Giới thiệu tính toán, thiết kế ứng dụng băng tải cào ngập nước cho tháo xỉ dưới lò hơi

DOANH NGHIỆP & SẢN PHÁM KHÍ / Mechanical Enterprises and Products GIỚI THIỆU TÍNH TỐN, THIẾT KÊ ỨNG DỤNG BÀNG TẢI CÀĨ NGẬP NƯỚC CHO THÁO xỉ DƯỚI LỊ HỔI CALCULATION, DESIGN, AND UTILIZATION OF SUBMERGED SCRAPER CONVEYORS FOR REMOVAL OF BOTTOM ASH Nguyễn Hoàng Giang, Lê Xuân Quỷ, Nguyễn Chí Cường Nguyen Hoang Giang, Le Xuan Quy, Nguyan Chi Cuong rong nhà máy nhiệt điện đốt than, lò n a coal-fired power plant, if the boiler is the heart trái tim nhà máy, hệ thống xử lý tro xỉ of the plant, the ash handling system is the element yếu tố để đảm bảo trái tim ln vận that keeps its heart healthy The ash handling system hành khỏe mạnh Hệ thống thải tro xỉ yếu tố quan is also the most important factor in limiting the trọng hàng đầu hạn chế ảnh hưởng tiêu cực negative impacts of coal-fired thermal power plants nhà máy nhiệt điện đốt than tới môi trường xung on the surrounding environment Coal raw materials quanh Nguyên liệu than cấp cho nhà máy nhiệt điện are supplied to coal-fired power plants in the form than dạng than cám, than nghiền nhỏ, coal powder, coal is pulverized and blown with air phun dạng bụi vào khoang đốt lò Trong into the boiler’s combustion chamber Coal ash parti­ trình cháy, giọt tro thủy tinh hình thành Một số cles melted by this combustion become vitreous ash phần tử tro bám vào vách khoang đốt, môi trường nhiệt Ash particles are cooled by radiant heat exchange with độ cao bên buồng đốt làm phần tử tro walls of the combustion chamber, the high nóng chảy, hịa tan vào nhau, đơng cứng lại thành khối temperature environment inside the combustion lớn, gọi xỉ Xỉ chiếm khoảng từ 25 + 30% tổng chamber causes the ash particles to melt, dissolved, lượng tro xỉ thải nhà máy nhiệt điện đốt than and become hardened into a large mass, called ash Hiện tại, có phương pháp sau để tháo xỉ: slag Slag accounts for about 25 -5- 30% of the total Phương pháp thải xỉ kiểu thủy lực: thường bắt amount of ash and slag discharged from a coal-fired gặp nhà máy nhiệt điện đốt than Việt Nam thermal power plant Currently, there are the xây dựng từ năm đầu kỷ 21 trở following main methods of slag removal: trước Phương pháp theo thời gian, bộc lộ nhiều Hydraulic slag discharge method: commonly hạn chế lượng nước tiêu thụ lớn, yêu cầu bảo trì applied in coal-fired thermal power plants in Vietnam bảo dưỡng thường xuyên, lại tác động xấu tới môi built in the early years of the 21 st century and earlier T Ĩ trường, không nên phương án lựa chọn cho dự án nhiệt điện thực tương lai Phương pháp thải xỉ khơ kiểu khí nén: ứng dụng giới nhiều nguyên do, This method over time, reveals many limitations such as large amount of water consumption, frequent maintenance requirements, and negative impact on the environment Therefore it should not be an option for thermal power projects to be implemented in the future Pneumatic dry slag discharge method: is currently rarely applied in the world due to many reasons, in which the slag particle size is not really suitable for transportation by pneumatic - vacuum method The slag particles after passing through the crusher are still large, causing loud noise and high wear rate with such particulate matter Fire and explosion in the transportation pipeline system would be possible Dry slag discharge method using vibrating conveyor: currently is a new technology, effective Bánh pulley dan huứng Hình Một hệ thống thài xỉ ướt kiểu băng tài cào điển hình Figure A typical bottom slag & wet slag scraped conveyor discharge system 74 Tạp chí DOANH NGHIỆP KHÍ & ĐỜI SỐNG 03/2022 operation, but not yet proven in the long term service life, high initial investment cost, only applied in coalfired power plants where water is scarce, and (or) with strict environmental requirements DOANH NGHIỆP & SẢN PHẲM KHÍ / Mechanical Enterprises and Products kích thước hạt xỉ khơng thực phù hợp để vận chuyển phương pháp khí nén - chân không Hạt xĩ sau qua máy nghiền kích thước cịn to, vận chuyển gây tiếng ồn lớn mài mòn cao Cháy nổ hệ thống đường ống vận chuyển có khả xảy Phương pháp thài xỉ khô kiểu băng tải rung: công nghệ mới, thiết bị làm việc hiệu quả, mặt lâu dài chưa chứng minh, giá thành chi phí đầu tư ban đầu cao, có nhà máy nhiệt điện đốt than nơi có nguồn nước thiếu, (hoặc) có yêu cầu ngặt nghèo môi trường Phương pháp thải xì ẩm kiểu băng tải cào ngập nước: xem giải pháp cân giải pháp công nghệ Hệ thống thải xỉ kiểu băng tải cào ngập nước (gọi tắt hệ thống băng tải cào) có kết cấu đơn giản, hoạt động hiệu quả, không dùng nước để vận chuyển xỉ mà dùng để làm nguội xỉ, nên không cần sử dụng nhiều nước Kết cấu giản đơn không cần nhiều công tác bảo trì, bảo dưỡng hệ thống thải xỉ thủy lực, giá thành không cao công nghệ thải xỉ khô kiểu băng tải rung Băng tải cào thấy nhà máy nhiệt điện xây dựng nhà máy nhiệt điện Nghi Sơn 1, nhà máy nhiệt điện Thái Bình Giải pháp thải xỉ ướt kiểu băng tải cào ngập nước công nghệ ưu tiên lựa chọn cho nhà máy nhiệt điện than Băng tải cào ứng dụng vào vận chuyển vật liệu rời từ khoảng đầu kỷ 20, nhiều lĩnh vực khác nhau, cơng nghiệp thực phẩm, hóa chất, xi măng, tuyển quặng, lĩnh vực thải xỉ, thiết bị làm việc mơi trường làm việc ăn mịn, mài mòn cao, xỉ tháo với nước chuyển động dạng dòng hỗn hợp nặng, băng tài cào không ứng dụng được, năm cuối kỷ 20, với phát triển khoa học công nghệ, cho phép chế tạo dạng băng tải cào kiểu có vận chuyển tốc độ thấp, có khả chịu mài mịn cao Xỉ hạt tro bị thiêu kết nóng chảy, bám dính vào thành lị hơi, sau bị rơi xuống Máng thuyền xỉ có chức phễu gom xỉ Xỉ có nhiệt độ khoảng 1193°, làm mát nước làm mát chứa bên thuyền xỉ xuống khoảng 60°C Băng tải xích - gạt thuyền xỉ đẩy xỉ khỏi không gian đáy lị hơi, đưa lên dốc nghiêng thuyền xì để tách nước khỏi xỉ Sau xỉ tháo từ dốc nghiêng thuyền xỉ xuống hệ thống vận chuyển thứ cấp (băng tải, xe tải) Hệ thống thải tro xỉ đề tài thiết kế có 02 hệ thống băng tải cào riêng biệt, tương ứng với 02 lị có cơng suất 2x300 MW Hai băng tải cào bố trí đối xứng, có kết cấu, chức tương tự nhau, nên tính tốn, đề tài thực với băng tải cào tương ứng với lò số 1, hệ thống băng tải cào lại tương tự Thiết bị tháo xỉ silo Hình Sơ đồ bố trí băng tài cào cùa hệ thống thải xì Figure Diagram of scraper conveyor arrangement of slag discharge system The method of discharging wet slag using submerged scraper conveyors: is considered as a balancing solution between the above technological solutions The slag discharge system is submerged in water (referred to as scraper conveyor system) with simple structure and effective operation As it does not use water to transport the slag, but only to cool the slag, not much water is required The simple structure does not require much maintenance, such as the hydraulic slag discharge system, and the cost is not as high as the vibrating conveyor dry slag discharge technology Conveyor belts can be found in newly built thermal power plants such as Nghi Son and Thai Binh thermal power plants Wet slag discharge solution in the form of submerged scraper conveyor is currently a priority technology for new coal-fired power plants Scraper conveyors have been applied to bulk material transportation since the early 20th century, in many different fields, such as the food, chemical, cement, ore industries In the field of slag discharge, due to the equipment working in a corrosive, abrasive working environment, the slag removed along with the moving water in the form of a heavy mixed flow, the scraper conveyor was not applied, until the last years of the 20th century, along with the development of science and technology, new types of scraper conveyors were manufactured with low-speed transport and high wear resistance The slag produced by the sintering ash particles melts, adheres to the boiler wall, and then falls down The upper trough of the slag chamber functions as a slag collecting hopper The slag has a temperature of about 1193o, which is cooled by the cooling water contained inside the slag chamber to about 60°C Chain conveyor - the slag boat lever pushes the slag out of the space at the bottom of the boiler, up the slope of the slag chamber to separate the water from the slag The slag is then removed from the incline of the slag chamber to the secondary conveying system (conveyor belts, or trucks) Tạp chí DOANH NGHIỆP KHÍ & ĐỜI SỐNG 03/2022 75 DOANH NGHIỆP & SẢN PHẮM KHÍ / Mechanical Enterprises and Products Băng tải cào có vị trí hệ thống thải xỉ mơ tả hình Xỉ từ lị có công suất 300 MW, sử dụng than anthraxit dự kiến khai thác mỏ than khu vực Hồng Gai - cẩm Phả - ng Bí, pha trộn từ The ash and slag discharge system designed by the project has 02 separate scraper conveyor systems, corresponding to 02 boilers with a capacity of2x300 MW The two scraper conveyors are arranged symmetrically, loại than cám 4HG, 5HG, 6HG Tro xỉ thải with similar structures and functions, so project has từ chủng loại than trẽn có đặc tính sau: only conducted calculations for the scraper conveyor - Cỡ hạt (95%) :