月水力采煤与管道运输HYDRAUL.pdf

第 i期 2 O O 7年 3月 水 力 采 煤 与 管 道 运 输 HYDRAUL I C COAL MI NI NG ＆ PI P EL I NE TRANS PORTATI ON No．1 M a r ． 2007 大亚湾热电厂除灰系统工程优化 张 宝 国 石嘴山矿务 局发 电厂 宁夏 石嘴 山 7 5 3 2 0 0 摘 要 热 电厂 采 用灰 浆 高 浓度 输 送 、 灰 水 浓 缩澄 清 、 海 水循 环 复 用 等 以优 化 原 有 的 除 灰 系统 设 计 ， 解 决 灰 渣 由汽 车 外运 污 染周 围环 境 、 设 备 维 护 量 大 、 运 行 费 用 高 等 问题 ， 可 供 其 它 热 电 厂 的除灰 系统优化参考。 关键 词 热 电 厂 除灰 系统 灰 渣 浓 缩 管 道 输 送 中 图分 类 号 T M6 2 1 ． 7 3 文献 标 识 码 B 文章 编 号 l 0 0 6 0 8 9 8 2 0 0 7 0 卜一0 0 0 4 0 2 l 概 述 惠州大亚 湾经 济 技术 开 发 区为满 足 用户 生 产用 汽和用 电需要 ， 2 x 3 0 0 MW 国产亚 临界参数 热 电联 产 机 组 工 程 建 设 初 步 计 划 于 2 0 0 9年 投 产 。年 供 中 、 低 压 蒸 汽 5 6 I 9 ． 6 k t ， 年 发 电 3 0 ． O 0 亿 k W h 。 除 灰 系 统 原 设 计 为 干 法 除 灰 。每 台 炉 按 一 个 单 元 考 虑 。各 系 统 单 元 按 灰 渣 分 排 、 粗 细 分 排 的原 则 设 计 。厂 内用 机 械输 渣 ，厂外 采用 汽车 运 输 方 式 。灰 在 厂 内采 用 浓相 干除 灰 输 送 系 统 ，厂 外 用 汽 车 运 输 。为 便 于 干灰 综 合利 用 ， 将 粗 细 灰 求 各 种 配 置 方 案 泵 组 在 不 分 组 大 修 时 的 故 障率、 平均无故障工作时间和可用度 。 6 ． 1 各单元 故障率 、 平均无故 障工作 时间 、 平均 维修时 间 、 每年 大 修 时 间和 可 用 度 以 方 案 1为 例 ， 按 1 ～ 7 式和表 2求得各单元 的数据列在 表 3 ， 方 案 2 、 3的 计算 从 略 。 表 3 单 元故 障率平均 无故障 时 间平均 维修 时 间每年大 修 时间和可 用度 方 案 1 6 ． 2 泵组 的故 障率 、 平 均无 故障 工作 时间 和可 用 度 从 算 例 可 以 看 出 ，泵 组 中 电气 设 施 与 综 合 型 设施 单元 占的 比例很 大 ， 因而 ， 故 障率 随规模 的 变化 由这类单元主导 ； 泵组 故障率随设施规 模 的 减小而减小 ，可用度和平均无故障工作时问则随 规模 的减小而加大 。 参 考 文 献 [ 1 ] C． Ha s le g o，R i s k As s e s s me n t o f C o mp o n e n t s a n d S y s t e m， Ch e r e s o u r c e s ， I n c ． 2 00 5 [ 2 ] 昊宗吉 丁宏达 李 昌群 黄祥瑞 ，工业给 水 系统 可 靠性设 计 4 规 范， 中国工程建 设标准化协会 标准 ， 北京 ， l 9 9 7 [ 3 ] 黄 祥瑞 ，可靠性工程 ， 清华 大学 出版社 ， 北京 ， l 9 9 0 [ 4 3 郭永基 ，电力 系统可 靠性原 理与 应 用 上 下 ，北 京 ，清 华 大学 出版社 ， 1 9 8 6 E s - I C ． F ． Ki n g，Re l ia b i l i t y An a l y s i s o f He a v y Wa t e r E x t r a c t i o n Eq u i p me n t ，S a v a n n a n Ri v e r La b， USA ， 1 9 7 0 [ 6 ] A． Ma t s u z a k i e t a l ，E s t i ma t i o n o f C o mp o n e n t F a i l u r e R a t e s PSA o H 49 J a p a ne s e LWRs 1 9 82一 l 9 97． Nu c l e a r I n f o r ma t i o m Ce n t e r 。 CRI EPI ， J a p a n． 1 99 8 [ 7 ]L ． W． Ma y s e t a l ，R e l ia b i l i t y a n a l y s i s o f wa t e r d i s t r i b u t i o n s y s t e m ，AS CE，Ne w Yo r k． 1 98 9 作者 简 介 丁宏达 1 9 3 7 一 ， 男 ， 教 授 级 高级 工程 师 ， 1 9 6 0年 毕 业 于 清 华大 学。 收 稿 日期 ； 20 0 6 0 9 2 6 维普资讯 2 O O 7年 3月 张宝 国 大 亚湾 热 电厂除友 系统 工 程优 化 第 1 期 分存 。终 端 灰 库 2个 ， l粗 l细 ， 供 2台 炉 合 用 。 粗灰库容积为 2 0 0 0 m。 ， 细 灰库为 5 0 0 m。 。各终 端 灰库顶 部安装 除尘 器 ， 库 底设 加湿搅 拌器 和干 灰 装 车机 。 2 X 3 0 0 Mw 机组 锅 炉 产灰 量 为 2 8 ． 8 t ／ h ， 年 灰量 l 7 ． 2 8万 t 。利用原 固体 废弃 物处理填 埋场 地作储灰 场 ， 占地面 积约 2 0万 m。 。场 址三 面环 山 ， 场地标高介 于 2 4 ． 1 ～9 5 ． 0 m 之 间， 凹地平 均 标高 超过 3 0 ． 0 m。建坝后 容积5 0万 m 。 原 除灰 系 统 设 计 中 虽 已 经 考 虑 到 综 合 利 用 等 因素 ， 但仍存在许 多不足 之处 ， 如汽车 购置 、 维 护、 运输 费用 高 ， 运 灰过 程 中严 重污 染厂 区内外 环 境 ， 灰场 灰尘 飞 扬 污染周 围环境 ， 人 工 维护 绿 化灰场 费用高 等 。 2除 灰 系统 优 化 设 计 优化后 新 的除 灰 系统 将 取 消原 有 除灰 系 统 的汽车 运 输 设 施 ， 增 加制 浆 、 灰 浆 输 送 、 浓缩 澄 清 、 回水 复 用 系统 ， 变 汽 车 运 灰 为 水 力 管 道 输 送 。 实现优 化工 艺流 程 、 降低运 输 成本 、 减轻 环境 污 染 和 节 水 目标 。 2 ． 1制浆 系统 在 2个终端灰 库后分别加装计量 配 比震 动给 料装置 ， 分别计量粗灰 、 细 灰 的重量 ， 使 粗灰与 细 灰按 照重量 比 4l的 比例均 匀 配 比 ， 通过 震 动 给料装置输送 到制浆池 。为 了节 约淡 水资源 ， 本 设 计 考 虑用 海 水作 为制 浆用 水 。 灰水 重 量 比为 2 l～ 4 l。 选用两 台粉 煤 灰制 浆 搅拌 机 ， 运 行 、 备 用各 一 台。每 台搅拌机 的灰 浆制 备能力 设计 为 1 2 0 t ／ h ， 输送 干灰 3 0 t ／ h 。通 过制浆机 的搅拌 把粉煤灰 和海水按照 l3的 比例 配成 粉煤 灰 浆 ， 然 后送 人灰浆输送系统 。 2 ． 2灰 浆 输 送 灰浆输送系统 主要设 备有 灰 浆泵 、 输 灰管道 等 。灰浆泵站 由泵 房和前 池组成 ， 泵前池 位于两 个制浆池之后 ， 有 管道与 其相通 。泵前池 为地下 式 ， 容积 2 0 0 m。 ， 其 水 位与 灰坝 出浆 管 中心最 大 高差为 1 0 0 m。地下泵房内布置 三台灰浆 泵 ， Q l 5 0 t ／ h 、h l 0 0 m，运行 、 备用 、 检修各一 台。该 泵具有耐酸耐磨 的特性 ， 其大修 寿命在 4 0 0 0 h以 上 。为 了适 应 灰 浆 量 的 变 化 ， 配 用 变 频 调 速 电 机 ， 实现灰 浆 输 送 能 力 在 一 定 范 围 内 调 节 。同 时 ， 轴封采用高扬程 、 小流 量多级 离心 给水泵 ， 为 现 场 安 全 运 行 提 供 了保 证 。 灰 浆 管 运 行 、 备 用 各 一 条 ， 每 条 长 l 5 0 0 m。 采用在钢 管 内套 装 超 高分 子 量 聚合材 料 的高强 度 低 摩 阻 复 合 管 ， 其 摩 阻 系数 仅 为一 般钢 管 的 l ／ 7 。由于 耐酸 耐 磨 ， 其 使用 寿 命较 普通 钢 管有 较大提高 。采 用插装 式轴 向密封 法兰 ， 并使用加 厚橡胶垫减 小轴 向振 动 ， 实现 了高压输 送管道 的 有效密封 。采 用橡胶减 振 复合结 构管卡 ， 彻底 消 除了 由于 管道转弯所引起 的径 向和轴 向振动 。 2 ． 3浓缩 澄 清 灰浆加压输 送到 灰场 分格 排放 ， 自然 沉淀后 的 灰 水 溢 流 到 灰 坝 底 部 的存 放 池 ， 灰 水 比 为 1 。 1 3左右 。经一 级灰 水泵 加压进 入浓 缩池 ， 灰 水 量 约 为 8 0 t ／ h。 浓 缩 后 的 底 流 灰 水 比 约 为 l 3 ～l4 ， 经底流管靠静 压返 回灰场 。浓缩池 溢 流水靠静压 返 回灰 坝下储 水池 ， 选用两 台高效 浓缩 机 ， 一 台 使 用 ， 一 台 备 用 。其 处 理 能 力 为 3 0 t ／ h 干 料 。 浓缩机底流 口通 常采用 锥形 结构 ， 并 与底流 管直连 ， 浓缩机 主轴底部 支撑 结构 占据底 流管三 分 之一的通流 面积 ， 在运行 中易发生堵 管和 因局 部流速过高易 磨损 底流管 、 主轴 等部 件 。此次设 计中借鉴其 它电厂成 功运行 经验 ， 将底 流 口设计 成半 球形 以扩大其 通流 面积 ， 确保 除灰 系统 正常 运 行 。 2 ． 4 回水 复用 ． 经两 台 浓 缩 机 澄 清 后 的 溢 流 水 ， 流 量 约 为 7 0 t ／ h ， 固体含 量 3 0 0 mg ／ L， 通 过两 条复合 管汇 人灰 坝下储水池 、 再 利用 自然高 差 回流到 电厂厂 区内海 水 储 水池 复 用 。由于 电厂 回水 水 质呈 酸 性 p H一5 ， 所 以选择 耐酸 泵为 供水设 备。考虑 到干灰 的吃水 、 灰场 水 的 自然蒸 发和其它水 流失 等 因素 ， 系统 补 水 量 仅 为 整个 灰 水 输 送 水 量 的 2 0 左 右 。 2 ． 5 D C S保安控制 设计 中采 用 D C S控 制 系统 ， 自动 化程 度高 、 无人 值守 。当在用 输灰管 线 系统 出现故 障时 ， 备 用 系统 能 够及 时启 用 。其 原理 是 在 管线 上等 距 离安 装 与 控 制 系 统 相 连 接 的 失 压 报 警 装 置 ， 一 旦 管道 破损泄漏失压 ， 即可 自动将 备用管道转 为使 用状 态 ， 并 自动 清 洗故 障 管线 ， 管线修 复后 转为 备 用 。 ’ 3 经 济 效 益 和 社 会 效 益 3 ． 1 经济效益 5 维普资讯 第 1期 2 0 07年 3月 水 力 采 煤 与 管 道 运 输 HYDRAULI C C AL M I NI NG ＆ P I PELI NE TRANS P RTATI 【 N 0．1 Mar ．20 07 谈尾 矿充填 制备站局部流态化 吸出式 的 料 仓 设 计 赵 清 泉 中冶京诚 秦皇 岛 工程技术 有限公 司 河北 秦皇 岛 0 6 6 0 0 1 摘 要 本 文 着 重 分析 论 述 了充 填 料 制 备 工 艺 中的 流 态 化 料 仓 的 工 作 原 理 ， 以及 到 局 部 流 态化 吸 出式料仓主要构造 参数 的确 定。流 态化料仓 室 内试验 和 生产 实践表 明， 在 充 填料 制备站 中， 采 用 流 态 化料 仓 是 完全 可 行 的 。 关键 词 局 部 流 态 化 料 仓 原 理 结 构 中 图分 类 号 T D 2 2 3 文献 标 识 码 A 文章 编号 l O O 6 一O 8 9 8 2 0 0 7 0 l 一0 0 0 6 0 2 1 前 言 尾矿充填 制备 站 是胶 结 充填 采 矿 的重 要 生 产 环节 ， 为保证 充填 料浆浓度 的 稳定 ， 通 常要 设 置 储 浆设 施 。 自 8 0年代初我 国从 国外引进 局部 流态化 技 术 以来 ， 已相继 建 成 了多座 局 部 流 态 化 矿 浆 料 仓 。特别是 在有 色金 属矿 山地 下 矿 的开 采 中得 进行机械搅拌 ， 即使 管线停止 运行时也 可 以储存 料浆 ， 同时 ， 该矿 仓还 可起 到浆 体 的再 次沉 降和 浓缩 的作用 ， 有集 储存 、 浓缩 和泄料 于一 体的功 能 。 2 局 部 流 态 化 料 仓 的 工 作 原 理 固液两相 流体 一般属 非均 质流 体， 由于 固体 颗粒 的 自然沉降 ， 在料仓垂 直方 向形 成一定 的浓 到了广泛 应用 。局部 流态 化 吸 出式料 仓不 需 要 度梯度 ， 首先 在料仓底部 达到浆体 的极 限浓度 。 表 l 有 色矿 山局 部流 态化料 仓应 用一 览表 电厂除灰系统 优化后 ， 由于设有 灰水 澄清设 施 ， 溢 流 水 质 好 ， 可 实 现 循 环 使 用 ， 年 节 约 淡 水 约 l 2万 t 。如果 水 费 按 1 ． 8 3元／ t 计 算 ， 年节 水 费 约 2 2万 元 。 高 浓 度 灰 浆 管 道 输 送 代 替 汽 车 外 运 ， 每 年 节 约 此 运 行 费 用 约 2 0 0万 元 。优 化 后 的 23 0 0 MW 机 组 除灰 系统 工 程 投 入 运 行 后 ， 产 生 的经 济效益为 上述两 项 费用 之和 ， 即每年 约 2 2 2 万元 。 3 ． 2 社 会 效 益 灰浆高 浓度 管 道水 力 运输 的社 会 效 益 和环 境效益 也 十分 明显 。一 是灰 水经 过 澄清 后 循环 复 用 ， 不再 向外排 放 ， 消除 了灰场 内外 环境 的 污 染 问题 ； 二是 灰浆 经管 道输送 到灰 场 ， 无需 再在 厂 内二 次搬 运 ， 避 免 了厂 区飞灰 污 染 ； 三是 灰 浆 6 输送到灰场后 ， 可 以复 田造地 ， 创造土地资源 。 4 结 束 语 热 电厂 采 用 灰 浆 高 浓 度 输 送 、 灰 水 浓 缩 澄 清 、 海水循环的复用方式 优化原 有 的除灰 系统 设 计 ， 解 决 了 设 备 维 护 量 大 、 运 行 费 用 高 和 环 境 污 染 等 问题 ， 经济 效益 和社 会效 益 十分显 著 ， 并为 除灰 系统 的正常安全运行提供有力保 障。 作者简 介 张 宝 国 1 9 6 8一 ，男， 宁 夏 石 嘴 山矿 务 局 发 电 厂 工 程 师 l 9 9 3年 毕业 于 中国矿 业大 学电厂 热能动 力工程 专业 。 收 稿 日期 2 0 06⋯ 1 o 1 1 维普资讯