CN103057876A - 一种大型粉煤灰存储罐及粉煤灰储存系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大型粉煤灰存储罐及粉煤灰存储系统。粉煤灰存储系统包括大型粉煤灰存储罐、分区流化管道系统，以及压缩空气气源系统。其中，大型粉煤灰存储罐具有中空筒状结构，包括存储罐底部、存储罐侧壁、以及存储罐顶部；存储罐底部上设有多个卸料口，卸料口上设有减压锥隔板；分区流化管道系统包括设置在存储侧壁上沿存储罐的高度方向的多层流化管道，流化管道上设有多个流化喷嘴；压缩空气气源系统通过分区流化管道系统将带有一定压力的空气吹入存储罐中，使得存储罐中的粉煤灰正压流化。本系统结构简单，维护工作量小，可靠性高，粉煤灰充分流化，大大减少和避免了储存堆积死角，延长粉煤灰储存时间，扩大储仓的有效使用容积。

Description

一种大型粉煤灰存储罐及粉煤灰储存系统

技术领域

本发明涉及火力发电，具体涉及火力发电厂的粉煤灰存储系统。 

背景技术

目前电厂单个粉煤灰存储罐的容量一般都在3500m³以下，储存天数不超过2天。所采用的煤灰存储罐流化和卸料技术也只能适用于粉煤灰的短暂储存。若储存天数变长，粉煤灰容易在存储罐底、存储罐壁和卸料口区域板结，不仅大大减小了煤灰存储罐的储存容积，造成堵灰的运行故障，而且会给检修清存储罐工作带来极大的安全隐患，例如导致人员检修时，存储罐壁上的粉煤灰坍塌，人员被埋。 

同时粉煤灰在灰场堆放，产生严重的粉尘飞扬，形成极大的空气污染。雨淋后粉煤灰内的重金属物质易渗透入地下水，造成对地下水的污染。灰场同时还是重大危险源，洪涝时有溃坝的危险。 

目前粉煤灰存储流化卸料系统主要有以下三种：1、罗茨风机流化，存储罐底配置流化板，流化压力在0.088～0.098Mpa，煤灰存储罐为微负压运行，特点是结构为中空存储罐，罗茨风机流化，下引式中心卸料，煤灰存储罐整体流化；2、煤灰存储罐内设置减压锥，减压锥体积占灰库总容积的1/4~1/5，罗茨风机气化斜槽流化卸料，流化压力在0.060～0.088Mpa，煤灰存储罐为微负压运行，特点是存储罐内设置减压锥，罗茨风机流化，下引式中心卸料；3、压缩空气流化，流化压力在0.3Mpa左右，上引式卸料，将物料从存储罐壁的管口，特点是结构为空存储罐，压缩空气流化，侧壁上引式出料，煤灰存储罐整体流化。 

然而，上述的各种粉煤灰存储系统中均存在着缺点。 

第一种煤灰存储系统，即为国内电厂所通常用的粉煤存储罐，缺点是：粉煤灰长时间储存，易在煤灰存储罐内形成板结，减小有效存储罐容量， 容易形成安全隐患；罗茨风机流化压力低，在高料位时，压力升高，易形成“跳机”，整体流化，能耗高。 

第二种煤灰存储系统，在欧洲普遍流行使用，缺点是：设备可靠性要求高，由于气化斜槽部分内置在煤灰存储罐内，中心卸料设备的精度和可靠性的要求比其他煤灰存储罐要求高，成本高；内置减压锥占了灰库有效容积的1/4~1/5，浪费了较大存储空间。 

第三种煤灰存储系统，国内的少部分大型的水泥库和粉煤灰存储罐中采用，缺点是：采用上引式出料，煤灰存储罐的死角较多，煤灰存储罐下部大约有3~4米的积灰无法清除；系统的能耗高，采用侧壁卸料，使煤灰存储罐内产生较大的正压，煤灰存储罐的结构强度要求高，能耗消耗大。 

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、存储容量大、粉煤灰储存时间长，且不易在煤灰存储罐内形成板结的粉煤灰存储系统。 

为实现上述目的，本发明提供了一种大型粉煤灰存储罐，所述存储罐具有中空筒状结构，包括存储罐底部、存储罐侧壁、以及存储罐顶部，其特征在于： 

所述存储罐底部设有多个卸料口，所述卸料口上设有减压锥隔板； 

所述存储罐侧壁上沿存储罐的高度方向依次设有多层流化管道，所述流化管道上设有多个流化喷嘴；以及 

流过所述流化管道的压缩空气经由所述流化喷嘴喷出，使得所述存储罐中的粉煤灰正压流化。 

较佳地，流化喷嘴具有中空减压椎体形状。 

较佳地，所述压缩空气为仪用级压缩空气。 

较佳地，所述底部还设有多根流化管道，流化管道上设有多个流化喷嘴，优选地，所述多根流化管道沿底部的坡度方向布置。 

较佳地，所述存储罐的底部为坡面，存储罐顶部为圆弧形结构。 

较佳地，所述存储罐底部设有两个卸料口，所述两个卸料口设置在存储罐底部中心处。 

较佳地，所述减压锥隔板顶部的高度高出所述卸料口的顶表面一定高度。 

较佳地，所述锥形隔板的横截面为三角形，优选地，为锐角三角形。 

较佳地，采用仪用级压缩空气作为粉煤灰存储的流化空气。较佳地，罐体底部和侧壁均布有流化管道。 

较佳地，所述卸料口设有流化管道及流化喷嘴，以将压缩空气引入卸料口。 

本发明还提供了一种粉煤灰存储系统，其特征在于：所述粉煤灰存储系统包括大型粉煤灰存储罐、分区流化管道系统，以及压缩空气气源系统，其中， 

所述大型粉煤灰存储罐具有中空筒状结构，包括存储罐底部、存储罐侧壁、以及存储罐顶部； 

所述存储罐底部上设有多个卸料口，所述卸料口上设有减压锥隔板； 

所述分区流化管道系统包括设置在所述存储罐侧壁上沿存储罐的高度方向的多层流化管道，所述流化管道上设有多个流化喷嘴； 

所述压缩空气气源系统通过所述分区流化管道系统将带有一定压力的空气吹入所述存储罐中，使得所述存储罐中的粉煤灰正压流化。 

较佳地，所述存储罐的底部为坡面，存储罐顶部为圆弧形结构，且所述减压锥隔板顶部的高度高出所述卸料口的顶表面。 

较佳地，所述分区流化管道系统还包括设置在所述存储罐的底部上的流化管道以及相关连接管路和阀门。 

较佳地，所述压缩空气气源系统由空压机、后处理装置、储气罐，以及气源阀门系统组成，其中，空气经空压机压缩后由后处理装置进一步除水处理后存储在储气罐中，所述气源阀门系统用于分区顺序控制储存罐的气化区域和调整气源压力。 

本发明基于干燥空气正压流化，分布式锥体减压，重力自流的设计思想，采用了特定的存储罐体外形，特殊的卸料口结构（设有减压锥隔板）和流化风分布系统，使得粉煤灰可以充分的流化，在大型存储罐内长时间保存，增大了粉煤灰存储罐的储存有效容积，减少甚至消除了储仓的 粉煤灰的堆积死角。通过正压分区流化，重力自流的卸料方式，有效的避免了粉煤灰的板结，简化了存储罐体结构，降低存储罐体的造价，减少了存储罐体的检修维护工作量。 

附图说明

图1是本发明的粉煤灰存储系统的示意性结构剖视图； 

图2是沿图1中的A-A剖切的存储关底部的示意性结构俯视图； 

图3是本发明的流化管道的一示例的结构示意图； 

图4是图1中的粉煤灰存储罐的卸料口的示意性结构俯视图；以及 

图5是图4中卸料口的减压锥隔板的一实施例的立体图。 

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。 

以下说明本发明的主要技术术语。 

大型粉煤灰存储罐：一般指储存有效容积在3000m³～50000m³筒库或罐体 

正压流化：采用0.1~1.0Mpa压缩空气作为载体，使固体颗粒物料流化。 

下引式卸料：物料从存储罐底部排出。 

图1示出本发明的粉煤灰存储系统的结构示意图。如图1所示，粉煤灰储存系统主要包括大型粉煤灰存储罐10、分区流化管道系统20，以及压缩空气气源系统30。压缩空气气源系统30通过分区流化管道系统20将带有一定压力的空气吹入存储罐10中，使得存储罐10中的粉煤灰正压流化，防止粉煤灰板结，并能够顺利从存储罐的卸料口排出。 

粉煤灰存储罐10具有中空筒状结构，有效地增大存储罐有效存储容积。存储罐10的底部11为坡面结构，即底壁与水平面有一个夹角，使得在存储罐底部的粉煤易在重力的作用下，向中心流动。存储罐顶部12为圆弧形结构，可以使得粉煤灰存储罐承受较大的正压。位于底部的卸料口13上设 置有流化减压锥隔板14和流化管道（下文将更详细描述），防止粉煤灰长时间存放导致卸料口13的堵塞。图1所示的存储罐10具有两个卸料口13，然而本领域的技术人员应理解，卸料口的数量可根据需要来设置，例如3个、4个或更多个。 

分区流化管道系统20包括设置在存储罐10的侧壁16上和底壁上的流化管道21以及相关连接管路22和阀门23。为降低流化储存的能耗，将整个存储罐10被划分为分布在存储罐底部和存储罐侧壁上的若干个流化区域，采用顺序短时气化各区域，从而降低流化风的流量。流化管道21布置在存储罐体底壁和侧壁上，其上布置有专用的减压锥流化喷嘴24，使整个存储罐充分有效的流化，使得粉煤灰呈正压流化状态，防止粉煤灰板结。较佳地，流化喷嘴24具有中空减压椎体形状。布置在存储罐侧壁上的流化管道21呈环状，沿存储罐的高度方向依次设有多层（圈）流化管道21，其数量根据罐体的高度以及存储罐的容积来确定。 

压缩空气气源系统30由空压机31、后处理装置32（诸如组合式干燥器）、储气罐33，以及气源阀门系统组成，空气经空压机压缩后经由后处理装置进一步处理后存储在储气罐中。流化空气的压力露点为－40℃，保证了流化空气的干燥，气源阀门系统根据存储罐罐体的储存高度可以调整流化气源的压力，分区顺序控制储存罐的气化区域和调整气源压力。来自压缩空气气源系统30的压缩空气经由连接管路22和阀门23后进入布置在存储罐10中的流化管路21，使得存储罐10中的粉煤灰正压流化，防止粉煤灰板结，并能够顺利从存储罐的卸料口排出。较佳地，压缩空气为仪用级压缩空气。 

图2示出存储罐10的内部底部的结构示意图。如图2所示，在存储罐底部11设有多根沿径向方向延伸的流化管道21，流化管道21上设有多个减压锥流化喷嘴24，如图3所更清楚示出。较佳地，多根流化管道21沿底部的坡度方向布置。在底部的中心位置处还设有两个卸料口13，在卸料口13上设有减压锥隔板14，减压锥隔板14较佳地横跨卸料口13，将卸料口13均分隔成两半，如图4所示。减压锥隔板14的顶部高出存储罐表面或卸料口顶表面一定距离，如图1所示，该距离的大小可根据卸料口的大小和 存储罐的容积来确定。减压锥隔板14的形状为锥形，其横截面可以为三角形，较佳地为锐角三角形，如图5所示，或者其横截面也可以为梯形等其他形状，只要减压锥隔板14具有相对于存储罐10的中心轴线成一定角度的斜面即可。相对于存储罐容积来说，减压锥隔板14的体积非常小，其体积甚至不到存储罐容积的千分之一。卸料口13还设有流化管道，流化管道上设有流化喷嘴，以将压缩空气引入卸料口13，防止粉煤灰在卸料口中沉积。 

本发明基于干燥空气正压流化，分布式锥体减压，重力自流的设计思想，采用了特定的存储罐体外形，特殊的卸料口结构（设有减压锥隔板，且减压锥隔板几乎不占用存储罐空间，其体积不到存储罐容积的千分之一）和流化风分布系统，使得粉煤灰可以充分的流化，在大型存储罐内长时间保存，增大了粉煤存储罐的储存有效容积，减少了粉煤灰的堆积死角。通过正压流化，重力自流的卸料方式，有效的避免了粉煤灰的板结，简化了存储罐体结构，减少了存储罐体的检修维护工作量。 

本发明具有以下的优点： 

（1）系统设备结构简单，易于施工安装，维护工作量小，可靠性高。由于本发明采用空塔结构，无复杂转动机械部件，系统的可靠性高，减少了维护工作量。 

（2）粉煤灰充分流化，大大减少和避免了储存堆积死角，大大延长粉煤灰储存时间，扩大储仓的有效使用容积。 

（3）系统的能耗低。由于采用分区气化，重力自流卸料的方式，大大减少了气化风的流量，降低了系统的能耗。 

在粉煤灰综合利用的淡季，用大型粉煤灰存储罐储存囤货，到了销售旺季，粉煤灰可以高价出售，不仅减少了粉煤运输至灰场带来的粉尘飞扬和堆放污染，而且通过粉煤灰旺季销售，可以给电厂带来好的经济效益。 

以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。 

Claims (10)

1.一种大型粉煤灰存储罐，所述存储罐具有中空筒状结构，包括存储罐底部、存储罐侧壁、以及存储罐顶部，其特征在于：

所述存储罐底部上设有多个卸料口，所述卸料口上设有减压锥隔板；

所述存储罐侧壁上沿存储罐的高度方向依次设有多层流化管道，所述流化管道上设有多个流化喷嘴；以及

流过所述流化管道的压缩空气经由所述流化喷嘴喷出，使得所述存储罐中的粉煤灰正压流化。

2.根据权利要求1所述的大型煤粉灰存储罐，其特征在于：所述存储罐的底部为坡面，存储罐顶部为圆弧形结构。

3.根据权利要求1所述的大型煤粉灰存储罐，其特征在于：所述存储罐底部设有两个卸料口，所述两个卸料口设置在存储罐底部中心处。

4.根据权利要求1所述的大型煤粉灰存储罐，其特征在于：所述减压锥隔板顶部的高度高出所述卸料口的顶表面一定高度。

5.根据权利要求1所述的大型煤粉灰存储罐，其特征在于：所述锥形隔板的横截面为三角形。

6.根据权利要求1所述的大型煤粉灰存储罐，其特征在于：所述卸料口设有流化管道及流化喷嘴，以将压缩空气引入卸料口。

7.一种粉煤灰存储系统，其特征在于：所述粉煤灰存储系统包括大型粉煤灰存储罐、分区流化管道系统，以及压缩空气气源系统，其中，

所述大型粉煤灰存储罐具有中空筒状结构，包括存储罐底部、存储罐侧壁、以及存储罐顶部；

所述存储罐底部上设有多个卸料口，所述卸料口上设有减压锥隔板；

所述分区流化管道系统包括设置在所述存储罐侧壁上沿存储罐的高度方向的多层流化管道，所述流化管道上设有多个流化喷嘴；

所述压缩空气气源系统通过所述分区流化管道系统将带有一定压力的空气吹入所述存储罐中，使得所述存储罐中的粉煤灰正压流化。

8.根据权利要求7所述的粉煤灰存储系统，其特征在于：所述存储罐的底部为坡面，存储罐顶部为圆弧形结构，且所述减压锥隔板顶部的高度高出所述卸料口的顶表面。

9.根据权利要求7所述的粉煤灰存储系统，其特征在于：所述分区流化管道系统还包括设置在所述存储罐的底部上的流化管道以及相关连接管路和阀门。

10.根据权利要求7所述的粉煤灰存储系统，其特征在于：所述压缩空气气源系统由空压机、后处理装置、储气罐，以及气源阀门系统组成，其中，空气经空压机压缩后经由后处理装置进一步处理后存储在储气罐中，所述气源阀门系统用于分区顺序控制储存罐的气化区域和调整气源压力。

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