牛東風(fēng)，么穎林

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司，河北 唐山 063200）

發(fā)電行業(yè)產(chǎn)生的粉煤灰的高效利用是我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的一項(xiàng)重大技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。國內(nèi)大部分燃煤電廠為了進(jìn)行粉煤灰高效再利用，采用粉煤灰細(xì)磨系統(tǒng)進(jìn)行粗原灰的磨細(xì)。隨著國內(nèi)燃煤電廠燃燒的煤種品質(zhì)不斷下降，行業(yè)內(nèi)前期設(shè)計(jì)的粉煤灰細(xì)磨系統(tǒng)無法將原灰最大化的細(xì)磨，造成粉煤灰資源的極大浪費(fèi)，粉煤灰綜合再利用率便低，對燃煤電廠粉煤灰的零排放和節(jié)能減排影響較大。隨著前些年所上設(shè)備的磨損老化及細(xì)灰市場需求的增大，近年來由于火力發(fā)電廠持續(xù)虧損、資金緊張，需要在降低運(yùn)行成本、提高效益方面進(jìn)行變革。很多火力發(fā)電廠都面臨著粉煤灰細(xì)磨系統(tǒng)升級改造的問題。

某鋼鐵企業(yè)自備電廠（2×300 MW）機(jī)組年產(chǎn)粉煤灰22萬t左右，其工藝流程：2臺機(jī)組產(chǎn)生的粉煤灰通過氣力輸送到3座原灰?guī)欤缓蠓勖夯彝ㄟ^微正壓輸送模式進(jìn)入到立磨的中間倉（磨頭倉），再通過磨頭倉下的給料機(jī)將原灰送到立磨進(jìn)行磨細(xì)，立磨機(jī)設(shè)旋風(fēng)分離器和布袋收塵器，磨細(xì)后的細(xì)灰通過微正壓輸送進(jìn)入到緩沖倉，通過提升機(jī)進(jìn)入2座5 000 m3的成品倉儲存，裝車外運(yùn)時(shí)通過成品倉庫底部的出料系統(tǒng)出庫，經(jīng)提升機(jī)進(jìn)入散裝倉外運(yùn)。

1 粉煤灰細(xì)磨系統(tǒng)設(shè)備存在問題

現(xiàn)有系統(tǒng)目前存在的問題主要是某鋼鐵企業(yè)自備電廠2臺鍋爐是70%燃煤+30%煤氣摻燒型鍋爐，二期工程增設(shè)了燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組，產(chǎn)生的煤氣分配到燃?xì)鈾C(jī)組燃燒發(fā)電，致使2臺300 MW鍋爐燃?xì)鈸綗考眲∠陆?，煤粉比例上升，產(chǎn)灰量急劇增大。粉煤灰細(xì)磨系統(tǒng)生產(chǎn)負(fù)荷過高，設(shè)備磨損嚴(yán)重，不滿足生產(chǎn)需求。同時(shí)現(xiàn)有庫區(qū)設(shè)備部分已損壞，無法有效利用現(xiàn)有2座5 000 m3鋼板倉庫容。冬季惡劣天氣時(shí)，粉煤灰外運(yùn)困難，現(xiàn)有3座砼灰?guī)鞄烊萦邢?，極大影響了2臺發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行。同時(shí)由于大量粉煤灰未達(dá)到分級效果，附加值低，造成了資源浪費(fèi)。要解決這一問題，就必須對粉煤灰進(jìn)行深加工，使其成為符合國家標(biāo)準(zhǔn)的商品灰，提高其附加值和利用率。

鑒于以上原因，建議增加一套粉煤灰分選裝置，同時(shí)將新增分選裝置與立磨系統(tǒng)結(jié)合運(yùn)行，帶來直接的經(jīng)濟(jì)效益是降低了企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行成本。同時(shí)達(dá)到節(jié)能減排，構(gòu)建成環(huán)境友好型企業(yè)，達(dá)到了企業(yè)整體經(jīng)濟(jì)效益的目的。分選后的粗細(xì)灰可存儲在5 000 m3鋼板倉內(nèi)，增加了粉煤灰存儲庫容，可保障發(fā)電機(jī)組機(jī)組的運(yùn)行安全，不因粉煤灰無法外運(yùn)而造成機(jī)組降負(fù)荷或者停機(jī)。

2 粉煤灰細(xì)磨系統(tǒng)改造技術(shù)方案

2.1 新建分選系統(tǒng)

新建的分選系統(tǒng)計(jì)劃每小時(shí)處理原灰50 t，直接從3座原灰?guī)煜氯×希捎瞄]式負(fù)壓循環(huán)系統(tǒng)，原灰通過電動(dòng)鎖氣器（變頻調(diào)速）、空氣斜槽均勻進(jìn)入負(fù)壓輸送管路，與管內(nèi)負(fù)壓氣流均勻混合成氣固兩相流，由高壓離心風(fēng)機(jī)吸入粉灰粒度分選機(jī)進(jìn)行粗細(xì)分選，粗灰經(jīng)舌板鎖氣器排入粗灰?guī)?，?xì)灰隨氣流進(jìn)入旋風(fēng)分離器進(jìn)行高效分離。分離后的細(xì)灰經(jīng)舌板鎖氣器后排入細(xì)灰?guī)?，含有微量粉塵的尾氣通過耐磨高壓離心風(fēng)機(jī)一部分經(jīng)回風(fēng)管回到原狀灰輸送管道，形成閉式循環(huán)；另一部分經(jīng)乏氣通過細(xì)灰?guī)祉數(shù)姆馐諌m器凈化排空。粉煤灰分選系統(tǒng)參數(shù)見表1。

表1 粉煤灰分選系統(tǒng)參數(shù)

2.2 具體改造方案

將現(xiàn)有的原灰至磨頭倉微正壓輸送系統(tǒng)拆除，新增一套分選系統(tǒng)，并結(jié)合立磨系統(tǒng)運(yùn)行。

取灰位置在3座原灰?guī)斓倪\(yùn)轉(zhuǎn)平臺，在原灰?guī)煜禄铱诨叶飞显O(shè)旁通管，接管上設(shè)置1臺DN200的手動(dòng)插板閥和1臺DN200氣動(dòng)閘閥，鎖氣器采用1臺YJD-HG-26型給料機(jī)，可調(diào)整給料速度，給料機(jī)出口接空氣斜槽，通過空氣斜槽將原灰均勻地送入分選系統(tǒng)管道。管道均布置在庫外，不占用庫內(nèi)的檢修空間，空氣斜槽可利用灰?guī)煸瓉磔斔凸艿赖目锥矗〝U(kuò)孔）送至庫外，不需在灰?guī)焐显匍_孔。管道落灰點(diǎn)后設(shè)1臺DN250手動(dòng)蝶閥作為吹堵裝置。

系統(tǒng)動(dòng)力源為1臺高壓耐磨離心風(fēng)機(jī)，設(shè)在庫區(qū)底部散裝倉旁邊，風(fēng)機(jī)葉輪采取熱噴涂耐磨處理。風(fēng)機(jī)電機(jī)功率為250 kW，電壓380 V。采用軟啟動(dòng)控制方式。風(fēng)機(jī)進(jìn)出口各設(shè)1臺壓力變送器，用于在控制室內(nèi)顯示系統(tǒng)壓力。

原灰?guī)熘列L(fēng)分離器系統(tǒng)輸送管路采用Φ920mm×8 mm螺旋鋼管，旋風(fēng)出口至風(fēng)機(jī)以及風(fēng)機(jī)出口回風(fēng)管路采用Φ820 mm×8 mm螺旋鋼管；輸送管路帶灰段彎曲處采用耐磨彎頭，采用內(nèi)襯耐磨材料制作，并在彎頭出口設(shè)800~1 000 mm的耐磨直段；系統(tǒng)回風(fēng)管路彎曲處采用大曲率半徑焊接彎頭。

系統(tǒng)在風(fēng)機(jī)出口至取料點(diǎn)之間的回風(fēng)管路上設(shè)有乏氣排出管，乏氣管采用Φ219 mm×6螺旋鋼管，設(shè)1臺DN200手動(dòng)蝶閥用于調(diào)節(jié)乏氣排量。乏氣排入細(xì)灰?guī)欤ㄉ⒀b庫）通過庫頂收塵器凈化排空。

為調(diào)節(jié)細(xì)度，分選器設(shè)有二次風(fēng)，本系統(tǒng)的二次風(fēng)取自乏氣收塵器風(fēng)機(jī)出口。二次風(fēng)管采用Φ219mm×6螺旋鋼管，進(jìn)口處裝有1臺DN200手動(dòng)蝶閥，可根據(jù)需要調(diào)節(jié)系統(tǒng)細(xì)度。

將分選機(jī)和分離器布置在散裝庫頂，分選機(jī)下設(shè)舌板鎖氣閥，鎖氣閥出口設(shè)三通，一側(cè)通過空氣斜槽直接將分選后的粗灰送入磨頭倉，一側(cè)設(shè)空氣斜槽接入5 000 m3的粗灰鋼板倉，當(dāng)配套粗灰磨細(xì)系統(tǒng)時(shí)，分選后的粗灰可直接進(jìn)入磨細(xì)系統(tǒng)進(jìn)行磨細(xì)，粗灰磨細(xì)系統(tǒng)停運(yùn)檢修時(shí)，分選后的粗灰進(jìn)入5 000 m3的粗灰鋼板倉儲存；分離器下設(shè)2臺舌板鎖氣閥，舌板閥出口設(shè)空氣斜槽將分離后的成品細(xì)灰輸送至5 000 m3的細(xì)灰鋼板倉進(jìn)行儲存。

2.3 改造效果

系統(tǒng)改造完成后，經(jīng)調(diào)試運(yùn)行穩(wěn)定，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，原灰處理能力為50 t/h，分選效率≥80%，細(xì)灰篩余量率為8%~25%可調(diào)（45μm方孔篩），分離效率≥90%。同時(shí)整個(gè)分選系統(tǒng)呈負(fù)壓運(yùn)行，無粉塵漏泄外逸，滿足現(xiàn)行的環(huán)保要求。

此次改造中，根據(jù)市場情況及用戶需求對系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)節(jié)，既能直接銷售原灰，也可以生產(chǎn)Ⅰ、Ⅱ級細(xì)灰，極大豐富了產(chǎn)品種類，為進(jìn)一步開拓市場打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。從目前來看，II級粉煤灰的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于原灰價(jià)格，并且有持續(xù)上漲的趨勢，待市場打開后，可極大提高粉煤灰銷售收入，帶來直接的經(jīng)濟(jì)效益。

同時(shí)分選系統(tǒng)投運(yùn)后，粗細(xì)灰可通過分選系統(tǒng)進(jìn)入2座5 000 m3成品庫儲存，可充分利用2座灰?guī)斓膸烊?，?臺300 MW發(fā)電機(jī)組的安全生產(chǎn)提供了有利保障。

3 結(jié)論

某鋼鐵企業(yè)自備電廠（2×300 MW）機(jī)組灰?guī)彀惭b有一套粉煤灰細(xì)磨系統(tǒng)，能夠?qū)⒃?座原灰?guī)熘械脑夷ゼ?xì)后送至細(xì)灰成品倉。2臺鍋爐是70%燃煤+30%煤氣摻燒型鍋爐，某鋼鐵企業(yè)二期工程增設(shè)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組，產(chǎn)生的煤氣分配到燃?xì)鈾C(jī)組燃燒發(fā)電，致使2臺300 MW鍋爐燃?xì)鈸綗考眲∠陆?，煤粉比例上升，產(chǎn)灰量增大。粉煤灰細(xì)磨系統(tǒng)生產(chǎn)負(fù)荷過高，設(shè)備磨損嚴(yán)重，不滿足生產(chǎn)需求，于2020年對粉煤灰細(xì)磨系統(tǒng)進(jìn)行升級改造。本文論述了原細(xì)磨系統(tǒng)存在的問題和原灰細(xì)磨系統(tǒng)的升級改造事項(xiàng)。