Гидрозолоудаление — способ удаления золы и шлака на тепловых электростанциях с помощью воды. Золошлаковую смесь превращают в пульпу и перекачивают по трубопроводу на золоотвал. Среда абразивна и агрессивна, поэтому требует специальных насосов. Разберём задачи гидрозолоудаления и подбор насосов.
Что такое гидрозолоудаление
При сжигании угля на ТЭЦ образуются зола и шлак. При гидрозолоудалении их смешивают с водой в пульпу и транспортируют по напорному трубопроводу к месту складирования — золоотвалу. Это надёжный способ удаления больших объёмов золошлаковых отходов на крупных станциях.
Особенности золошлаковой пульпы
Золошлаковая пульпа абразивна за счёт твёрдых частиц золы и шлака, а также может быть химически активной. Она склонна к осаждению и истирает оборудование. Поэтому насосы для гидрозолоудаления должны сочетать износостойкость и, при необходимости, коррозионную стойкость.
Требования к насосам
- Износостойкая проточная часть (абразив золы и шлака);
- Высокий напор для транспорта на золоотвал;
- Большая производительность (объёмы ТЭЦ);
- Надёжность при непрерывной работе;
- Стойкость к химически активной среде.
По типу это мощные шламовые насосы, близкие к оборудованию для перекачки пульпы на ГОК.
Транспорт на золоотвал
Золошлаковую пульпу перекачивают на значительные расстояния до золоотвала, поэтому важен высокий напор, а при большой дальности — последовательные насосные станции. Нужно поддерживать скорость потока выше критической, чтобы частицы не осаждались в трубопроводе.
Как подобрать
Подбор ведут от абразивности и концентрации золошлаковой пульпы, требуемых производительности и напора, дальности транспорта. Обязательна износостойкая гидравлика и запас по ресурсу. Материалы под такую среду мы разбирали в статье про материалы проточной части, а общие принципы — в статье как выбрать шламовый насос.
Частые вопросы
Какая среда при гидрозолоудалении?
Золошлаковая пульпа — абразивная и порой химически активная смесь золы и шлака с водой.
Почему нужен высокий напор?
Пульпу перекачивают на значительные расстояния до золоотвала; при большой дальности применяют каскад станций.
Какие насосы применяют?
Мощные шламовые с износостойкой проточной частью, рассчитанные на непрерывную работу.
Смотрите также: Багерный насос для золошлаков ТЭЦ.
Замкнутый цикл: куда девается вода
Система ГЗУ работает не в один конец. Пульпа уходит на золоотвал, там твёрдая фракция оседает, а осветлённая вода по обратному трубопроводу возвращается на станцию и снова используется для приготовления пульпы. Это оборотное водоснабжение, и оно определяет многое в работе насосов.
Практическое следствие: в контуре циркулирует не чистая вода, а осветлённая — с остаточной взвесью и накопленными солями. Насосы обратной воды формально работают на «чистой» среде, но фактически изнашиваются заметно быстрее, чем на водопроводной воде, и это надо закладывать в регламент.
Второе следствие — химия. Вода в замкнутом цикле постепенно минерализуется, растёт солесодержание, меняется pH. На угольной золе среда чаще щелочная, и к абразивному износу добавляется коррозионное воздействие. Материал проточной части подбирается с учётом обоих факторов, см. материалы проточной части насоса.
Критическая скорость: почему подачу нельзя снижать
Это ключевой параметр всей системы, и его нарушение — самая дорогая ошибка эксплуатации. В пульпопроводе поток должен двигаться быстрее определённого предела, иначе твёрдые частицы начинают выпадать в осадок прямо в трубе.
Дальше процесс развивается лавинообразно. Осадок уменьшает проходное сечение, скорость в оставшемся сечении растёт, но и сопротивление растёт тоже; насос уходит вправо по кривой, подача падает, скорость снижается ещё сильнее — и труба зарастает до полного закупоривания. Прочистка забитого золошлаком пульпопровода длиной в несколько километров — это авария с остановкой удаления золы.
Отсюда правило: систему ГЗУ нельзя произвольно «придушить» задвижкой или снизить обороты ради экономии. Регулирование возможно, но только в пределах, где скорость остаётся выше критической. Связь подачи, напора и сопротивления трассы разобрана в статьях про характеристику насоса и напор и подачу, а влияние концентрации — в материале про плотность и вязкость пульпы.
Отложения и износ трубопровода
Пульпопровод изнашивается неравномерно. Основной износ приходится на нижнюю образующую трубы, где концентрация твёрдого выше, и на повороты, где поток бьёт в стенку. Поэтому на длинных трассах практикуют периодический поворот труб вокруг оси — изношенная часть уходит вверх, ресурс става продлевается.
Отложения снимают промывкой чистой водой после остановки. Останавливать систему, оставив в трубе пульпу, нельзя: осадок уплотняется, и запустить трассу снова уже не удастся без разборки.
Насосы в системе: не один тип
- Багерные насосы — основные, перекачивают золошлаковую пульпу на золоотвал, см. багерный насос.
- Насосы осветлённой воды — возврат воды с золоотвала на станцию.
- Смывные насосы — подача воды на смывные аппараты в зольных бункерах.
- Дренажные и зачистные — откачка приямков, каналов и подсобных ёмкостей, см. насос для откачки ила.
Последовательные станции применяют, когда золоотвал удалён на километры: один насос не даёт нужного напора, и трассу разбивают на участки.
Эксплуатация и ресурс
Багерные насосы работают в одном из самых тяжёлых режимов в энергетике: непрерывно, на абразивной пульпе, под высоким напором. Плановая замена проточной части здесь норма, а не признак неисправности. Контролируют падение напора при неизменном режиме — это первый признак роста зазоров, и его отслеживают по манометру, а не по факту отказа.
Резервирование обязательно: остановка ГЗУ означает остановку котлов, поэтому насосы ставят с резервом и переключением. Про раннюю диагностику — диагностика неисправностей и мониторинг насосных станций. Смежные материалы: насосы для золоотвалов, обезвоживание шлама.
Подбор под вашу схему ГЗУ
Пришлите состав и концентрацию пульпы, длину трассы до золоотвала, геодезические отметки и требуемую производительность — рассчитаем рабочую точку и предложим модели. Ассортимент — в каталоге.
Подобрать насос → или звоните +7 (499) 397-84-51