（内蒙古电力勘测设计院有限责任公司内蒙古呼和浩特010020）
摘要：根据审查纪要提出的比选要求并结合本期工程的燃用煤种、所处的地理位置等具体情况，对除灰系统采用气力输送和机械输送这两方案进行技术经济比较，并将方案1即旋风分离器及除尘器灰斗排灰→输送设备→钢灰库→装车外运系统作为本期工程除灰系统的推荐方案。
关键词：输灰系统；气力输送；机械输送；比选
1工程概述
黑龙江农垦胜利农场生物质发电工程位于黑龙江省胜利农场场区，工程装机规模为1×75t/h循环流化床锅炉＋1×15MW抽凝式汽轮发电机组，不留扩建条件，项目建成后可以有效解决当地区域内由于焚烧而带来的环境污染问题。同时替代厂址西南方向约300米胜利农场供热中心现有的供热负荷，现有的供热中心将作为备用热源。
工程选用的锅炉燃料主要为农作物秸秆、稻米加工厂产出的稻壳以及农场区域内各林场的树枝及边角料等林剩资源；项目开工计划时间为2017年4月，投产日期为2018年12月底。
2设计参数
2.1煤质数据及燃煤量
本工程每台锅炉燃煤量：设计煤种为17.42t/h，校核煤种为2.2灰渣量表注：1）锅炉设备年利用小时数为6500h；
2）除尘器效率为99.93％。
3）设计灰渣配比为80％：20％,校核灰渣配比为75％：25％。
4）本工程已包含炉内脱硫产生的灰渣增量。
3除灰系统方案拟定
3.1方案一：气力输送系统
旋风分离器及除尘器飞灰系统采用正压浓相气力输送系统。
旋风分离器及除尘器灰斗排灰→输送设备→钢灰库→装车外运
系统工艺流程为：锅炉旋风分离器及除尘器灰斗排灰经设在每个灰斗下的发送器通过管道由压缩空气直接输送到钢灰库。发送设备均布置在地面，旋风分离器设2套发送设备，除尘器间设4套发送设备，旋风分离器与除尘器飞灰输送系统为1个输送单元，系统设计出力为5.5t/h,按锅炉最大连续蒸发量工况燃用设计燃料排灰量的150%设计，输送距离约为60m，弯头数量为6个。为防止旋风分离器及除尘器灰斗内的飞灰搭桥、板结，旋风分离器及除尘器下设有气化风和电加热系统。本工程设直径为φ6m、高约17m、容积为180m3的钢结构灰库1座，布置在旋风分离器间附近，钢灰库中心线距旋风分离器中心线的距离约为10m。可贮存1台炉在锅炉最大连续蒸发量工况下燃用设计煤种约24h的排灰量。钢灰库顶部配有布袋除尘器及压力真空释放阀，以保证空气的排放符合标准和灰仓的安全。为防止干灰板结，并使干灰具有一定的流动性，便于卸干灰，钢灰库底部设有气化板，加热空气由布置在除尘器间的气化风机和空气电加热器提供。在钢灰库下设出力为100t/h的双轴搅拌机一台、40m3/h的打包机一台。钢灰库排灰经插板门、气动圆顶阀、双嘴喂料机、打包机打包后由综合利用单位外运供综合利用或由双轴搅拌机加湿成含水约25％的加湿灰汽车外运。
除灰系统采用程序控制，连续运行。
3.2方案二：机械输送系统
除尘器下一级埋刮板输送机→旋风分离器下二级埋刮板输送机→斗式提升机→钢灰库→装车外运21.20t/h；
收到基灰份：设计煤种为11.13%，校核煤种为16.17%；
低位发热量：设计煤种为12313kJ/kg，校核煤种为10120kJ/kg；
灰变形温度DT(t1)：设计煤种＞1120℃，校核煤种/℃；
灰软化温度ST(t2)：设计煤种＞1160℃，校核煤种1450℃；
灰半球温度HT(t3)：设计煤种＞1180℃，校核煤种/℃；
灰熔化温度FT(t4)：设计煤种＞1200℃，校核煤种/℃；
注：锅炉燃料按稻壳、玉米秸秆及紫穗槐设计，并满足单独燃烧其中任何一种燃料，以及上述燃料的混烧工况。设计燃料：稻壳、玉米秸秆、紫穗槐的质量比各占1/3。考虑生物质燃料可能携带一定量的渣土，设计燃料中收到基灰分按照25%考虑。
系统流程为：除尘器灰斗每2个排灰口下设一级埋刮板输送机，一级埋刮板输送机将干灰输送至旋风分离器下设的二级埋刮板输送机内，再经斗式提升机提升至钢灰库。本工程设置1台斗式提升机。
除灰系统采用连续运行方式，系统最大出力20m3/h，按设计煤种250%以上的排灰量设计。除尘器下2套一级埋刮板输送机出力均为20m3/h，长度约为14m，旋风分离器下1套二级埋刮板输送机出力为20m3/h，长度约为13m，斗式提升机出力为20m3/h。本工程设直径为φ6m、高约17m、容积为180m3的钢结构灰库1座，布置在旋风分离器间附近，钢灰库中心线距旋风分离器中心线的距离约为12m。可贮存1台炉在锅炉最大连续蒸发量工况下燃用设计煤种约24h的排灰量。钢灰库顶部配有布袋除尘器及压力真空释放阀，以保证空气的排放符合标准和灰仓的安全。为防止干灰板结，并使干灰具有一定的流动性，便于卸干灰，除尘器灰斗、旋风分离器灰斗及钢灰库底部设有气化板，加热空气由布置在除尘器间的气化风机和空气电加热器提供。在钢灰库下设出力为100t/h的双轴搅拌机和40m3/h的打包机一台。钢灰库排灰经插板门、气动圆顶阀、双嘴喂料机、打包机打包后由综合利用单位外运供综合利用或由双轴搅拌机加湿成含水约25％的加湿灰汽车外运。
除灰系统计算成果：
输灰器规格0.5m3；0.3m3
输灰管径DN100
总出力t/h5.5
计算输送风压MPa0.15
最大输送风量Nm3/min3.8
灰气比kg/kg20
每台炉仪控用最大总风量Nm3/min3.8
灰气比kg/kg20
每台炉仪控用最大总风量Nm3/min1
仪用风压Mpa0.5-0.7
注：参数仅为初步计算值，最终数值以招标后确定的参数为准。
4方案分析及技术经济比较
注：1.设备及安装费比较仅限于两方案不同部分，不包括钢灰库及卸料系统。
5结论
综合如上的分析和比较，虽然方案二采用的系统技术成熟，但后期检修维护工作量大、运行维护费用有所增加。方案一系统更加简单，运行环节少，设备运行噪音小，检修维护工作量小。因此，综合考虑下本工程除灰系统推荐采用方案一，即旋风分离器及除尘器灰斗排灰→输送设备→钢灰库→装车外运的方式作为本工程除灰方案比较适宜。
第一作者简介：
李昌明1982.7内蒙古电力勘测设计院有限责任公司内蒙古工业大学在职研究生学历动力工程专业毕业
第二作者：
白煦冉1992.10内蒙古电力勘测设计院有限责任公司内蒙古工业大学本科过程装备与控制工程专业毕业