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中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 广东广州 510663
摘要：本文依托某火力发电厂项目对飞灰运输方式进行了论述，通过技术经济比较，指出汽车运输方式无论从技术上和经济上都更适合火力发电厂的飞灰运输。
关键词：火力发电厂；飞灰；运输
0 概述
飞灰又称粉煤灰，主要是煤粉在高温中燃烧、冷却而形成，在经过燃烧烟气经过除尘器等设备后予以从烟气中脱除，是燃煤火力发电厂的副产物。目前火力发电厂的厂内除灰方式一般采用干除灰，除尘器灰斗中的干灰通过正压气力输灰系统输送至灰库，灰库中的飞灰可运输至厂外综合利用用户或者运至灰场填埋。
国内外一般采用密闭粉状物料运输车将灰库中的干灰运输至综合利用用户。对于飞灰运往灰场填埋的方式，一般有水力输灰管道输送、直接气力输灰至灰场旁灰库、管状带式输送机（管带机）运输、汽车运输等方式。水力输灰管道的方式因其耗水耗电、对环境的污染大等特点，近年来已经逐渐被淘汰，本文依托某海外项目对其它三种运输方式进行比较研究。
1 项目概况
某中国公司承建的海外项目为2×660MW级燃煤火力发电厂，因当地无综合利用条件，所有飞灰均需运输至灰场填埋，灰场距厂区距离约3.5km。电厂总飞灰量为85t/h，机组常年保持高负荷运行，每天的飞灰量为2100t/d，每年的飞灰量为65×104t/a（干灰）。厂内的除灰系统采用正压气力干除灰系统。初期灰场大约可储存5年的飞灰。
2 直接气力输灰方式
直接气力输灰方式是指将电除尘灰斗中的飞灰，采用压缩空气通过长距离的输灰管道输送至灰场。
若采用直接气力输灰方式将飞灰运输至灰场，则需要将现有灰库的位置移至灰场旁边，厂内飞灰直接输送至灰场旁的灰库，之后经过灰库的加湿装置加湿后卸到灰场中。
因灰场距离厂区距离长达3.5km，而目前的气力输送系统输送距离一般均不超过2km，因此目前气力输灰系统尚无法做到一级输送，需要在输送至灰场的中途1.7km处建设一座中转缓冲灰库，并配备空压机房等附属设施，飞灰经过转运后二级气力输送至灰场。
按照相关规程规定，中转灰库的容量不应小于8h设计煤种的灰量，因此中转灰库的有效容积不小于900m?。中途空压机房内需要配置6套0.75MPa，50Nm?/min微油螺杆式空压机并配备相应的后处理系统。厂内至灰场需要新建输灰管道及管架3.5km。
3 管带机运输方式
管带机是由普通带式输送机发展而来的一种运输机械，通过托辊等装置的排列，强制胶带卷成圆管状而输送物料的一种新型带式输送机。管带机可以在三维空间进行弯曲，因而可以适应复杂地形，布置灵活，且物料被包裹在皮带中，密闭性好，能够有效减小运输途中物料泄露、洒落造成的环境污染。
若采用管带机运输，可通过厂内灰库下的加湿装置将飞灰加湿，装载到管带机上，管带机将加湿灰运输至灰场卸载点后卸载。因运输距离较远，在3.5km的运输途中，需要增加一座转运站。
管带机的参数为管径Φ350mm，带速V=2.5m/s，出力Q=400t/h，总长L=3.5km，由两条管带机首尾相连组成一套运输系统。
4 汽车运输方式
汽车运输方式是电厂采用的传统运灰方式，通过厂内灰库下的加湿装置将飞灰加湿，装载到自卸汽车上，自卸汽车将加湿后的灰运输至灰场的指定位置后卸载。
汽车考虑采用租用社会运输车辆，以综合运费计价，汽车运价一般为1.0-1.1元/吨公里。每天加湿灰的运输需要载重30t的自卸车约84辆（次）。
采用汽车运输方式，一般需要新建一条运灰道路。但对于其他方案而言，灰场的人员通行以及锅炉底渣、石子煤等的运输也常常需要采用灰场道路，因此，无论采用何种方案，去往灰场的道路是必不可少的。
5 方案技术经济比较
三种飞灰运输方式的比较如表1所示。
表1 飞灰运输方案技术经济比较表
项目 气力输送 管带机运输 汽车运输
运输
距离 约3.5km 约3.5km 约3.5km
主要工艺系统或设备 一级气力输送系统、缓冲灰库、中途空压机房及压缩空气系统、二级气力输送系统、终端灰库等。 厂内气力输送系统、灰库系统、管带机系统。 厂内气力输送系统、灰库系统等。汽车可考虑租用社会车辆。
技术复杂性 复杂，一、二级气力输送系统的衔接以及长距离气力输送使该方案变得十分复杂。 较复杂，与沿途地形关联较大。 低，流程简单。
技术难度 高，应用实例少。 较高，国内有少许应用业绩，东南亚地区较常见。 低，最常用
灵活性 低，输送方式为点对点方式，因此必须在灰场灰库单点卸料，远离卸料点的灰场区域堆灰不便。如果今后灰场位置变化后需另新增输送系统。 低，输送方式为点对点方式，因此必须在灰场管带机头部卸料点卸料，远离卸料点的灰场区域堆灰不便，如果今后灰场位置变化后需另新增输送系统。 高，可适应灰场各个方位堆灰及今后灰场位置变化。
年运行费用（万元/年） 525 60 308
初投资（万元） +4590 +5350 /
说明：
1）气力输灰方式的年运行小时按7500h计算，汽车运输方案和管带机运输方案的年运输加湿灰按80×104t/a计算。
2）电价按0.5元/kWh计算，汽车运价按照1.1元/吨公里计算。
3）气力输送方式的耗电量相比汽车运输方案约增加1400kW，管带机运输方式的耗电量相比汽车运输方案约增加600kW。
4）因三种方案均需要使用灰场道路，因此未计入灰场道路引起的造价增加（3km运灰道路造价约525万）。
6 结论
气力输送方式初投资较汽车运输方式增加较多，技术方案较复杂，灵活性低，且年运行费用高于汽车运输，耗能较大而效果却很小，说明在长距离输灰方面，二级气力输送方案并不具有优势。
管带机运输方式，初投资较汽车运输方式增加较多，但年运行费用较低。根据本项目灰场贮量较小的特点，在5年的堆灰期中不能回收初投资。5年后若堆灰场位置变化，则不得不另新建一套管带机输送系统，或者改用其他运输方式。
此外，无论是气力输灰方式，还是管带机运输方式，中途均建设有需要巡检值守的构筑物，无疑增加了运行人员巡检工作量，提高了电厂管理的难度。
汽车运输方案的初投资小，能够适应本项目灰场的特点，灵活性高，技术难度小，且根据本项目的特点，能灵活的应对灰场位置的变化和灰场各处堆灰的要求。综合考虑初投资和运行等各方面原因，汽车运输方案应当作为本项目的飞灰运输方案。说明在3km左右的运输距离条件下，传统的汽车运输方案仍然具有明显优势。
参考文献：
[1] DL/T 5142-2002.火力发电厂除灰技术规程.北京：中国计划出版社，2012：43.
[2] 孙祥虎.锅炉气力除灰系统设计方案选择[J].中国粉体工业，2014，6：16-18.
摘要：本文依托某火力发电厂项目对飞灰运输方式进行了论述，通过技术经济比较，指出汽车运输方式无论从技术上和经济上都更适合火力发电厂的飞灰运输。
关键词：火力发电厂；飞灰；运输
0 概述
飞灰又称粉煤灰，主要是煤粉在高温中燃烧、冷却而形成，在经过燃烧烟气经过除尘器等设备后予以从烟气中脱除，是燃煤火力发电厂的副产物。目前火力发电厂的厂内除灰方式一般采用干除灰，除尘器灰斗中的干灰通过正压气力输灰系统输送至灰库，灰库中的飞灰可运输至厂外综合利用用户或者运至灰场填埋。
国内外一般采用密闭粉状物料运输车将灰库中的干灰运输至综合利用用户。对于飞灰运往灰场填埋的方式，一般有水力输灰管道输送、直接气力输灰至灰场旁灰库、管状带式输送机（管带机）运输、汽车运输等方式。水力输灰管道的方式因其耗水耗电、对环境的污染大等特点，近年来已经逐渐被淘汰，本文依托某海外项目对其它三种运输方式进行比较研究。
1 项目概况
某中国公司承建的海外项目为2×660MW级燃煤火力发电厂，因当地无综合利用条件，所有飞灰均需运输至灰场填埋，灰场距厂区距离约3.5km。电厂总飞灰量为85t/h，机组常年保持高负荷运行，每天的飞灰量为2100t/d，每年的飞灰量为65×104t/a（干灰）。厂内的除灰系统采用正压气力干除灰系统。初期灰场大约可储存5年的飞灰。
2 直接气力输灰方式
直接气力输灰方式是指将电除尘灰斗中的飞灰，采用压缩空气通过长距离的输灰管道输送至灰场。
若采用直接气力输灰方式将飞灰运输至灰场，则需要将现有灰库的位置移至灰场旁边，厂内飞灰直接输送至灰场旁的灰库，之后经过灰库的加湿装置加湿后卸到灰场中。
因灰场距离厂区距离长达3.5km，而目前的气力输送系统输送距离一般均不超过2km，因此目前气力输灰系统尚无法做到一级输送，需要在输送至灰场的中途1.7km处建设一座中转缓冲灰库，并配备空压机房等附属设施，飞灰经过转运后二级气力输送至灰场。
按照相关规程规定，中转灰库的容量不应小于8h设计煤种的灰量，因此中转灰库的有效容积不小于900m?。中途空压机房内需要配置6套0.75MPa，50Nm?/min微油螺杆式空压机并配备相应的后处理系统。厂内至灰场需要新建输灰管道及管架3.5km。
3 管带机运输方式
管带机是由普通带式输送机发展而来的一种运输机械，通过托辊等装置的排列，强制胶带卷成圆管状而输送物料的一种新型带式输送机。管带机可以在三维空间进行弯曲，因而可以适应复杂地形，布置灵活，且物料被包裹在皮带中，密闭性好，能够有效减小运输途中物料泄露、洒落造成的环境污染。
若采用管带机运输，可通过厂内灰库下的加湿装置将飞灰加湿，装载到管带机上，管带机将加湿灰运输至灰场卸载点后卸载。因运输距离较远，在3.5km的运输途中，需要增加一座转运站。
管带机的参数为管径Φ350mm，带速V=2.5m/s，出力Q=400t/h，总长L=3.5km，由两条管带机首尾相连组成一套运输系统。
4 汽车运输方式
汽车运输方式是电厂采用的传统运灰方式，通过厂内灰库下的加湿装置将飞灰加湿，装载到自卸汽车上，自卸汽车将加湿后的灰运输至灰场的指定位置后卸载。
汽车考虑采用租用社会运输车辆，以综合运费计价，汽车运价一般为1.0-1.1元/吨公里。每天加湿灰的运输需要载重30t的自卸车约84辆（次）。
采用汽车运输方式，一般需要新建一条运灰道路。但对于其他方案而言，灰场的人员通行以及锅炉底渣、石子煤等的运输也常常需要采用灰场道路，因此，无论采用何种方案，去往灰场的道路是必不可少的。
5 方案技术经济比较
三种飞灰运输方式的比较如表1所示。
表1 飞灰运输方案技术经济比较表
项目 气力输送 管带机运输 汽车运输
运输
距离 约3.5km 约3.5km 约3.5km
主要工艺系统或设备 一级气力输送系统、缓冲灰库、中途空压机房及压缩空气系统、二级气力输送系统、终端灰库等。 厂内气力输送系统、灰库系统、管带机系统。 厂内气力输送系统、灰库系统等。汽车可考虑租用社会车辆。
技术复杂性 复杂，一、二级气力输送系统的衔接以及长距离气力输送使该方案变得十分复杂。 较复杂，与沿途地形关联较大。 低，流程简单。
技术难度 高，应用实例少。 较高，国内有少许应用业绩，东南亚地区较常见。 低，最常用
灵活性 低，输送方式为点对点方式，因此必须在灰场灰库单点卸料，远离卸料点的灰场区域堆灰不便。如果今后灰场位置变化后需另新增输送系统。 低，输送方式为点对点方式，因此必须在灰场管带机头部卸料点卸料，远离卸料点的灰场区域堆灰不便，如果今后灰场位置变化后需另新增输送系统。 高，可适应灰场各个方位堆灰及今后灰场位置变化。
年运行费用（万元/年） 525 60 308
初投资（万元） +4590 +5350 /
说明：
1）气力输灰方式的年运行小时按7500h计算，汽车运输方案和管带机运输方案的年运输加湿灰按80×104t/a计算。
2）电价按0.5元/kWh计算，汽车运价按照1.1元/吨公里计算。
3）气力输送方式的耗电量相比汽车运输方案约增加1400kW，管带机运输方式的耗电量相比汽车运输方案约增加600kW。
4）因三种方案均需要使用灰场道路，因此未计入灰场道路引起的造价增加（3km运灰道路造价约525万）。
6 结论
气力输送方式初投资较汽车运输方式增加较多，技术方案较复杂，灵活性低，且年运行费用高于汽车运输，耗能较大而效果却很小，说明在长距离输灰方面，二级气力输送方案并不具有优势。
管带机运输方式，初投资较汽车运输方式增加较多，但年运行费用较低。根据本项目灰场贮量较小的特点，在5年的堆灰期中不能回收初投资。5年后若堆灰场位置变化，则不得不另新建一套管带机输送系统，或者改用其他运输方式。
此外，无论是气力输灰方式，还是管带机运输方式，中途均建设有需要巡检值守的构筑物，无疑增加了运行人员巡检工作量，提高了电厂管理的难度。
汽车运输方案的初投资小，能够适应本项目灰场的特点，灵活性高，技术难度小，且根据本项目的特点，能灵活的应对灰场位置的变化和灰场各处堆灰的要求。综合考虑初投资和运行等各方面原因，汽车运输方案应当作为本项目的飞灰运输方案。说明在3km左右的运输距离条件下，传统的汽车运输方案仍然具有明显优势。
参考文献：
[1] DL/T 5142-2002.火力发电厂除灰技术规程.北京：中国计划出版社，2012：43.
[2] 孙祥虎.锅炉气力除灰系统设计方案选择[J].中国粉体工业，2014，6：16-18.