火力发电厂600MW机组干除灰系统设计方案优化.pdf

第 3 1卷 第 1 0期 2 0 0 9年 l 0月 华 电技 术 Hu a d i a n Te c h n o l o g y Vo 1 ． 3l No ．1 0 0c t ． 2 0 0 9 火 力发 电厂 6 0 0 MW 机组干除灰 系统设计方案优化 包平浪 浙江华 电环保系统工程有限公 司， 浙江 杭州3 1 0 0 1 2 摘要 在锅炉排灰量 中， 一电场 、 二电场灰分占了总数 的 9 6 ％左右 ， 因此一 电场 、 二 电场 的输灰效果在整个 系统方案 的 合理配置非常重要。对宁夏水洞沟电厂的6 0 0 M W 机组干除灰系统的配置方案进行了优化调整， 系统优化以后， 安全稳 定性及经济性明显提高。 关键词 6 0 0 MW机组 ； 干除灰； 内旁通管； 系统方案； 优化 中图分类号 T M 6 2 1 ． 7 3 文献标志码 B 文章编号 1 6 7 41 9 5 1 2 0 0 9 1 0 0 0 2 4～ 0 3 0 引言 宁夏水洞沟电厂地处灵武东部山地 ， 主要由缓坡 丘陵和荒漠草原等地貌组成， 属鄂尔多斯台地西南边 缘的一部分 ， 海拔高度为 1 2 3 0～1 2 8 0 IT I ， 主厂房 0 m 海拔高度 黄海高程 为 1 2 4 7～1 2 7 5 I l l 。对宁夏水洞 沟电厂的 6 0 0 MW 机组干除灰系统进行投标方案设 计时， 发现系统的灰管配置存在一定的问题。 1 工程相关的设计参数 1 飞灰量 。设计煤种 ， 每台炉灰量 5 1 ． 2 9 t ／ h ； 校核煤种 1 ， 每台炉灰量 8 4 ． 3 1 t ／ h ； 校核煤种 2 ， 每台 炉灰量 3 3 ． 1 6 t ／ h 。 2 静 电除尘器除灰系统。静 电除尘器排灰温 度 2 0 0℃， 静电除尘器各 电场飞灰分配比例为 每个 电场各 8个灰斗 一电场正常情况下飞灰 占8 0 ％， 故障时占 1 0 ％ ； 二电场正常情况下飞灰 占 1 6 ％， 故 障时占7 2 ％； 三电场正常情况下飞灰 占3 ． 2 ％ ， 故障 时占 1 4 ． 4 ％ ； 四电场正常情况下飞灰 占0 ． 8 ％ ， 故障 时 占 3 ． 6 ％ 。 3 输送距离。灰库距 电除尘器灰斗最远水平 距离约为 4 0 0 1 1 1 ， 升高约 2 8 Ira ， 单根管道 9 0 。 弯头约 为 9个 。 4 其他要求。每台炉设 1套正压浓相气力除 灰系统 ， 用于输送电除尘器灰斗中收集的飞灰。每 台炉设 3根灰管 、 2根粗灰管 、 1 根细灰管。 5 根据提供 的最远水 平输送距 度及 弯头数 量 ， 得出该系统的当量距离为 5 3 0 i n 。 6 取灰、 气比值为 3 5 k g ／ k g 。 7 根据协议要求， 系统总出力为 1 1 0t ／ h 。 8 协议 中要求 ， 二 电场要考虑一电场故 障备 收稿 日期 2 0 0 9 0 51 4 用 ， 因此 ， 各 电场最大出力为 一 电场 8 8 t ／ h ， 二 电场 7 9 ． 2 t ／ h ， 三电场 1 5 ． 8 4t ／ h ， 四电场 3 ． 9 6t ／ h 。 2 针对投标要求做 出的 系统方案 最初 针 对 投标 要 求 所 做 的 系统 方 案 如 图 1 所示 。 2 ． 1系统描述 气力输灰管道采用双套管技术 ， 为满足系统出 力及各 电场最大出力要求 ， 该系统的一 电场及二电 场配置 了容积为 2 ． 5 I 1 3 的发送罐 ， 三电场配置 了容 积为 1 ． 0 1T I 的发送罐 ， 四电场配置了容积为 0 ． 5 m 的发送罐。一电场左右半侧 的 4个发送罐串联 ， 各 构成一个粗灰管 ， 管径为 D F 2 0 0 ／ D F 2 5 0 水平输送 距离为 4 0 0I l l ， 在输送过程中变径 1次 ， 二电场 、 三 电场 、 四电场的每排发送罐各作为细灰管的一组输 送单元 。二电场考虑一电场故障备用， 出力比较大， 输灰管径为 D I 7 2 0 0 ／ D F 2 5 0， 各输送单元 的出料 阀采 用美国 E v e r l a s t i n g通径为 D N 2 0 0的散料耐磨阀。 2 ． 2 输送能力 在选用空气压缩机时 ， 一般需保证 3条管道能 独立运行。各单元 的输送能力见表 1 。 表 1中， 一单元 、 二单元为一电场左、 右侧输送 单元 ， 三单元为二电场输送单元 ， 四单元为三电场输 送单元 ， 五单元为四电场输送单元 。最后一列中的 正常各单元设计 出力中， 前者为 电除尘正常运行时 的设计出力， 后者为一 电场出故障情况下各电场的 设计 出力。 根据输送能力表将各输灰管道各项出力值进行 比较， 配置后粗灰管能达到4 5 t／ h的出力， 设计要求 系统正常运行的管道 出力为 4 4 t ／ h 、 一 电场故障情 况下管道出力为 5 ． 5 t ／ h ； 细灰管能达到 8 4 t ／ h的出 力 ， 设计 要求 系统正 常 运行 的 管道 出力 为 2 0 ． 2 4 t ／ h 、 一电场故障情况下管道出力为 9 9 t ／ h 。 第 1 0期 包平浪 火力发电厂 6 0 0 M W 机组干除灰 系统设计方案优化 2 5 图 1 修 改前 系统方案 表 1 各 单元输送能力 2 ． 3输送优 、 缺点 通过表 1 可 以看 出， 系统 的配置基本能满足系 统最大出力要求。按照该配置 ， 一 电场即 电除尘最 重要的环节 的输送效果得到了有力的保证 。但管道 配置存在一定的不合理性 ， 正常运行时 ， 二电场 、 三 电场 、 四电场的管道配置富裕量过大 ； 一电场出故障 情况下， 二电场运行有点紧张， 一 电场 的设计出力又 过大。也就是说 ， 按 以上 的系统配置 ， 各电场的管道 配置均未能发挥最大的功用 。 3 建议方案 3 ． 1系统描述 针对 以上不 足， 重新对各个 电场的管道配置做 了调整 保留 2根粗灰 管 、 l根 细灰 管的设计要求 ， 但将其 中一 电场 、 二 电场左 、 右半侧的发送罐各并联 成 1 根粗灰管 ， 三电场 的 8个罐和 四电场的 8个罐 各组成 1 个细灰输送单元 。发送罐仍保留投标方案 配置 一电场、 二电场发送罐容积为 2 ． 5 m ， 三 电场 发送罐 容 积 为 1 ． 0 r n ， 四 电 场 的 发送 罐 容 积 为 0 ． 5 1T I ， 每条粗灰管的管径配置为 D F 2 0 0 ／ D F 2 5 0 ， 细 灰管的管径配 置为 D F 1 0 0 ／ D F 1 2 5 。修改后 的系统 图如图 2所示。 3 ． 2输送 能力 调整后 的系统各输送单元输送能力见表 2 。 表 2中 ， 一单元 、 二单元为一电场左 、 右半侧 串 成的输送单元 ， 三单元 、 四单 元为二 电场左 、 右半侧 串成的输送单元 ， 五单元为三 电场输送单元 ， 六单元 为四电场输送单元。最后一列中的正常各单元设计 出力中， 前者为电除尘正常运行时的设计出力 ， 后者 为一电场出故障情况下各 电场的设计出力。 根据输送能力表将各输灰管道各项出力值进行 比较 ， 配置后粗灰管能达到 5 6 t ／ h的出力， 设计要求 系统正常运行 的管道 出力 为 5 2 ． 8 t ／ h 、 一 电场故障 情况下管道 出力为 4 5 ． 1 t ／ h ； 细灰管能达 到 2 7 t ／ h 的出力 ， 设计要求 系统正 常运行 的管道出力 为 4 ． 4 t ／ h 、 一 电场故障情况下管道出力为 l 9 ． 8 t ／ h 。 2 6 华 鬯擞 第 3 1卷 图 2 修改后系统 方案 表 2 调整后的系统各输送单元输送能力 3 ． 3输送优、 缺点 通过表 2可以看出， 系统 的配置完全能满足系 统最大出力要求 ， 无论是在电除尘正常运行的情况 下， 还是在一电场出故障的情况下 ， 设计出力都大于 招标协议 中要求的各 电场最大出力 ， 并且管道 出力 在系统正常运行及一电场出现故障以后均没有太大 的差值 ， 各个管道得到 了最充分的应用。系统重新 调整 后 ， 将 原 先 的细 灰 管 D F 2 0 0 ／ D F 2 5 0缩 减 为 D F l O 0 ／ D F 1 2 5 ， 但相应的， 系统也 由原先的 5个输送 单元增加为 6个输送单元 ， 因而增加 了 1组单元进 气阀和 1 个进 口的出料阀。 4 技术经济性对 比 通过对系统优化以后 ， 系统的管道设备配置有 所增减 ， 差价如下 1 管道增减在细灰管。原方案双套管 D F 2 0 0 为 3 0 0 m， D F 2 5 0为 1 8 0 1 T I ， 现 D F I O 0为 3 0 0m， D F 1 2 5 为 1 8 0 m， 单根管道 9 0 。 弯头约为 9个。方案调整后 减少设备款为 8 ． 3 8万 。 2 修改前系统需 5个 D N 2 0 0的散料耐磨 阀， 修改后需 4个 D N 2 0 0的散料耐磨 阀、 2个 D N 1 0 0的 散料耐磨阀。方案调整后增加设备款为 1 ． 5万。 3 修改前系统需 5组单元进气阀， 修改后增 为 6组单元进气阀， 但细灰输送单元 的气管管径有 所减小。方案调整后增加设备款为 0 ． 2 7 7万。 由以上数据可知， 方案调整以后 ， 管道配置总价 基本能减少 6 ． 6万 ， 其 中还不包括气管管径减少所 带来 的价格差值和耗气量减少所造成 的能耗节约 值。由此可见 ， 系统优化以后 ， 安全稳定性提高 了， 经济性更明显 了。 5 结论 综上所述 ， 无论是在技术特性上还是在经济比 较上 ， 采用将二 电场半侧的发送罐与 下转第5 8 页 5 8 华 电技 术 第 3 1卷 8 l 8 1 ． 继 电 保护 屏 2 ．专 用 牵 引 挂 钩 ； 3 ． 手 拉 葫芦 ； 4 ． 挂环 ；5 ． 方木6 ． 千斤顶 ；7电缆沟；8 ． 运行 中的保护屏 图3 保护屏拉 出俯视图 右对称 ， 从而达到了将保护屏平稳退出之 目的。 2 ． 2 保护屏推入 图 4及图5分别给出了新保护屏推人侧视图及 俯视图。从 图4 、 图 5中可 以看出 施工人员通过调 整千斤顶 ， 可将保护屏平稳推 入安装位 置， 操作较 简单 1 ． 继电保护屏 2 ． 方木；3 千斤顶；4电缆沟 ；5二次电缆 图 4 保 护屏 推入侧视 图 3 现场应用情况 2 0 0 9年 4月， 5 0 0 k V获嘉变电站更换 嵩 一获双 回线更换保护 ， 在拆除保护屏过程中 ， 采用了该套装 上接 第 2 6页 一电场半侧 的发送 罐进行并联 输 送 ， 组成一条粗灰输送管的方案综合优势是明显的。 该方案 已在多个项 目中应用 ， 系统 目前使用 良好且 未发生过堵管 ， 输灰管道磨损也非常小 ， 取得 了良好 的社会及经济效益 ， 受到业主一致好评。 1 ．继 电保 护 屏 ； 2 ． 运 行 中 的保 护 屏 3千斤顶；4 ． 方木5 ． 电缆沟 图 5 保护屏推入俯视 图 置 ， 有效地控制了保护屏在原位置进 出时振动过大 的影 响。同时， 人员操作 较简单 ， 只需 2人配合操 作， 其余人员侧重在进出屏时对其他危险点进行控 制 ， 确保 了整个拆除过程安全和高效作业 ， 有效地降 低了前开门保护屏拆除和安装过程的风险 ， 取得较 好的效果 。 4 结束语 保护装置从 系统拆除及接人过程是一个风险相 对较大的过程 ， 为降低这种风险， 需要对每个工作过 程加以控制 ， 采取不同的措施加以防范。只有这样 才能有效地保证施工的安全。 参考文献 [ 1 ] 万千云， 梁惠盈， 齐立新， 等． 电力系统运行实用技术问 答 [ M] ． 北京 中国电力出版社 ， 1 9 9 7 ． 编辑 王 书平 作者简介 杨忠礼 1 9 7 3 一 ， 男， 河南新乡人 ， 高级工程师， 从事继 电保护运行与管理方面的工作。 李家鹏 1 9 7 0 一 ， 男， 河南新乡人， 高级技师， 从事变电 检修方面的工作 。 王斌 1 9 8 2 一 ， 男， 河南焦作人， 助理工程师， 工学硕 士， 从事电气试验方面的工作。 析及处理[ J ] ．华北电力技术， 2 0 0 6 9 3 6 3 9 ． [ 2 ] 纪胜 ， 李怀普．大同第二发电厂干除灰系统问题分析及 对策 [ J ] ．华北电力技术 ， 2 0 0 1 1 4 1 4 3 ． 编 辑 刘芳 参考文献 作者简介 包平浪 1 9 7 7 一 ， 女， 浙江东阳人 ， 工程师， 从事电厂除 [ 1 ] 李金生， 付俊杰， 陈军．唐山热电干除灰系统运行情况分 灰、 除渣系统设计方面的工作。