摘  要  本文就福建华电漳平火电有限公司2X300MW“上大压小”工程，飞灰输送系统所采用的江苏纽普兰公司，自主研发的正负压一体化多功能泵输送系统的设计、调试及运行情况作了介绍，通过该工程飞灰输送系统的成功投运，说明正负压一体化多功能泵输送系统的先进性、可靠性，可在今后类似工程选择和设计过程中进行具体的分析和研究，加以借鉴。

　　1、工程概况

　　1.1电厂位置

　　漳平市位于福建省西南部，漳平市属省辖县级市，现由龙岩市代管。市区西南距龙岩市约70km，东、南与泉州、漳州两市接壤，北临三明市，福建华电漳平火电有限公司位于漳平市郊顶郊村，厂区东北向距市中心约1.5km，厂区北靠老鹰山，南临九龙江。

　　1.2 工程规模

　　本期工程建设2×300MW循环流化床锅炉机组。#5炉除灰系统于2011年6月18日通过168小时满负荷试运成功，正式投入商业运行。#6炉除灰系统于2012年4月13日通过168小时满负荷试运成功，正式投入商业运行。

　　2、设计和运行条件

　　2.1煤质分析资料

　　本期工程的设计燃料为福建永定、龙岩和漳平地区无烟煤，其煤质分析资料如下：

　　2.2 锅炉耗煤量

　　注：(1) 锅炉小时耗煤量指锅炉BMCR工况下的小时耗煤量。

　　(2) 锅炉日耗煤量按日利用小时数22小时计。

　　(3) 锅炉年耗煤量按锅炉年利用小时数5000小时计。

　　2.3 灰渣量：

　　注：(1) 日运行小时数按22小时计。

　　(2) 年运行小时数按5000小时计。

　　2.4飞灰特性：

　　飞灰堆积比重： 0.75 t/m3；

　　飞灰真实比重： 2.2 t/m3 ；

　　飞灰安息角：    35°。

　　2.5 输送系统布置参数：

　　输送距离：约1500m；

　　输送高差：约46m；

　　每根母管弯头数量：约14个。

　　2.6相关设备概要

　　2.6.1 除尘器型式及灰库

　　本工程每台炉配2台电袋除尘器，型式为双室两电场加两布袋区。每台电袋除尘器在结构上为独立的壳体，排出来的飞灰，以气力输灰方式输送至灰库。本工程设置1座粗灰库和1座细灰库，粗、细灰库底分别设置两个排灰口，每个排灰口下又接二根落灰管道，分别接一台干灰卸料装置和一台湿灰卸料装置。

　　2.6.2 除尘器灰斗

　　每台电袋除尘器电区一、二电场合并设置1排共计4个灰斗，袋区设置2排共计8个灰斗。每台电袋除尘器共计12个灰斗，每台炉2台电袋除尘器共24个灰斗。灰斗出灰口法兰为400×400mm，标高为3.50m。

　　2.6.3 除尘效率

　　电袋除尘器静电（预）除尘部分设计除尘效率≥90.0%，布袋除尘部分设计除尘效率≥99.0%。

　　2.6.4 输送系统设计出力

　　正压浓相气力输送系统设计出力按设计煤种总排灰量的220％考虑。并要求当电袋除尘器电区输送系统故障时，一袋区输送系统的出力不小于电区输送系统的实际排灰量，二袋区输送系统的出力不小于一袋区输送系统的实际排灰量。

　　3、系统配置方案

　　3.1多功能泵配置情况

　　每台炉电除尘器场区A侧4只灰斗和B侧4只灰斗各用1套多功能泵，即8个灰斗共用2套多功能泵，组成一套正负压一体化多功能泵输送系统，设一条正压输灰管道，管径为DN175/DN200/DN225/DN250，负压进料管道DN150；

　　每台炉第一袋区布袋除尘器A侧4只灰斗和第一袋区B侧4只灰斗各用1套多功能泵，2套多功能泵组成一套正负压一体化多功能泵输送系统；第二袋区布袋除尘器A侧4只灰斗和第二袋区布袋除尘器B侧4只灰斗各用1套多功能泵，每2套多功能泵组成一套正负压一体化多功能泵输送系统。两个袋区输送系统共用一条正压输灰管道，管道共分三次变径，规格为DN150/DN175/DN200/DN225，负压进料管道DN150；

　　每台炉共配置6套多功能泵和2条正压输灰管道。两台炉设置12套正负压一体化多功能泵输送系统和4条输灰管道。

　　3.2除灰系统技术参数

　　a.飞灰输送系统总出力：              ≥71     t/h

　　b.输送压缩空气耗量：                42       Nm3/min

　　c.抽气压缩空气耗量：                10       Nm3/min

　　d.飞灰输送系统初速度：              7～8     m/s

　　e.飞灰输送系统末速度：              11～12   m/s

　　3.3输灰管段技术数据如下表

　　3.4关于输灰管道垂直下降3次的技术措施

　　由于工程特殊原因，输灰管道出口至灰库入口沿途要垂直下降3次约12米，根据我公司详细的计算及多年的工程经验，选择好变径点的位置、控制好下降点气灰混合物的流速及在下降点位置接入适当的补气点，有效地解决管道易堵塞问题，保证了正负压一体化多功能泵输送系统长期连续可靠运行。

　　4、调试中的问题及解决方案

　　4.1调试中出现的问题

　　在168试运期间，除灰系统运行基本正常，但发现输灰管道膨胀量较大，超过设计值，输灰管道弯管与直段的法兰连接处有裂口，造成气灰外泄，影响系统安全运行。

　　4.2 解决方案

　　根据相关工程经验，输灰管道膨胀量较小，直管段不大于200m时可以不设膨胀节。本工程输灰距离长，大部分管道采用埋地布置，试运期间多处管道安装后还未回填，实际运行因锅炉排烟温度较高（空预器出口烟气温度170℃），导致电袋除尘器排灰温度较设计值升高，输灰管道温差较大，且输灰管道直段较长，实际膨胀量超过设计值，运行初期，输灰管道的陶瓷内衬复合弯管段法兰有被拉裂，出现气灰外漏现象，影响到管道的正常运行。经复核计算后，在每根输灰管道较长直管段中部加装5件耐磨管道膨胀节，在耐磨弯头及变径处大小头均设置检查井，管道膨胀节多数布置在检查井内，便于膨胀节检修，有效的解决了管道膨胀问题。

　　输灰系统自2011年初投运至今，系统运行稳定可靠，系统出力及各项指标达到设计要求，为单管（相对于双套管而言）、大出力、远距离且下降输送布置开创新的局面。

　　5、正负压一体化多功能泵输送系统专题介绍

　　5.1系统概述

　　下引式仓泵及正负压一体化多功能泵输送系统，是针对单机容量大、锅炉排灰量大、除尘器灰斗数量多、灰斗间距大、输送距离远等工程特点，采用改变仓泵进料方式、改变输送压缩空气与干灰混合位置、改变管道输送方式等三项新技术融为一体的正负压一体化多功能泵输送系统，克服现有气力除灰工程中普遍存在的技术难题。具有系统简单、出力大、经济、实用、可靠、节能的技术优势，为600MW及以上机组燃煤发电厂中、长距离输送的气力除灰工程提供了一种新型系统。

　　在一套下引式仓泵内，采用正负压一体化仓泵装灰技术，将锅炉除尘器灰斗内干灰输送到仓泵的关键技术是在负压输灰管道端部，采用正压补气装置和在仓泵顶采用气灰过滤装置，延长负压输灰管道输送距离，实现多个灰斗向仓泵装灰的目的。

　　下引式仓泵采用输灰管道流量孔板，控制入料点前后输送压缩空气参数，利用入料点前后压缩空气的流速差和下引式仓泵内压力与输灰管道内压力差，控制下引式仓泵出料速度、入料点输送浓度、输送压缩空气在输灰管道内与干灰混合连续输送。改变现有气力除灰工程普遍存在的输送压缩空气在仓泵内与干灰混合间断输送的普遍规律。

　　按输灰管道实际运行工况，采用气灰混合物密度、气灰混合物末速度计算输灰管道压力损失，其计算结果更接近实际运行压力损失；采用输灰管道分段变径技术，控制各管段输送末速度既能减少磨损又能降低管道压力损失。为长距离气力除灰工程创造技术条件。

　　5.2工作原理

　　5.2.1正负压一体化仓泵装灰技术工作原理

　　采用输送压缩空气作为工作介质的仓泵抽气器配合下引式仓泵顶气灰过滤装置和负压输灰管道端部正压补气装置等组成正负压一体仓泵装灰系统。

　　采用负压输灰管端部正压补气的推动力和仓泵内产生的动态负压抽吸力共同作用下，将锅炉除尘器灰斗内干灰输送到仓泵内，实现正负压一体化仓泵装灰。改变常规仓泵进料方式。

　　5.2.2下引式仓泵正压输送工作原理

　　采用输灰管道流量孔板控制输灰管道入料点前后输送压缩空气参数，利用入料点前后输送压缩空气流速度差和下引式仓泵内压力与入料点输送压缩空气压力差，控制下引式仓泵出料速度、入料点输送浓度、气灰混合输送速度（即初速度），达到下引式仓泵均匀出料、顺利正压输送的目的。

　　5.2.3 “CGL型正负压一体化多功能泵输送系统 ”管道输送技术

　　多功能泵输出干灰在输灰管道入料点与输送压缩空气混合，改变常规仓泵输送压缩空气在仓泵内与干灰混合的普遍规律。采用气灰混合密度和气灰混合物流速，计算输灰管道内压力损失，再配合输灰管道分段变径技术，控制各输灰管段起始流速和末速度，减少管道压力损失和减少磨损，提高输灰管道运行可靠性。

　　下引式仓泵输出干灰在输灰管道入料点与输送压缩空气混合，改变常规仓泵输送压缩空气在仓泵内与干灰混合的普遍规律。

　　5.3多功能泵输送曲线

　　O—A 仓泵增压流化         A—B 开启出料阀后压力回降       B—C 仓泵出料输送C—D 仓泵吹扫             D—O 仓泵内余压排除             O—E 仓泵抽真空  E—F 仓泵装灰             F—O 等待输送

　　5.4与国内其他系统相比优越性

　　（1）采用负压进料方式，除尘器灰斗落料更顺畅

　　采用正负压一体化仓泵装灰技术，依靠仓泵产生的负压进料，改变常规系统靠除尘器灰斗内干灰自重落料的方式，因此解决除灰系统普遍存在的落料难的问题，使系统落料更顺畅。

　　（2）改变仓泵进料方式，减少仓泵数量

　　采用正负压一体化仓泵装灰技术，一套下引式仓泵通过负压输灰管能串联2～4个烟气除尘器灰斗。以两套下引式仓泵串联4～8个灰斗组成一个独立单元输送系统为例，可节省4～6套仓泵和减少与干灰直接接触气动阀门数量10～20台套，具有良好的经济效果，同时改变常规气力输灰工程中必须在锅炉除尘器灰斗下安装一套仓泵的普遍规律。

　　（3）改变输送压缩空气与干灰混合位置，提高输送系统技术指标

　　采用下引式仓泵出料、输送技术、输送用压缩空气在输灰管道入料点与干灰混合后连续输送，提高输送压缩空气输送干灰的效率，输送单位能耗可比目前常规下引式正压浓相输送系统下降一半，具有明显的技术优势。同时改变常规仓泵输送压缩空气必需在仓泵内与干灰混合的间断输送方式的普遍规律。

　　（4）控制输灰管道入料点输送浓度，使输灰管道处于连续输送状态，提高系统出力

　　采用两套下引式仓泵交替向输灰管道供灰，使输灰管道处于连续输送状态：采用两套下引式仓泵交替向输灰管道供灰，使输灰管道处于连续输送干灰状态的关键是控制输灰管道入料点输送浓度，配合输灰管道分段变径和采用气灰混合密度、气灰混合物末速度计算输灰管道压力损失等技术措施，能保持输灰管道平稳输送。由于输灰管道处于连续输送状态，因此，改变气力输送距离与输送灰气比成反比的普遍规律。

　　（5）系统布置灵活，占地面积小，极其适用于除灰系统改造工程。

　　由于系统进料方式的改变，因此只需在原系统手动检修门下连接管侧面开孔即可取灰，并可将多功能泵布置在除尘器灰斗A、B两侧，因此改造过程不影响原系统正常运行。

　　（6）系统运行方式灵活，适应能力强。

　　由于系统进料方式及输送方式的改变（每个灰斗单独卸灰），因此对于同一套多功能泵输送系统上的每个灰斗可循环出料，也可对每个灰斗进行单独出料，从而避免每个灰斗灰量分布不均对输送系统出力及能耗造成的影响。

　　综上所述，采用正负压一体化仓泵装灰技术、下引式仓泵出料、输送技术、中长距离管道连续输送技术等三项创新技术融为一体的正负压一体化多功能泵输送系统，在国内外均属首创，具有明显的技术优势，是发电厂理想的气力除灰系统，为发电厂气力除灰工程开创了新的途径。——江苏纽普兰气力输送技术工程有限公司 张凯