粉倉充氮裝置

1、華電能源哈爾濱熱電廠摻燒防爆惰氣生產(chǎn)及控制系統(tǒng)黑龍江富奧電力技術(shù)開發(fā)有限公司華電能源哈爾濱第三發(fā)電廠摻燒防爆惰氣生產(chǎn)及控制系統(tǒng)黑龍江富奧電力技術(shù)開發(fā)有限公司/U/卉廠心人HEILONGJIANG FSiA POWER TECHNOLOGY DEVELOPMENT Cti.,Ltrl1、概述摻燒褐煤必須做好安全監(jiān)測(cè)和防范措施。哈爾濱第三發(fā)電有限責(zé)任公司參燒褐煤，煤粉倉防爆是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。煤粉濃度，煤粉揮發(fā)分，煤粉細(xì)度與可燃?xì)怏w共存是引起制粉系統(tǒng)爆炸的內(nèi) 部原因，系統(tǒng)內(nèi)的積煤和積粉，磨煤機(jī)斷煤運(yùn)行，出口溫度過高，煤粉過細(xì)，水 分過低，煤粉在粉倉中積粉過久和粉倉嚴(yán)重漏風(fēng)， 氧含量過高，以及外來火源

2、等 是其外部原因。為提高參燒褐煤現(xiàn)場(chǎng)燃煤供應(yīng)異常時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)能力，加裝褐煤 摻燒惰化系統(tǒng)可確保運(yùn)行機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行，防止磨煤機(jī)及粉倉爆炸的發(fā)生。3、系統(tǒng)方案控制系統(tǒng)方案在磨煤機(jī)入口處加裝氮?dú)庋b置，在一定條件下進(jìn)行充氮，使磨煤機(jī)內(nèi)部的含 氧量降低，不具備爆炸的條件。進(jìn)行充氮條件:A、co含量過高B、氧含量過高C、磨煤機(jī)啟停車D、磨煤機(jī)斷煤黑龍江富奧電力技術(shù)開發(fā)有限公司5單臺(tái)爐磨煤機(jī)充氮裝置控制系統(tǒng)原理圖，如圖1Co和02檢測(cè)裝置Co和02檢測(cè)裝置控制信號(hào)DCS片儲(chǔ)氣罐氮?dú)馍a(chǎn)系統(tǒng)裝置 150m3/h煤粉倉2煤粉倉1充氮 控制 裝置壓力檢測(cè)圖1:單臺(tái)爐磨煤機(jī)充氮裝置控制系統(tǒng)原理圖首先，從3臺(tái)磨煤

3、機(jī)出口處，抽取樣氣監(jiān)測(cè)CO和02的含量，信號(hào)傳到DCS 系統(tǒng)，DCS系統(tǒng)根據(jù)CO含量，02含量、系統(tǒng)的整體狀態(tài)，起停狀態(tài)等，進(jìn)行控 制氮?dú)馍a(chǎn)裝置和充氮。該系統(tǒng)需增加一個(gè)儲(chǔ)氣罐，以對(duì)3個(gè)磨煤機(jī)進(jìn)行瞬間快 速充氮。4、雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)系統(tǒng)，如圖2所示U-、”一tKTh*JWL 九4.1雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)的工作原理雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)具有兩個(gè)完全對(duì)稱的粉磨回路如圖3,其工作原理如下:原煤通過能自動(dòng)控制速度的給煤機(jī)進(jìn)入落煤管， 靠重力的作用落入輸送裝置 的下方，被旋轉(zhuǎn)的絞籠送入磨煤機(jī)的筒體， 旋轉(zhuǎn)的筒體內(nèi)裝有一定量的鋼球，把 原煤研磨成煤粉。一次風(fēng)從磨煤機(jī)兩側(cè)的中空管進(jìn)入磨機(jī)的筒體， 對(duì)原煤和煤粉進(jìn)行干燥，并

4、將磨制好的煤粉通過絞籠體的環(huán)形通道輸送到磨煤機(jī)上方的分離器中， 不合格的 粗煤粉返回筒體內(nèi)重新粉磨，合格的細(xì)粉被送到鍋爐的燃燒器。部分一次風(fēng)進(jìn)入混料箱，對(duì)原煤進(jìn)行充分預(yù)干燥后進(jìn)入磨煤機(jī)分離器， 與入 磨一次風(fēng)混合，共同完成對(duì)煤粉的進(jìn)一步干燥和輸送。圖3雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)原理圖4.2雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)控制原理與其它形式磨煤機(jī)不同，MGS雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)不是通過給煤機(jī)來調(diào)節(jié)控制 出力，而是靠調(diào)整通過磨煤機(jī)的一次風(fēng)量進(jìn)行控制。在運(yùn)行中雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)無 論負(fù)荷如何，磨內(nèi)風(fēng)煤比始終保持不變。這就是說在給定負(fù)荷下，如果想增減磨 煤機(jī)出力，只需增減一次風(fēng)量即可實(shí)現(xiàn)，這是MGS雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)的獨(dú)有特點(diǎn)。因此雙進(jìn)雙出磨煤

5、機(jī)響應(yīng)鍋爐負(fù)荷的調(diào)節(jié)時(shí)間非常短。恒定不變的磨內(nèi)風(fēng)煤比在低負(fù)荷情況下會(huì)導(dǎo)致輸粉管道內(nèi)的煤粉流速過 低。為保證煤粉輸送的通暢，通過附加風(fēng)量（稱作旁路風(fēng)）保證煤粉的正常輸送。MGS雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)系統(tǒng)的獨(dú)到之處，是利用旁路風(fēng)將預(yù)干燥和輸粉的兩個(gè)功能完美地結(jié)合起來。自動(dòng)控制優(yōu)化選擇旁路風(fēng)另，使原煤的預(yù)干燥風(fēng)能保持在需要值。 旁路風(fēng)具有預(yù)干燥和最終干燥的作 用，它與原煤在混料箱內(nèi)強(qiáng)烈混合，對(duì)原煤預(yù)干燥后進(jìn)入分離器底部繼續(xù)對(duì)煤粉 進(jìn)行最終干燥。煤的水份越高，優(yōu)點(diǎn)就越突出。4.3 一次風(fēng)系統(tǒng)華電能源哈爾濱熱電廠摻燒防爆惰氣生產(chǎn)及控制系統(tǒng)冷風(fēng)經(jīng)消音器后進(jìn)入裝有兩級(jí)葉片的一次風(fēng)機(jī)。 一次風(fēng)機(jī)出口的冷風(fēng)分為

6、兩 路：一路經(jīng)三分倉式空氣預(yù)熱器的一次風(fēng)側(cè)加熱至 333. 6。C后送到爐前熱風(fēng)母管；另一路冷風(fēng)直接至爐前冷風(fēng)母管，作為調(diào)溫風(fēng)。爐前設(shè)冷、熱風(fēng)母管，分別 引出冷、熱風(fēng)至每臺(tái)磨煤機(jī)。在引至磨煤機(jī)入口的熱一次風(fēng)管和冷一次風(fēng)管上各 裝一自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)門，在磨煤機(jī)入口總管上裝設(shè)一只一次風(fēng)關(guān)斷檔板， 起快速關(guān)斷 作用。4.4密封風(fēng)、吹掃風(fēng)系統(tǒng)在鍋爐0 m層安裝有制粉系統(tǒng)密封專用的增壓風(fēng)機(jī)，2臺(tái)100%容量的密封風(fēng)機(jī)組成的密封風(fēng)系統(tǒng)，以免在鍋爐負(fù)荷變化時(shí)，密封氣源壓力受到一次風(fēng)壓力 波動(dòng)的影響。風(fēng)機(jī)入口的風(fēng)由一次風(fēng)機(jī)出 13冷風(fēng)管道提供，風(fēng)機(jī)出口的設(shè)計(jì)壓力為14kPa密封風(fēng)系統(tǒng)包括下列兩部分：大齒輪保護(hù)罩密封

7、風(fēng)系統(tǒng)（密封風(fēng)進(jìn)入 磨煤機(jī)大齒輪保護(hù)罩，出口壓力0. 4 kPa流量800 m3/h）和磨煤機(jī)密封風(fēng)系統(tǒng) （在“V”形分配箱與磨煤機(jī)空心軸之間的動(dòng)靜結(jié)合部位設(shè)計(jì)有一密封盒，采用機(jī)械密封。為防止煤粉從磨煤機(jī)空心軸與分配箱樞軸管之間吹出，從密封風(fēng)母管引 出的密封風(fēng)壓力高于磨煤機(jī)內(nèi)部壓力 4 kPa）。每臺(tái)磨煤機(jī)各部位所需的密封風(fēng)量： 空心軸密封盒密封風(fēng)量4 375矗/h;煤粉關(guān)斷閥關(guān)閉時(shí)風(fēng)量450m3/h，打開時(shí)風(fēng)量46 m3/h;螺旋輸送裝置軸承的密封風(fēng)風(fēng)量 410 m3/h ;同時(shí)向給煤機(jī)提 供密封風(fēng)。黑龍江富奧電力技術(shù)開發(fā)華電能源哈爾濱熱電廠摻燒防爆惰氣生產(chǎn)及控制系統(tǒng)圖4風(fēng)路系統(tǒng)圖5. 制氮

8、裝置變壓吸附法（Pressure Swing Adsorption，簡(jiǎn)稱PSA是一種新的氣體分離技術(shù)，自60年代末70年代初在國外已經(jīng)得到迅速的發(fā)展，其原理是利用分子篩 對(duì)不同氣體分子吸附”性能的差異而將氣體混合物分開，它是以空氣為原料，利 用一種高效能、高選擇的固體吸附劑對(duì)氮和氧的選擇性吸附的性能把空氣中的氮和氧分離出來。變壓吸附部分僅制取普通氮?dú)猓话銥?5%-99.999%5.1 PSA系統(tǒng)構(gòu)成及PSA過程描述PSA制氮PSA制氮系統(tǒng)主要由三部份組成：壓縮空氣；空氣凈化；孌壓吸附式制氮機(jī)工藝流程圖cm凈干機(jī)n?As 耐；J 隼，1-1r二L圖5變壓吸附式制氮系統(tǒng)圖? 壓縮空氣:空氣由壓縮

9、機(jī)壓縮到0.8-1.0MPa,為制氮系統(tǒng)提供持續(xù)穩(wěn)定氣流及壓力。? 空氣凈化:壓縮空氣經(jīng)過冷干機(jī)及過濾器除去水、油份和塵埃，為后級(jí)變壓吸附提供潔凈的空氣源。PSA制氮：裝有專用碳分子篩的吸附塔共有 A、B二只。當(dāng)潔凈的壓縮空氣進(jìn)入A塔入口端經(jīng)碳分子篩向出口端流動(dòng)時(shí),02、CQ和H2O被其吸附,產(chǎn)品氮?dú)庥晌剿隹诙肆鞒觥＝?jīng)一段時(shí)間后,A塔內(nèi)的碳分子篩吸附飽和。這時(shí)，A塔自動(dòng)停止吸附，壓縮空氣流入B塔進(jìn)行吸氧產(chǎn)氮，并對(duì)A黑龍江富奧電力技術(shù)開發(fā)有限公司9塔分子篩進(jìn)行再生。02、CC2 和? 分子篩的再生是通過將吸附塔迅速下降至常壓脫除已吸附的H2O來實(shí)現(xiàn)的。兩塔交替進(jìn)行吸附和再生，完成氧氮分離，連

10、續(xù)輸出氮?dú)膺M(jìn)入氮?dú)鈨?chǔ)罐。上述過程均由PLC和程控閥來實(shí)現(xiàn)。PSA技術(shù)特點(diǎn)1、原料空氣取自自然，只需提供壓縮空氣和電源即可制氮?dú)?。設(shè)備能耗低,運(yùn)行成本費(fèi)用少。2、氮?dú)饧兌日{(diào)整方便，氮?dú)饧兌戎皇艿獨(dú)馀艢饬康挠绊?，普通制氮純度?5%99.999%之間任意調(diào)節(jié)。3、設(shè)備自動(dòng)化程度高，產(chǎn)氣快，可實(shí)現(xiàn)無人操作。啟動(dòng)、關(guān)機(jī)只需按一下按鈕，開機(jī)10 30分鐘內(nèi)可產(chǎn)氮?dú)狻?、設(shè)備工藝流程簡(jiǎn)單，設(shè)備結(jié)構(gòu)外形小，占地面積少。設(shè)備裝置適應(yīng)性強(qiáng)。PSA設(shè)備可24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，無須專人看管，輸出高純度的氮?dú)獗仁袌?chǎng)的液態(tài)氮及鋼瓶氮的純度更純凈、更穩(wěn)定。5、采用日本新型節(jié)能分子篩節(jié)能30%以上。;PH.n圖6節(jié)能分子篩渤忌 1

11、 AJ IhrI沙1) .各單元設(shè)備之間的管道連接由需方負(fù)責(zé)，供方提供安裝指導(dǎo);2) .設(shè)備安裝所需廠房由需方負(fù)責(zé)建設(shè)，供方提供相關(guān)參數(shù)及要求;3) .需方負(fù)責(zé)設(shè)備卸車及就位并將設(shè)備用電連接到各設(shè)備;4) .安裝現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)清潔、平整，吊車或叉車容易到達(dá)幷進(jìn)行安裝;5) .安裝現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度為540C,相對(duì)濕度3590%空壓機(jī)風(fēng)管、廠房通風(fēng)設(shè)施由需方負(fù)責(zé)，供方提供相關(guān)參數(shù)及要求；6) .安裝現(xiàn)場(chǎng)周圍空氣應(yīng)干凈、無油霧、無腐蝕性氣體，通風(fēng)良好;每套裝置序號(hào)項(xiàng)目型號(hào)規(guī)格1空壓機(jī)GA75-10 P13 m3/min2空氣緩沖罐1.5m33冷干機(jī)HAD-13HTF4制氮裝置（含4級(jí)過濾器、除油器、2個(gè)工藝罐等

12、）NC295-200B6.系統(tǒng)實(shí)施方案根據(jù)哈熱的磨煤機(jī)技術(shù)資料和圖紙雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)為MGS-4060(BBD-4060。筒體有效直徑3950 mm；筒體有效長(zhǎng)度6140 mm；筒體轉(zhuǎn)速16.6 60r/min ； 標(biāo)準(zhǔn)出力60噸;主電動(dòng)機(jī)功率1400kw。根據(jù)計(jì)算得：磨煤機(jī)的本體容積約 75.5m2，加上各部管路合計(jì)約100 m2, 因此應(yīng)用生產(chǎn)氮?dú)庋b置應(yīng)為 150m/hr 200 m3/hr，同時(shí)由于帶3個(gè)磨煤機(jī)，必須加裝儲(chǔ)氣罐（約10 m2），氮?dú)馍a(chǎn)裝置的出口管路為1.5 ”管。儲(chǔ)氣罐壓力為5-7kg，這里設(shè)計(jì)為7kg。氮?dú)獬錃夤苈芳友b在一次風(fēng)管路上冷熱風(fēng)混合管路上。當(dāng)啟機(jī)或停機(jī)時(shí)關(guān)閉一

13、次風(fēng)的冷、 熱風(fēng)門，關(guān)閉旁路風(fēng)門，關(guān)閉磨煤機(jī)出口擋板，關(guān)閉給煤機(jī)擋板，打開充氮閥門，迅速充氮，15分鐘左右時(shí)間即可充滿氮?dú)?，此時(shí)監(jiān)控含氧量值。當(dāng)含氧量低于 8%以下時(shí)為充氮?dú)鉂M足要求。（大氣中的含氧量為21%左右）。當(dāng)含氧量大于10%寸，還可以通過旁路風(fēng)門進(jìn)行充氮。圖7氮?dú)夤苈芳友b位置圖黑龍江富奧電力技術(shù)開發(fā)有限公司10氮?dú)鈿饴?100-150mm7.充氮控制裝置完成對(duì)氮?dú)馍a(chǎn)、儲(chǔ)氣罐、磨煤機(jī)的聯(lián)合控制。該控制裝置是由一個(gè)PLC組成，由PLC根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體條件進(jìn)行控制，監(jiān)測(cè)儲(chǔ)氣罐的壓力、溫度，根據(jù)壓力控制制氮裝置的啟停，同時(shí)控制空氣壓縮機(jī)的啟停?？刂蒲b置有顯示屏，實(shí)時(shí)顯示制氮機(jī)組的工作狀態(tài)，系統(tǒng)指令可以由DCS發(fā)出,也可以由此發(fā)出。系統(tǒng)設(shè)備清單及報(bào)價(jià)序號(hào)項(xiàng)目型號(hào)數(shù)量單價(jià)合計(jì)1空壓機(jī)13 m3/mi nGA75-10 P118.518.52空氣緩沖罐1.5