热能动力系统与应用的研究

【摘要】改革开放以来，中国的经济有了极大的发展，各个领域都展现出了新的气象。作为人类日常生活不可或缺的电力能源，成为发展最快的行业之一，为电力工业技术水平的进一步提高提供了难得的机遇。本文主要研究火力发电中除灰除尘系统技术，深入分析了除尘器的结构，工作原理，维护及检修还有其故障分析。通过本文的叙述除灰除尘系统应进行预防性为主的计划检修，减少不必要问题的出现。

【关键词】热能动力系统；除灰除尘；电力系统

前言

在燃煤锅炉中，由于煤的纯度，会有一部分不可然的部分，这部分物质最终形成灰尘与灰渣。灰尘与灰渣的重要成分有二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙、碳、镁、钛、钾磷硫等氧化物。这些物质硬度较高，输送时会对管道、设备、沟道将产生磨损，因此，除灰除渣在火力发电中是十分重要的。

1、水力除灰系统设备及特点

1.1系统设备简介

水力除灰是燃煤发电厂经常使用的一种技术，它对灰渣的输送特别有效。这项技术是以水为介质，通过部分设备、管道，完成灰渣的输运。在我国，水力除灰已经有了一定程度的发展，也已经积累了一部分经验，而且经过大量的实验研究与改进，水力除灰技术也已经达到一定的水平，在高浓度水力除灰技术和高浓度高效除灰技术、冲灰水回收利用技术、管阀防磨垢技术等方面取得巨大的成功。水力除灰具有许多优点：它对不同灰渣适应性强、运行安全可靠、操作维护方便、在输送过程中灰渣不会扬散

1.2水力除灰系统的基本组成及流程

水力除灰系统一般要经过以下几个系统：卸灰装置、冲灰泵系统、灰浆泵系统、浓缩机系统、回收水系统、远距离输送动力装置、输灰管。首先卸灰装置是将飞灰和谁混合，然后送入输灰管道或灰沟内，其供料装置设在系统的始端，灰斗的底部，其中供料装置的冲灰动力源即来自冲灰泵系统；灰浆泵系统一般由灰浆泵、管道、阀门等组成，主要用来将供料装置排来的灰浆输送到浓缩机；然后，浓缩机系统将灰浆进行沉淀浓缩，将灰浆中的水分排出来，再将处理后的灰浆排到远距离输送系统；其中浓缩机系统分离出来的水由回收水系统回收，节约水资源；最后由远距离输送动力装置将灰浆进行增压处理，进行输送，直到输灰管。这是整个水力除灰系统的全过程。

1.3水力除灰系统设备常见故障与处理

水力除灰系统故障的类型有许许多多，但最为常见的也就以下几种，下面将会为你做简要分析。第一，泵启动后不上水，这种现象一般是由于吸水管不严而导致有空气进入，使得泵内存在空气，也可能是电动机转速不够或是转动方向相反造成，还可能是入口堵塞，导致不能上水。这种故障的处理方法比较简单，首先检查吸水管路，消除漏点；开启排气阀，重新注水；然后检查清理水封管，提高入口水位，加长吸水管；最后检查电源电压与电动机接线，查看是否有错误连接。第二，运行中离心泵电流减小，造成这种故障的原因可能有以下几种：电动机转速降低；空气漏如吸水管或泵内；吸水管路阻力增加；进口堵塞等。处理这种问题，首先需要检查电动机及电源，检查管路及填料箱的严密性，消除泄露；然后检查管路入口阀，消除影响；最后检查清理叶轮，更换损坏部件。第三，电动机过热，造成的原因可能是电动机超负荷工作、水泵流量大于许可流量、电动机或水泵摩擦或卡住。处理这样的问题，切记要先切断电源，检查发动机和水泵是否摩擦或卡住，然后接通电源，检查电动机的具体工作情况，更具情况做出相应修复措施。

2、气力除灰系统设备及特点

2.1系统设备简介

气力输灰系统是以空气输送介质和动力，将锅炉各集灰斗的干灰输送到指定地点的一种输送装置。从20世纪80年代开始，我国电厂慢慢采用气力除灰技术，越来越多的气力除灰系统设备被应用到发电行业，促进了热力动能工程的发展。近几年，由于环保和水资源缺陷等问题，水力除灰系统受到国家的打压，反而极力倡导这项技术的开发与应用，如今，气力除灰系统已经成一种发展趋势。这项技术具有有多优点，最为突出的就是环保、节水，安全可靠，而且在输送时不会产生飞扬，便于综合利用。

2.2气力除灰系统的组成及分类

气力除灰系统主要由供料装置、输料管、空气动力源、气会分离装置、储灰库、自动控制系统组成。供料装置借助空气动力，将飞灰与空气混合，运送到灰管内，其中空气动力由空气动力源系统产生；气灰分离装置将供料装置的混合气灰分开，其中分离出的灰经由输料管运到储灰库；整个系统由自动控制系统进行控制，他是这个系统的核心。气力除灰系统分为正压气力除灰输送系统和负压气力除灰输送系统两大类，正压输送系统适用于从一处向多处分散输送，可以显示一条输送管道向不同灰库的切换；而负压气力除灰输送系统，因管道和设备内的压力低于大气压力，所以管道沿线和设备都没有物料盒空气向外泄露，工作环境十分好，但输送的距离不宜超过150米。以上便是对气力除灰系统的组成以及类别的简要分析。

2.3气力除灰设备常见故障与处理

气力除灰系统故障的类型有许许多多，但最为常见的也就以下几种，下面将会为你做简要分析。第一，堵管，常发生在出料过程中，很难疏通，即使疏通以后，还会继续堵管。解决这二个问题，首先要检查压缩空气母管压力，一般都在0.60-0.70MPa；其次进行仓泵的气密性检查，关闭气门，打开气阀对仓泵进行充气，五分钟后，检测仓泵含气量，保证气密性良好；最后从灰的流动性及灰的粒度进行分析，通过灰的颗粒可判断出是否发生堵管。第二，磨损，造成这种问题的原因大体上有两个，一个是仓泵输灰时，首先进行气化，这样打开出料阀，进行输灰对出料阀阀芯磨损会较大；另一个由于弯头部分是拼接起来的，每次输灰时，都会对接口产生磨损。处理这种问题，应该调整仓泵出料程序，首先打开阀门，再打开进气阀、输送阀，边气化，边输灰，这样可以大大减少对管道弯头的磨损；另外可将输灰管道弯头更换为内衬陶瓷的整体弯头，也会减小磨损。

3、其他除灰技术

以上笔者主要介绍了水力除灰和气力除灰两种系统，而随着社会的发展与人们生活水平的提高，电除灰技术逐渐走如我们的生活当中，使我国进入了高速发展的时代。与传统除灰技术相比，电除灰技术更加环保，能够节约大量能源；除灰效率十分高，可达99%以上；能处理大的烟气量，捕集腐蚀性强的物质；电耗小，运行费用低等，这只是电除灰技术的部分优点。关于电除灰技术，是热力动能系统研究的终点内容，还有很大的研究空间，希望在以后的研究中，会有更多的科技成果展现给人们。

结语

热能动力系统设备与应用这门专业是一个比较广泛的专业，它主要是培养从事火电厂热能动力设备的安装、调试、检修和管理的高级技术应用性专门人才，本文通过对火电厂除灰除尘设备系统进行了简单的研究，希望能够使更多关注热能动力设备系统与应用的人能够更加深入的了解除尘技术，为我国热力动能事业做出贡献。

参考文献

[1]史太平，任小林编著.《除灰除尘系统和设备》.中国电力出版社，2008年

[2]刘后起，林宏编著.《热力发电厂》.中国电力出版社出版.第二版，2010年七月

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