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火电厂除灰系统的发展与未来

导读: 我国是一个产煤大国,又是一个以火电为主的电力生产大国,在很长一段时间内火力发电一起占据主导地位,且在短时间内这种局面依然不会改变。我国火电厂的燃煤大多又都属于劣质煤,灰分高是普通现象,每年排放的数以千万吨的灰渣仅给经济建设和环境保护带来了巨大压力,必须进行有效的处理才能保证安全稳定、经济环保的运行。

  1、除灰系统的发展

  管道物料输送是用有压气体或液体作为载体在密闭的管道中达到运送散料或容器的目的。它有别于常见的输水、输气或输油等单相流,而属于多相流,即气固、液固或气固液两相和三相流输送。气力输送系统属于其中应用较为广泛的一类。

  我国是一个产煤大国,又是一个以火电为主的电力生产大国,在很长一段时间内火力发电一起占据主导地位,且在短时间内这种局面依然不会改变。我国火电厂的燃煤大多又都属于劣质煤,灰分高是普通现象,每年排放的数以千万吨的灰渣仅给经济建设和环境保护带来了巨大压力,必须进行有效的处理才能保证安全稳定、经济环保的运行。

  上世纪五、六十年代,我国火电厂输灰系统都比较简单,几乎均为低浓度的水力输灰,即所谓的“3泵2管1沟”的单一模式。为了节水,加强环境保护,减少灰场用地和投资,以及灰渣综合利用等方面的要求,渐渐向多类型探索发展,先后发展了高浓度水力输灰、机械输灰和气力输灰技术。

  气力输送技术应用于燃煤电厂约始于上世纪20年代,主要用于除尘器区域的干灰输送。但直到50年代中后期,国内少数燃煤电厂才开始接触使用气力输送系统,主要是负压形式;60年代以后,仓式气力输送技术开始得到应用;直到进入80年代,国内众多电厂开始陆续引进国外各种类型的输送设备及相关技术,气力输送技术在火电厂行业开始得到蓬勃发展。

  2、优势与劣势

  水除存在很多问题,特别随着国家对环保的重视和对水资源的保护,节水、节能减排已成为对燃煤发电企业生产的重要目标,这个大家都比较清楚了,主要问题如下:

  (1)灰渣与水混合后,将失去松散性能,灰渣所含的氧化钙、氧化硅等物质亦要引起变化,活性降低,不利于灰渣的综合利用。

  (2)灰渣中的氧化钙含量较高时,易在灰管内结成垢污,堵塞灰管,难以清除。

  (3)除灰水与灰渣混合多呈碱性,pH值超过工业“三废”的排放规定,不允许随便从灰场内向外排放,不论采取回收或处理措施,都需要很高的设备投资和运行费用。

  (4)浪费土地资源。一般灰场库容要按发电厂装机容量所排放的灰渣量不少于贮存10年的要求进行设计,因此需要占用大量土地。同时,灰场一般距离电厂较远(几公里至十几公里),沿程管道同样需要占用一定数量的土地,造成资源浪费。

  气力除灰与传统水力除灰和机械除灰相比,具有明显的优点:

  (1)节省大量冲灰水,节省资源;

  (2)输送过程中,灰的固有活性和其它物化特性不受影响,有利于粉煤灰的综合利用;

  (3)减少灰场占地;

  (4)避免了灰场对地下水和周围环境的污染;

  (5)不存在灰管结垢和腐蚀的问题;

  (6)系统自动化程度大大提高,所需运行人员较少;

  (7)设备简单,占地面积小,便于布置;

  (8)输送路线选取方便,布置灵活;

  (9)便于长距离集中和定点输送,等等。

  但人们也普遍关心的是气力输送方式有如下不足:(1)、与机械输灰相比,动力消耗较大,管道磨损比较严重;(2)、输送距离和出力受到一定限制;(3)、管道产生堵管,给运行维护带来很大不便;(4)、对于正压系统,若维护不当,容易对周围环境造成污染;(5)、对运行人员技术素质要求比较高;(6)、对粉煤灰的粒度和潮湿度都有一定限制,粗大和潮湿的灰不宜输送。其中,正压输送方式普遍困扰用户的难题就是管道磨损和堵管。随着技术的发展,以上问题均可通过一定的方法进行处理,任何技术的应用都有一定的前提条件,也不可千篇一律,生搬硬套。

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