[发明专利]冲灰水除垢方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电厂水力除灰领域，特别是一种结合了传统机械除垢以及化学防垢优点的冲灰水除垢方法及其装置。

背景技术

水力除灰是我国燃煤电厂最常用的除灰方式，其工作方式是将燃烧后的粉煤灰用水稀释，再用灰浆泵送往储灰场中，灰和水分离后，用泵将水输回灰场区冲灰，形成闭路循环。冲灰水闭路循环系统可分为灰浆段和回水段。在灰浆段往往伴随着输灰管的结垢问题，而在回水段则存在回水管的结垢问题。输灰管结垢的厚度，一般每年可达20-30mm，甚至更厚。结垢的管道，内径变小，流通面积缩小，管的结垢问题内流动阻力增大，直接后果是电耗增加，同时泵出力减小，灰浆不能通畅排出，影响生产。灰场中的灰水通过灰水泵及回水管道输回厂内再利用，由于灰水泵及回水管会结垢，产生水泵叶轮卡死，管道流通面积减少，甚至造成锅炉下部用于冲灰冲渣的冲洗管及激流喷嘴堵塞。因此，水力输灰管和灰水回水管的结垢是燃煤电厂冲灰水闭路循环系统急需解决的主要问题。

灰管防垢除垢方法主要分为化学与物理两大方法。化学方法是较早研究与运用的，主要有加酸法、炉烟处理法和加阻垢剂、分散剂法等。加酸法操作简单、效果明显,但由于灰水量大、耗酸多，费用甚巨。炉烟处理法是利用炉烟以废治废，将炉烟通入灰水以降低灰水pH值，达到防止回水管结垢的目的。这种方法的缺点是处理效果波动大，难以适应煤种的变化，且耗电量大，腐蚀问题较突出，维护工作量大，此外，还要求回水管距离不能太长等。而物理方法有人工或机械除垢和采用静电、超声波、磁化除垢等。其原理：(1)加速CaCO₃生成于回水管前；(2)推迟CaCO₃生成于回水管后；(3)采取措施使生成的CaCO₃不附壁而随水冲走。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是提供一种结构设计合理、有效的解决了回水管道中垢的形成，增加回水的循环次数的冲灰水除垢方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

冲灰水除垢方法，包括如下步骤：

S1.工控机控制灰浆以一定的流量进入涡流反应器；

S2.工控机检测回水的水质碱度，并控制定量加入碳酸钠溶液；

S3.将灰浆和碳酸钠溶液进行快速混合；

S4.在涡流反应器的第一涡流混合沉淀室和第二涡流混合沉淀室内完成碳酸根与灰浆中的钙离子的充分化学反应，并进行机械沉淀；

S5.进行浆水分离：

S51.回水进入冲灰水补充水罐，进行循环利用；

S52.分离后的沉淀物质排入灰浆池，通过输灰管送去灰场；

S6.重复上述步骤直至除垢结束；

S1、S2顺序为S1-S2或者S2-S1；S51、S52的顺序为S51-S52或者S52-S51。

作为优选，还包括如下步骤：

S511.工控机检测回水的水质硬度；

S512.根据水质硬度来定量加酸。

其优点在于，加入的酸可有效抑制回水管内垢的形成，同时通过工控机控制，提高加药的准确性，提高除垢效率和效果。

作为优选，S2中，水质碱度为通过检测反应器出口处的回水获得。

作为优选，S3中，灰浆和碳酸钠溶液经由喷嘴在喉管处进行快速混合。其优点在于，灰浆和碳酸钠溶液经由喷嘴在喉管进行快速混合、预反应，促进Ca²⁺在涡流混合沉淀室的充分反应与CaCO₃的沉淀，从而防止在回水管中形成垢。

作为优选，S511中，水质硬度为通过检测反应器出口处的回水获得。

作为优选，S52中的沉淀物质，经由排浆泵通过输灰管被送到灰场。

本方法通过工控机检测回水的水质碱度和水质硬度，来调整和控制碳酸钠溶液及酸性溶液的添加情况，不仅更好地控制各离子在混合溶液中的比例，从而提高沉淀的生成效率，提高了整个除垢过程的自动性与可控性。另一方面，本方法的混合及沉淀过程在涡流反应器中实现，混合溶液先后在两个沉淀室进行混合沉淀，能够使得钙离子和碳酸根离子得到充分的接触和反应，从而使得沉淀更彻底，即能够更好地防止在回水管和输灰管中形成垢。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种结构设计合理、有效的解决了回水管道中垢的形成，增加回水的循环次数的冲灰水除垢装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：