却风量，造成冷却风风进炉膛温度同样会远低于设计值,除灰方式,按照输送介质的不同，输灰系统可分为水力除灰系统和气力除灰系统两种方式。,水力除灰,水力除灰系统主要由碎渣、排渣、冲灰浓缩池、输送与配套辅助设备，以及除灰渣管沟、水池等组成它具有对不同灰渣适应性强、运行安全可靠、操作维护方便、在输送过程中灰渣不会扬散等优点问题（1）耗水量偏大；（2）灰渣与水混合后，将失去其松散性能，灰渣所含的氧化钙、氧化铝等物质的活性降低，不利于灰渣的综合利用；（3）与灰渣混合后多呈碱性，因此，PH偏高，往往超过排放标准，不允许随便从灰场向外排放；同时，易使除灰管道内部结垢，减少通流截面，甚至堵塞管道，严重影响除灰渣系统的正常运行。,气力除灰,气力输灰系统是以空气为输送介质和动力，将锅炉各集灰斗的干灰输送到指定地点的一种输送装置。根据输送系统压力的不同，气力除灰系统分为负压式和正压式两大类。负压式系统是靠系统内的负压将空气和灰一起吸入管道内，物料的整个输送过程是在低于大气压力下进行的。正压式系统则是用高于大气压力的压缩空气来推动物料进行输送的。,气力除灰系统,气力除灰系统主要由输灰装置、空气压缩系统、灰库、搅拌桶、专用车辆以及除灰管道等组成。它具有节水、安全可靠、输送时干灰不会飞扬、便于综合利用等优点。,负压气力除灰系统是利用抽气设备的抽吸作用，使系统内形成负压，将集灰斗内的干灰通过物料输送阀（简称E形阀）吸入的空气一起带到输送管道，经系统末端的收尘装置使灰气分离，灰落入灰库内。经净化后的空气通过抽气设备排入大气。,负压气力除灰系统,（1）因管道和设备内的压力均低于大气压力，所以管道沿线和设备都没有物料和空气向外泄漏，工作环境较好；（2）由于它是负压输送，故系统出力和输送距离都受到一定限制，输送距离一般以不超过150m为宜；（3）供料用的物料输送阀布置在系统的始端，因真空度较低，阀的结构比较简单，所需的空间也较小；（4）收尘装置处于系统末端高负压区，既需要考虑密封严密，防止由外向内漏气，又要保证分离下来的灰能顺利排出，设备结构比较复杂；（5）适用于将分散在各集灰斗的干灰向一处集中输送。,负压气力除灰系统的特点,正压气力除灰系统根据压力的不同，可以进一步划分为低压（称低正压，微正压）和高压（称正压）气力除灰系统，其间没有严格的分界线，一般以0.2 MPa左右为界，输送压力低于0.2 MPa的为微正压气力除灰系统，输送压力高于0.2 MPa的为正压气力除灰系统。,正压气力除灰系统,该系统是在锅炉各集灰斗的每个灰斗下约设置一台气锁阀（亦称锁气阀），灰斗的排灰经气锁阀进入输灰管道，然后由输送风机提供的低压空气输送到灰库。在灰库顶部一般安装有一级袋式收尘装置，气灰混合物通过收尘装置使空气与灰分离，空气直接排入大气，灰则落入灰库内。,微正压气力除灰系统,正压气力除灰系统主要由空气压缩机、供料装置、输送管道和收尘设备等组成。干灰经供料装置进入输送管道，由压缩空气送到灰库或指定地点。,正压气力除灰系统,特点是：供料装置均能承受较高的压力，系统的输送距离较远，且供料装置转动部件少，磨损轻微，噪声较小，系统自动化程度高，操作控制方便。,空气斜槽一般以大于6%的坡度向下倾斜布置，可将一个或几个集灰斗排出的干灰进行集中输送。空气斜槽的断面是长方形的，在高程上以多孔透气隔板将其隔成上、下两部分，下部分为送风槽，空气从送风槽压入，压力一般为0.05 MPa（0.5 kgf/cm2）左右。上部分为输灰槽，通过给料管向槽内送入干灰，干灰被透过多孔透气隔板的空气所饱和，具有良好的流动性质，故在重力的分力和空气流的作用下，干灰以一定的速度在斜槽内移动。,空气斜槽输送系统,气锁阀安装于灰斗与输灰管道之间，其功能是利用飞灰本身重力将飞灰从上方的低压力区传送到下方的高压力区。,气锁阀（锁气器）,供料装置的型式较多，有仓式泵、螺旋输送泵、气力喷射器等。目前，我国电厂所采用的高压气力除灰系统中，以仓式泵作为供料设备的为数最多。螺旋输送泵螺旋叶片磨损快、维修工作量大。气力喷射器虽然结构比较简单，但该装置的效率低，出力和输送距离也都受到一定的限制，这种除灰系统在燃煤工业锅炉中用得不多。,供料装置,正压浓相气力输灰,本质：高浓度气力除灰输灰的难题：提高灰气混合比，提高出力，降低能耗，减少空气消耗量和管道的磨损量型式：紊流双套管系统、脉冲栓流系统、DEPAC仓泵系统、芬兰纽普兰“L”泵、“T”型泵、英国克莱德AV泵、PD泵等,双套管气力除灰技术,双套管除灰系统与常规正压除灰系统基本相同，即通过仓泵把压缩空气的能量传递给被输送物理，克服沿程阻力，将物料送往储料库。不同之处是管道的特殊性,双套管气力除灰技术,在普通输送管道的内壁上安装一跟管径较小的内管，内管每隔一定距离开一V型口，在开口处设有孔板。,双套管气力除灰技术,正常输送时，大管走灰，小管走气，压缩空气在不断进入和流出内套小管的开口形成剧烈的紊流效应，不断扰动物料低速输送会引起物料在管道中的堆积，造成相应管道截面压力降低，迫使空气走小管小管中的下一个开孔使“旁路空气”改道至大管中，增强的气流可吹散堆积的物料，使之前移实现了低速输送物料而不堵管,双套管的原理,双套管的原理建立在两个基础上：沉积浓相输送由于重力影响，气固混合物在管道内形成：管道上部气多固少、管道下部固多气少的状态。堵管输送过程中粉料在管道下壁开始堆积，逐渐向上堆积到管道上壁，最终将管道完全堵死。,除尘系统,布袋除尘器静电除尘器布袋-静电联合除尘,布袋除尘原理,含尘气体通过滤袋时，粉尘被阻留在滤袋的表面，干净气体则通过滤袋纤维间的缝隙排走。工作机理是粉尘通过滤布时产生的筛分、惯性、粘附、扩散和静电等作用被捕集。以筛分为主,布袋除尘器原理,逆气流式,布袋除尘器特点,优点：除尘效率高，处理量大结构简单，造价及运行费用低缺点：体积和占地面积都很大处理高温、高湿度、腐蚀性气体应慎选滤袋滤袋易破损阻力损失大注意：“初始层”的建立,静电除尘原理,1.气体的电离非均匀电场产生“电晕”2.尘粒的荷电与沉积电晕区的空气被电离后，生成正、负两种离子，含尘气体通过电场，电场中的负离子在向沉降电极驱进过程中，使大部分中性尘粒带上了负电，同理，小部分部分中性尘粒带正电。带负电的尘粒沉积在阳极系统（集尘级），少数带正电的尘粒沉积在阴极系统（放电级）,静电除尘器原理,静电除尘器特点,优点：除尘效率高能耗低，压损小处理烟气量大，耐高温缺点：钢耗大，占地面积大制造、安装、运行的要求高对粉尘特性敏感,静电除尘器主要部件,1阳极系统（集尘极）2阴极系统（电晕极、放电极）3振打清灰装置4.槽板系统5.储灰系统,