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干除灰技术现状及发展前景王长喜

发表时间：2020/4/30 来源：《电力设备》2019年第23期作者：王长喜

[导读] 摘要：当前我国以火力燃煤发电为主,发电过程中排放的烟气混合物经电除尘环节最终以灰粉形式残留下来。

        （国家能源集团国电康平发的有限公司辽宁省沈阳市 110500）
        摘要：当前我国以火力燃煤发电为主,发电过程中排放的烟气混合物经电除尘环节最终以灰粉形式残留下来。除灰系统分机械除灰(仅用于少数小电厂的链条炉),气力除灰(又称干除灰)和水力除灰三种。干除灰有利于粉煤灰的再利用和节约工业用水,逐渐成为除灰方式的主流。本文将针对干除灰技术的应用现状以及发展前景进行分析研究。
        关键词：干除灰技术；技术现状；发展前景；PLC应用
        1.干除灰系统原理
        除灰系统包括除尘器下的灰斗、灰库及其附属设备、空压机、灰储罐、输送设备、管道、仓泵、阀门等。输灰管道上接电除尘系统并通向除尘器。经除尘器过滤后细灰粉进入干灰库。在灰斗装置处通过电气三通电动门可以控制采用干除灰处理方式或者水除灰处理方式。料位计用于对干灰库中干灰粉储存量进行监测。当灰斗内的干灰粉到达不同位置时,灰粉发出的天然的β射线照射到探测器的强度是不一样的。由探测器测到的射线强度的不同来判断干灰粉的位置。干灰经灰斗排出后通过进料阀进入仓泵,从出料阀排出,最终排往灰储罐得以收集和再利用。如图1所示为干除灰系统流程。

        图1干除灰系统流程
        2.干除灰技术现状
        长期以来,我国的燃煤电厂基本采用水力除灰方式,干除灰应用的起步较晚,而且发展也不够快,通过对各长干除灰技术的应用情况进行分析，发现我国当前干除灰技术在应用过程中依然存在些许不足：
        2.1灰渣综合利用率低
        我国灰渣的综合利用率低,在进行干除灰与水力除灰的比较中没有计入灰渣利用的综合效益。国外的经验证明,凡是干除灰发展快的国家,灰渣的综合利用率也高。干除灰为灰渣的综合利用提供了方便的条件,而灰渣的大量综合利用也必然为干除灰的发展创造良好的外部条件,两者存在有机的联系。
        2.2运输设备发展缓慢
        我国灰渣运输设备的发展尚不能完全满足大型电厂采用干除灰的要求,客观上影响了干除灰的应用和发展。国外大型电厂汽车运谕灰渣通常采川重型密封50-80t回转罐式自卸车或70-100t仓式自卸细灰车,而我国应用的多是15t自卸车和引进型斯太尔底盘自卸车,其经济性能差。
        2.3传统机械除灰方式落后
        传统干除灰采用机械除灰方式,工作人员需要根据积累的经验对除灰量进行估算,在估算时段内对上层沉积下来的灰粉进行排除。通过启动空压机,靠强气流压力将暂储于仓泵中的干灰粉经出料阀吹往灰储罐。如果干除灰时间启动过早,则空压机过早启动将会增加厂用电量；如果启动过晚,将会造成管道堵塞,甚至造成严重后果。
        3.PLC技术在干除灰控制系统中的应用
        干除灰自动控制系统中,PLC可根据料位计传输过来的灰粉位置信号(高、正常、低)和仓泵上方的电接点压力表指示压力值信号,采取相应的处理。当料位计指示高料位,系统将开进料阀,关出料阀、进气阀、助吹阀、带滤膜电磁阀,干灰将从灰斗卸放到仓泵进行转储;随着仓泵不断储灰,仓泵内部压力逐渐升高,当压力超过定值I,其上方电接点压力表电接点接通,上位机显示画面中电接点压力表图符显示红色,此时控制系统将关闭进料阀,电气三通电动门关闭干除灰入口,停止干除灰。之后系统打开出料阀,开带滤膜电磁阀、助吹阀、进气阀并启动空压机,在空气压力下仓泵内部干灰经过灰管输往灰储罐。在此期间,仓泵内部压力继续升高,当压力超过定值II,系统将停运空压机,然后自动关闭进气阀,助吹阀,带滤膜电磁阀。此后一段时间,仓泵内部干灰逐渐减少,压力下降,当压力低于定值I时,电接点压力表电接点断开,系统显示画面中显示为绿色,此时系统将自动关闭出料阀,开启进料阀,开启电气三通电动门重新进入干除灰处理过程。PLC工作原理图参见图2。采用PLC控制技术能够有效解决机械除灰方式带来的问题。

        4.干除灰技术的发展前景及发展建议
        4.1干除灰技术的发展前景
        随着燃煤电厂排灰渣量急剧增加,为了满足灰渣综合利用、节水和环保等方面的要求,干除灰技术有良好的发展前景。由于近年来引进和消化国外除灰技术,还安排了千灰碾压灰场试验,从而使干除灰技术日趋成熟,为推广这一技术创造了良好的条件。同时也要看到还有不少工作要继续进行,全面推广还需要一段时间。未来的发展中，PLC技术的持续应用会进一步推动干除灰系统的自动化控制，信息化技术的深入研究，可以让干除灰系统朝着信息化、智能化控制方向发展。
        4.2促进干除灰技术发展的建议
        ①认真改善国产设备质量
        现有部分除灰设备性能及质量欠佳,由此所造成的故障不少,影响系统的安全。除灰设备多在灰中运转,条件恶劣,从而更需每台设备、每一元件耐用、可靠。对发现的缺陷要抓紧解决,并不断改进和提高各种除灰设备的性能和质量。
        ②提高安装质量严格工程验收
        除灰系统特点之一是分部试运时无灰,只能空转,无法全面检验。待到72h试运阶段,虽有灰,但又往往不容停下调试,要求一次成功,实际要求很高,然而除灰系统安装工作,却多排在发电前夕进行,突击安装难以满足要求。对此,首先要合理安排安装进度,留出足够的调试时间,执行严格的质保措施和验收规定,以确保工程质量。
        ③加强运行维护管理,提高人员素质
        根据我国具体条件及今后电力工业发展的需要,预期干除灰将得到较快发展和更广泛的采用干除灰,特别是气力除灰系统比较复杂,普遍采用了微机程控,要求运行、维护人员素质较高。对此,应给予高度重视,认真加以改进。
        结语：
        本文通过分析干除灰技术现状以及PLC技术的应用，提出未来干除灰技术的发展前景以及发展建议。干除灰技术的推广应用以及深度创新，都离不开国家的大力支持，随着对其规律性的掌握与科学运用,逐步建立起适合我国需要的除灰系统。
        参考文献：
        [1]杨旭中.干除灰技术现状及发展前景[J].电力环境保护,1989.
        [2]鲍哲荣.我国干除灰系统现状与展望[J].中国电力,1994.
        [3]王磊,王晓斌,王传宝.PLC在电厂干除灰系统中的应用和分析[J].微计算机信息,2006.