500MW火力发电厂负压吸尘系统的设计和选择

　　固定式吸尘系统主要设备可分为真空源和除尘装置两大部分，下面分别加以介绍。

　　已使用过的真空源有四种情况。一是借助于锅炉尾部竖井抽吸钢珠的蒸汽引射装置。

　　造成吸尘所需的负压，这种方案虽然投资省，但广泛应用还受现有设备条件限制。二是用水环式真空泵造成负压，这种设备可造成高负压（一级可达60KPa，二级可达80KPa）,但是，耗水量和能量的消耗均较大，不宜广泛推广。三是用罗茨风机造成负压，其产生的负压略高于水环式真空泵，缺点是电机和噪音较大。对入口气体含尘浓度有严格要求，在使用时，风机前安装高效除尘器。四是用离心风机产生负压。其优点是耗电少，噪音低、对入口气体含尘浓度开严格限制，即使风机叶片稍有磨损，其压头和流量也不会急剧下降。缺点是能产生的负压较小，故设计管路时，必须尽量减少阻力。

　　第一章绪论5第一节 电厂环境负压吸尘系统在火电厂中的应用5第二节 固定式吸尘系统主要设备存在的问题及选择5第三节 负压吸尘系统的设计7

　　第三章 除尘器的选择45第一节 除尘机理及除尘器的分类45第二节 除尘器的选择45

　　为了解决电厂环境积灰问题，近年来很多科研、设计部门都在研究设计性能符合现场要求的真空吸尘装置。现有此类装置归纳起来，可以分为两类：一类是移动式工业吸尘器（车），该设备类似放大了的家用吸尘器，其真空源一般为罗茨风机（应用负压时也称为罗茨真空泵），将风机、布袋了除尘器和贮灰罐等设备集中布置在一个汽车底盘上，可以随时移动，在需要清灰的场所布置一些固定管路。使用时只要将吸尘器（车）的吸管连接到管路上就可以了。这种吸尘装置的优点是购置方便，设备机动性强，仅使用一台吸尘器（车）就可以轮流清所电厂各需要清扫的部位。缺点是用于锅炉本体和楼梯过道比较困难。另外，在清倒贮灰罐时既麻烦又容易造成二次污染。这种吸尘装置在新近建设的电厂有所使用。如：石洞口第二电厂、北仑巷电厂、华能福州电厂等。另一类是固定式吸尘系统。它是由真空源、除尘器和一套完整的管路组成的。一般除尘器排下的粉尘直接进入灰沟，乏所则排空或进放锅炉尾部烟道。该系统的优点是适用范围广，可用于锅炉本体、制粉系统。输煤系统等各种易积灰场所。使用操作比较方便，不存在二次污染问题。缺点是一次性安装管路和工作量较大。目前，固定式吸尘系统在燃用固体燃料的电厂中已经广泛采用。全国已经有数百家电厂使用了该系统。由于移动式吸尘系统使用较少，且与该论文采用的方案不同，故本论文只介绍固定式吸尘系统。

　　随着电力工业的迅速发展,火力发电厂生产中散发的烟气和粉尘成为污染锅炉车间、锅炉车间、锅炉本体、运转平台、输煤间等场所的主要污染物，也是严重威胁工作人员身体健康的首要因素。企业的升级达标、文明生产也因此受到一定的影响。

　　为了解决电厂环境的积灰问题，近年来很多科研、设计部门都在研究设计性能符合现场要求的真空吸尘系统，本论文也正是为了解决500MW火力发电三的环境积灰问题而进行了详细的论述和探讨。

　　论文中主要阐述了一套负压气力吸尘系统的设计过程。其中，管道的阻力计算是该论文的核心部分。风机和除尘器的选择是影响除尘效率的重要环节。故该论了建议性的选择和推荐，在实际应用灵活掌握。

　　本论文管道计算部分主要包括炉顶、13米平台以及其间（如68米）任一断面处的管道阻力计算，采用拟定流量、阻力试算的方法逐步达到设计要求，采用的管道布置方案是两根主管沿炉体对角达炉顶。支管半 环围绕炉墙。该负压吸尘系统采用X15－3.5－9F型离心式风机、双水膜湿式除尘器，完全满足调节要求。

　　目前，国内电厂中采用罗茨风机为真空源系统比较广泛，这主要是因为吸尘管路较细，系统阻力大所致。这种系统普遍采用φ50㎜软管作为吸头管，φ89～φ108钢管作为支管，φ108～ φ133㎜钢管作为主干管。为防止水平管内粉尘沉积，一般流速均不低于12m/s，故最大水平管直径不超过133mm。在几根吸管同时工作时，以风机额定风量计算管内流速可达70m/s。系统总阻力在50KPa～90KPa之间。而普通离心风机则无法形成这么高的负压。虽然 罗茨 风机应用较多。但运行效果并不理想，其原因在于罗茨风机风叶（转子）之间及风叶与机壳之间的间隙极小，只有0.2～0.4mm。因此耐磨性极差，风叶稍有磨损，风机流量和压头迅速降低，为防止风叶磨损，要求入口气体的含尘浓度应低于20mg/m3。在电厂负压吸尘系统中，吸尘管入口气体含尘浓度极高（可达200000mg/m3）,若满足罗茨风机对入口气体含尘浓度的要求，除尘器的效率应达到99.99﹪以上，这对于普通旋风除尘器来说是不可能达到的，使用布袋除尘器投资和占地面积均较大，运行管理也十分麻烦。电厂一般不希望采用。据统计，能长期稳定运行的罗茨风机的吸尘系统不足其总装机数的25﹪。因此，该系统不宜进一步推广使用。

　　离心式风机是电厂及工业中应用最为广泛的一种风机，同罗茨风机相比，其压头和能耗较低，对入口气体含尘浓度无严格限制，尤其是该风机在叶轮有些磨损的情况下，压头和流量不会迅速下降，以离心风机为负压源，还可以大大提高系统运行的可靠性。因此，东北电力学院在进行了试验台研究的基础上，于1990年在内蒙通辽发电总厂670T/h锅炉机组上试安装了第一套离心式风机负压吸尘系统，并取得了良好的运行效果。继通辽发电总厂试验装置成功后，又相继在吉林化工公司自备电厂、长山热电厂、哈尔滨热电厂、富拉尔基发电总厂、沈海热电厂、长春第二热电厂、辽宁发电厂、阜新发电厂、清河发电厂、新华发电厂等各家电厂使用，均取得了比较满意的效果。到目前为止，该系统在东北地区各电厂中已经基本普及。除东北地区外，山西省大同第二发电厂、漳泽发电厂、神头发电厂、滦河发电厂；贵州省贵阳发电厂；河北保定发电厂；上海市闸北发电厂等电厂也安装离心式风机负压吸尘系统。该系统总安装数已超过40套，最长运行时间已达1/3～1/2，噪音也比罗茨风机低得多，且成本低，检修方便。从发展趋势上看，罗茨风机吸尘系统很快被离心机吸尘系统所替代。

　　目前，我国绝大多数火力发电厂采用燃煤机组，在燃料输送、制备及燃烧过程中都会有一些细小的粉尘漂散到环境之中，另外，由于国产锅炉在结构设计中只考虑垂直方向的膨胀，而没考虑纵、横向膨胀。运行一段时间后产生漏粉漏烟现象，致使炉体外部积尘较多，锅炉车间环境污染严重，影响的企业的升、达标以及安全文明生产。