钢板库灰库设备气化除尘改造可行性研究报告

灰库及附属设备改造可行性研究报告

项目名称：灰库及附属设备改造

项目性质：技术改造及新建 聊城九洲钢板仓建设有限公司为全国各地热电厂客户提供灰库及附属设备改造可行性研究报告，环境影响评价报告，灰库湿排改造,灰库分选系统出力提升改造，钢板仓设计，钢板库建造，储灰库安装调试等，各种大型钢板仓、大型钢板库、水泥仓、水泥库、粉煤灰库、粮食钢板仓、熟料库、煤仓、煤库、矿渣粉库、矿渣粉仓及粉状物料储库设备的生产加工及改造。

概述：灰库附属设备是满足灰库安全、可高运行的的设备。主要分为灰库本体，库顶设备，库底硫化系统（流化系统），一级卸灰设备。其中，库顶设备通常包括：库顶布袋除尘器、真空压力释放阀，库顶料位计，量仓观察孔，呼吸阀（排风扇）等。

库底流化系统包含：保证灰库内干灰正常流动的气化设备及管路，以及提供流化空气的风机设备和电加热装置系统。

灰库卸灰系统通常包含：干灰装车系统和湿式装车系统。

百万兆瓦5×125MW 4×250MW 3×300MW 2×500MW 1×600MW 800MW 1000MW 1200MW 1500MW 1600MW 2000MW亚临界和超临界二次再热燃煤发电机组。

燃煤产生的飞灰经过布袋除尘器分离，分离出来的飞灰通过气力输送一对一(一台机组对应一个灰库)的方式输送到两座2000m³的终端灰库内。灰库系统还另有附加一套水除灰系统。

以南阳普光电力有限公司为例，每灰库现各设有一台DMC420布袋除尘器和一台SF508真空压力释放阀。

真空压力释放阀是用于火力发电、建材、冶金、化工等行业的粉粒体贮仓顶部所用的保护装置。在充气排气和不正常的温度变化时，保护贮仓不受过量的正压和负压影响。真空压力释放阀是电厂气力除灰除渣系统里终端渣灰库顶部配套的呼吸压力调节安全装置。这是一种过压保护装置，利用阀盖自重使阀处于关闭状态。当灰库内压力超过设计压力值时，阀盖会在压力作用下被顶开而释放库内压力。当库灰因废气排放不力长期过压时，此阀门会经常处于被打开状态。就现场情况看，设备安装底座周边积灰严重由于灰库过滤排气设备（除尘器）排气不畅，引起库内长期过压。真空压力释放阀长时间频繁动作，漏灰比较严重。真空压力释放阀长时间频繁动作根源在于现有除尘器有效过滤面积小，处理能力不够。灰库易正压过高，导致真空阀动作。一旦滤袋清灰不够，就更加严重，灰库长期正压过高，直接影响气力输送的出力，造成输灰不畅，若水力除灰也出现故障，直接影响机组运行。真空压力释放阀频繁动作，也就长期漏灰。若长时间冒灰，飞灰堆积不及时处理，可能将整个阀体掩埋，阀门失去排压功能，直接导致憋库，损坏设备，甚至造成重大安全事故。

SF508型真空压力释放阀参数  真空压力释放阀重：110kg

入口尺寸：508mmDN500mm  标透气值Pa：压力769，真空220  大透气值Pa：压力2636，真空880  使用温度℃：≤120

两座灰库均为平底库设计，设计库容为2000m³。从灰库结构和设备布置看，仅在灰库中心出料口设有4块流化板，库底没有设计气化系统。此结构极易造成灰库内部堆积死区，长期积压的粉煤灰在库内重新形成了二次容积，其有效使用容积约为原来设计库容约为原来设计库容的三分之一。其余已经死为死区而不再具备存储功能。机组实际运行过程也明显感觉库容与设计相差很大。达不到理论设计值。

一般灰库设计容量不小于机组3至7天排放灰量，在现在的条件下，灰库可能仅有一至二天的库容空间，若水除灰系统出现故障，或是节假日，或是干灰需求淡季，或是机组需长期高负荷运行，除灰不利。整个系统就存在极大的安全隐患，严重影响机组的正常运行。

有效库容的严重缩减， 灰库置换容积没有， 粉煤灰不能分选， 造成巨大的经济损失。

灰库卸料设备 

卸灰设备的性能直接影响灰库的处理能力和环境卫生，现有设备陈旧，加之设备安装顺序颠倒、设备选型不太理想、无冲洗水等设计上的不足，灰库区积灰较严重。库底现有下灰设备由上而下为气化箱，手动插板阀，电动给料机、气动插板阀、干灰散装机。现有系统卸灰时扬尘大，且停机后仍有漏灰。另外，当系统启动时，负压风量直接由排尘风机通过管道直接送入灰库，由于高速含尘气体直接冲刷负压风机，造成风机在短时间内磨损严重，噪音大；最直观的就是外壳磨损严重，甚至磨穿，飞灰泄露，风机外壳需要频繁修补，加大了维护工作量。散装机本体设备陈旧，负压风管及一些检测装置已经破损。 从整个下料系统的设备布置看，由于气动插板阀放置在给料机的下面，当系统停机时，插板阀关断， 插板阀以上管道此时充满灰料； 当下料系统再启动时， 给料机带载启动， 对电动给料冲击较大， 再者， 气动阀关断后， 灰库因料位压力直接填充给料机， 冲刷给料机轴端密封盘根， 造成给料机轴端泄露， 煤灰落在下面设备上， 造成整个下料设备工作环境恶劣。 气动插板阀由于密封方式的因素， 在插板与阀体开口处容易漏灰， 作为灰料的关断阀， 插板阀动作速度缓慢， 达不到快速关断的目的， 从而也影响了系统性能。 

综上， 卸灰系统有以下几方面问题：

 1、 设备布置不合理， 顺序颠倒， 不仅造成停车时漏灰， 扬尘严重， 而且影响设备的使用寿命。

 2、 设备选型不合理， 库顶除尘器原本就处理能力不够， 还要将乏气风引入灰库， 加大负担， 严重影响系统性能及稳定性。 选用了密封面大的气动插板阀为关断阀（且位置不对）， 造成内漏。 

 3、 现场积灰严重， 环境恶劣， 现场操作人员的健康受到严重威胁。 

库顶除尘器 依据设计规范: 对于负压气力除灰系统， 其过滤空气量应为灰库气化空气量与灰库进灰置换排气量之和； 对于压力式气力除灰系统， 其过滤空气量应为灰库气化空气量、 灰库进灰置换排气量及输送空气量之和。 布袋的过滤风速不应大于 1m/min。（引自《火力发电厂除灰设计规程》 第 4. 7. 7 条 灰库库顶应设排气布袋过滤器。） 现电厂每座灰库所需处理气量约为（a+b+c=） 103. 5m3/min, 为以下各项之和：

 1、 气化系统风量： a=7. 47m3/min；

 2、 气力输送系统， 依据每天产生的粉煤灰量， 计算得到输送系统的送风量： b=25（每小时飞灰量） /60/25（气灰比） /1. 29（空气比重） *1000*5. 5（输送压力） =71. 1m3/min， 

3、 散装机乏气风量： c==1500/60=25m3/min 若按风速 1m/min， 过滤面积至少为 103. 5m2。 而现用的布袋除尘器过滤面积仅为 67. 5m2， 明显不够， 且考虑风速过高， 加之滤袋陈旧后过滤效果更显不足， 所以必须更换除尘器， 否则无法满足气量要求。

 灰库气化系统 《火力发电厂除灰设计规程》 第4. 7. 4条 灰库设计为平底库时， 在库底应设置气化槽。 气化槽的计应满足下列要求：

1、 库底气化槽应均匀分布在底板上， 其最小总面积不宜小于库底截面积的 15%， 并应尽量减少死区； 

2、 气化槽的斜度宜为6° ； 

3、 对于气化设备气化风也有要求： 

3. 1 、 一般气化板的耗气量为 ： 0. 17m3/min, 而气化槽每米的耗气量为 ：0. 093m3/min； 

3. 2、 气化风压:50～90KPa; 

3. 3、 灰库的气化风温度为： 110～130 º 。 

现有的灰库流化风机为二台长沙鼓风机厂生产的 RD100 三叶罗茨风机，排气量如图风机铭牌示： 7. 47m3/min， 一对一供灰库中心出料口四块气化板用。 增设气化系统后， 需增设气化风机一台， 用以满足气化用气。 就现有气化槽设备， 现有罗茨风机风量足够满足使用要求。 

灰库卸料设备 以前项目的实施， 以及逻辑分析， 足以说明： 合理的卸料系统设备布置顺序为 （由上往下依次）： 手动插板阀 （主要用于手动紧急隔断和检修隔离用）、气动圆顶阀（主要用于快速关断）、 电动给料机（主要用于均匀定量给料）、 散装机。 

 改造方案系统参数配置要求： （单座灰库）气化系统： 

1 、 气 化 槽气 量要求： 113*0. 093=10. 509 m3/min； 下料斗 气 化 板气 量：0. 17*4=0. 68 m3/min， 现有系统： 7. 47 m3/min (风机铭牌) 

2、 气化温度要求： 110～130℃ 3、 气化风压要求： 50～90KPa 

库顶除尘器处理风量要求： （导入灰库风量总和） 气化风+气力输送风=10. 5+0. 68+71. 1=82. 2 m3/min 

改造原则

1、 满足灰库系统排尘气量要求， 使系统排气顺畅， 避免真空压力阀动作； 

2、 综合考虑施工的可能性， 让改造投入小， 见效快。 

3、 在保证系统性能的情况下， 尽可能不动基础及原来设备， 减少改造费用。 

改造方案 

从整个灰库系统看， 系统产生的废气量超过除尘器的处理能力， 直接原因是除尘器面积不够。 再者， 灰库有效容积的大幅减小， 置换空间减小， 排气顺 畅就更显重要了。

 改造需做以下调整： 

1、 库顶除尘器安装口无法改变， 需要更改滤袋型号， 重新布置滤袋， 采取整体更换除尘器； 

2、 尽量减少进入灰库的废气源， 需将下料系统的散装机更换成带除尘器结构的散装机， 可以将散装机乏气风隔离出来 （带除尘器的散装机乏气风能直接排大气） ， 减小库顶除尘器的工作负荷， 满足系统排气要求； 

3、 加设库底气化系统， 满足库容需求。 

4、 改造卸灰系统， 合理布置卸灰设备， 改善灰库环境。 

5、 设备选型及性能参数 

库顶设备 

依据现状及施工条件， 替换现有除尘器， 更换成DMC-90-85， 该型号除尘器， 采用先进的在线脉冲反吹清灰方式， 专业用于库顶排气除尘。 更换后， 除尘过滤面积由原来的67. 5m2增大为84. 6m2， 具体性能参数如下：

型号： DMC-90-85 过滤面积： 84. 6m2 过滤风速： ≤1m/min 脉冲电磁阀数量： 15只 滤袋规格： ￠ 120*2500 滤袋数量： 90只 清灰方式： 脉冲反吹 清灰气压： 0. 5-0. 7MPa 清灰气源： 干净干燥压缩空气 过滤效率： 99. 9% 耗气量： 0. 4m3/min 

真空压力阀由于长时间频繁的开、 关， 密封膜片已经损坏， 可以直接更换处理。 

灰库气化系统 

要实现整个灰库存灰处于活性流化状态， 依据设计规程， 需在以库底下料口为中心沿放射状布置气化槽（如附图） ， 布置斜度为≥6° 。 具体施工时需要清理现有死区积灰， 在库底布置好气化槽， 以及相关管道， 然后进行二次灌浆， 使气化系统成型。 按现有灰库直径12米算， 单座灰库所需气化的面积为≥17m2（=3. 14*6*6*0. 15） , 换算成气化槽规格为： 宽150mm， 长113米， 布置时应尽量减少死区。 性能参数如下： 型号： QHB150*L 外壳材质： Q23-B 滤材材质： SiC（刚玉） 气化风量： ≥10. 5m3/min(=113*0. 093) 气化风压力： 50Kpa 气化温度： ≥110℃ 布置角度： 6º 增加气化槽后， 整个气化风量需要量为： 10. 5*2+0. 68*2=22. 36 m3/min，需再增加一套气化风机与空气电加热器， 型号规格与现有两套一样， 三套并在一起使用(7. 47*3=22. 41 m3/min) 即可满足用气要求。 

灰库卸料设备 更改原来设备位置， 现有设备布置调整为， 由上而下依次： 气化箱（原设备不动）、 气动圆顶阀、 电动给料机（原设备）、 散装机。 去掉原来的有泄漏气动插板阀， 更换成快速动作的圆顶阀， 更换现有散装机。 并增加相应的异形连接管件。 新增设备描述如下：

1、 气动圆顶阀 型号： DOME300-0. 6, 该型圆顶阀专业用于快速关断和开启物料通道， 采用特殊的充、 放气气囊密封方式， 当阀门关闭时， 通过门芯关闭到位触动充气 开关， 充气密封； 在阀门需要开启时， 预留空行程释放机械开关， 密封气囊迅速放气， 使密封圈与阀芯之间保持应有的间隙， 阀门能迅速开启到位。 等待下一次关闭、 开启指令。 阀门结构设计科学合理， 操作简单， 并带有位置反馈。由于密封部件间无直接摩擦， 该阀门使用寿命长， 性能优异。 主要技术参数： 型 号： DOME300 口 径： DN300mm 工作压力： ≤0.5 MPa 工作温度： ≤150° C 气缸输出转矩： 75~650N.m/5bar 

2、 干灰散装机 型号： NA-20， 设备主要由单机除尘器、 本体部分组成。 其中本部分由可伸缩散装头， 卷扬装置， 控制系统组成。 设备含有上、 下限位装置， 能保证散装头准确可靠的伸缩控制； 同时， 该设备配备了自动料满报警装置， 实现了自动装车功能。 由于采用了除尘器系统， 排气管路系统比原来简单， 可以直接排入大气。 一定程度减小了库顶排气设备的压力， 且有效的保护了负压风机， 延长了设备的使用寿命， 降低了维护人员的工作强度。 主要技术参数 装卸能力 100~150m3/h 下料管直径 Φ219mm 散装头行程式 1300mm（可根据需要改变） 散装头升降速度 0.1m/s 用于干灰散装机的单配除尘器： 可选配各种风量的引风机， 满足不同处理风量的设计和实际要求。 主要用于单台设备的收尘、 除尘， 采用进口的滤袋 （滤筒）， 先进的脉冲式反吹清灰方式， 具有体积小， 维护方便， 除尘效率高等优点。 技术性能参数： 设备阻力 1070-1200Pa 本体漏风率 ≤4% 除尘效率 ≥99.5% 引风机功率 4KW 滤筒规格 ￠ 350×660 滤筒材料 滤筒专用耐温材料 过滤风速 ≤1.2m/min 处理风量 ≥2500m3/小时 清灰方式 脉冲反吹 用于干灰散装机的半金属型伸缩套： GSJ100G-220/550 整体伸缩套。 内套采用耐温、 耐磨的工业帆布整体缝制， 再在内部衬加锥型金属筒， 并与外布套联体。 该种型式的内套， 既有布套的密封效果， 又具有金属内筒的使用寿命。 伸缩套可伸缩长度 300～3000mm（可依据用户或设计指定） 内筒数量 9 个 外套材料 工业帆布 

系统参数验算 

改造后除尘器过滤面积 84.6m2， 处理能力满足 82. 2 m3/min 风量要求；且风速在设计规范范围内；

气化槽设计为每库 113M， 气化面积为灰库面积的 15%， 符合除灰设计规范； 且气化风的参数也是依据设计规范计算的；

灰库卸灰系统设备布置合理， 满足使用要求。 

改造时机 库顶与卸灰系统改造施工简单， 工期短， 在设备制造允许的情况下可尽快进行。 气化系统改造工程施工时间较长， 可以选择合适的中、 大修时机改造。

改造费用（详见附件预算分项表） 序号 项目名称 型号规格 范围 费用 备 注 1 库顶除尘器改造 1、 2 机组 148060 含安装费用 2 气化系统 1、 2 机组 225900 不含施工费 3 卸灰系统 1、 2 机组 207040 含安装费用 总计 581000 

效益分析 灰库设备被定义为辅机设备， 但对机组正常稳定运行起着十分重要的作用。 主要表现有以下几方面: 

1、 库顶除尘器改造后， 整个输灰系统排气顺畅， 达到理论设计状态， 有效改善灰库区卫生， 对电厂的环评、 安评有重要意义，改造下料系统， 有效抑制装车扬尘， 并且消除停机后仍漏灰的现象。 有效改善灰库区的环境卫生。

2、 有效库容达到设计值， 在时机允许的情况下， 可以增设分选系统， 经济效益明显； 

3、 下料系统改造， 彻底改善灰库卫生， 同时减少了日常维护量。 乏气风机也不需要再频繁修补、 更换， 在体现经济效益的同时， 也增加了工作效率； 对系统稳定运行提供有力保证。

库顶除尘器更换后， 能保证整个灰库排气顺畅， 避免真空压力阀频繁动作， 库顶环境得到改善， 消除了安全隐患。  增加库底气化系统后， 整个灰库煤灰处于活性流化状态， 消除堆积死角，增大有效使用体积， 达到预期设计目的， 使整个输送、 存储系统处于良性循环。

询价单名称 C厂新建灰库及储灰场可行性研究

采购人 内蒙古霍煤鸿骏铝电有限责任公司电力分公司  询价单编号 2018-HD-NMNY-HMHJ-4-0629-1 发布时间 2018-03-15 10:42:04

报价截止日期 2018-03-19 16:20:00  报名截止日期 2018-03-19 16:20:00

序号 品名 物料说明 规格型号 材质 图号 单位 数量 交货日期 备注

1 C厂新建灰库及储灰场可行性研究 项 1.0