《硅谷》杂志：茂名电厂锅炉排渣系统改造研究 |
| 2012-08-09 00:33 作者：耿发早 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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硅谷网8月9日消息 《硅谷》杂志2012年第13期刊文称，随着燃煤价格的节节攀升，国际社会对环境的控制指标的不断细化和苛刻，燃煤电厂的生存问题更加让人担忧。为生存不得不费尽脑汁在系统改造和运行方式的优化上下功夫，特别在减少锅炉排烟损失、排渣损失上做足了文章。通过对燃煤炉两种排渣系统的设备结构和运行比较分析对锅炉经济运行的影响，为我厂机组的技术改造提供依据。
排渣系统是燃煤炉中非常重要的系统，其构造优越性和运行的好坏与机组效率和环保指标的合格与否有直接关系。现在燃煤火力发电厂锅炉所常用的排渣系统都为机械排渣。机械排渣又分湿式刮板排渣机和风冷干式排渣机系统，2006年前建的300MW以下机组多用湿式刮板排渣机，近几年建的机组才大量采用风冷干式排渣机。因环保指标和煤价的强大压力下，各机组也已积极开展湿式排渣向干式排渣的改造工程，并取得较好的效应。
1湿式刮板捞渣机系统及特点
目前水浸式刮板捞渣机系统包括渣斗与炉底的插板水封装置，一个渣井、一套液压式落渣关断门、一套水浸式刮板捞渣链、倒锥型缓冲渣仓、2台输送渣浆水泵、一台高效浓缩机，2台溢流水泵，2个渣浆沉淀水池、1个澄清水池、2台冲渣水泵、2台灰浆水泵、补充水系统、清扫冲洗水系统、废水处理系统等。其中配置的2台的设备均为一运一备。燃烧后的煤渣落入渣井中，被冷却水淬化和冷却后沉倒井底，刮板捞渣链循环运行将渣捞出并送到倒锥型缓冲渣仓由汽车拉走处理。较细的灰渣悬浮在冷却水中被冲渣泵输送到灰浆沉淀池，沉淀的灰浆被捞出堆放。澄清后的水则由清水泵送回渣井作为一部分补充水回收。特点：湿式除渣系统用水冷却炉底热渣，消耗大量的水，水受热蒸发产生大量的水蒸汽被炉膛负压抽吸进入，影响锅炉的稳定燃烧；炉渣蓄热、化学热、锅炉排渣口处的辐射热散入到冷却水中，不能被回收造成大量热量浪费；系统中有部分废水排放和溢流对环境有一定污染；湿式除渣系统的炉渣由冷却水冷却，渣中的活性物氧化钙CaO等被水破坏，综合利用价值不高；湿式除渣系统需设废水处理系统、沉淀池、清水池、多台水泵及复杂的管路系统投资费用较大；输送管道易结垢、腐蚀损坏、设备磨损较大，运行维护费用较高，使用寿命短；当有大块焦渣掉落砸到渣船里会使大量水溅出，会烫伤周围工人及冷却水浪费。
2风冷干式排渣机系统及特点
风冷干式排渣机系统由水封插板式密封装置、一套液压关断门或大渣预破碎装置、一套液压关断门液压油供油系统、一台干式捞渣机、一台碎渣机、两级输送带、两级清扫链、一个过渡渣仓、一个储渣仓、二套组合式过滤器、各级链的驱动电机、链条的张紧装置、相关连接部件、冷却风门、检修人孔门、壳体及测温装置等组成。工作原理：风冷干式排渣机输送带以0.2-0.5m/min（可调）低速运行，850℃左右的高温炉渣落在输送带上，少量冷空气（总风量的1%-1.5%左右）在炉膛负压作用下被从排渣机两侧的可调冷风门处逆向吸入排渣机内部，使灰渣在输送带上逐渐被风冷却，未烧烬的煤与空气接触完成燃烧。冷空气与灰渣进行充分的换热，锅炉辐射热和灰渣显热都被空气吸收，温度升高到300℃-400℃左右进入炉膛，渣的温度则降至100℃以下被送到碎渣机破碎后落入过渡渣仓，再由二级输送带送到储渣仓储存或汽车运走处理。在输送和破碎过程中的灰尘则由组合式过滤器过滤。冷却空气量对锅炉进风量为总风量的1%-1.5%左右可调，影响一般控制在许用空气过剩系数之内，所以升温后的热空气可输送到炉膛，并对锅炉的正常运行不产生影响。但是，如果锅炉空气过剩系数要求严格，热空气也可以输送到送风系统，进行再利用。特点：干式捞渣机系统用风冷却热渣，不需要水冷却热渣，节约了大量的水资源；不用水冷却就没有大量的水蒸汽进入炉内，减少了水蒸汽对炉底部金属腐蚀，降低了烟气的湿度，降低了烟气露点温度而减小了锅炉尾部烟道的金属腐蚀；含氧空气和炉渣直接接触，炉渣中未完全燃烧的碳在干式捞渣机中再燃烧，释放的热量和炉渣中所含的热量由自然风带入炉膛，减少了锅炉的热量损失，提高锅炉的热效率；干式捞渣机系统无废水排放，杜绝了环境污染事故；系统排出的干渣中含有的活性物氧化钙CaO等未被破坏，可直接被工业或其他用途，有较高的综合利用价值；系统设备少，结构紧凑，布置方便，节省了大量的空间；能耗小，运行维护费用低；
3我厂锅炉概况和排渣方式介绍
我厂#5炉为哈尔滨锅炉厂生产的670T/H亚临界压力燃煤炉；#6炉为东方锅炉厂生产的1025T/H亚临界压力燃煤炉，每台炉配备1台出力为5~30t/h的湿式刮板捞渣机，捞渣机采用关键部件（传动装置、齿轮、链条、连接环、拉紧装置等）进口的国产捞渣机设备。捞渣机安装于钢轨上，锅炉大小修时可将捞渣机移至锅炉落渣口外侧进行维修。
炉底排渣连续进入刮板捞渣机上槽体，经水冷却和淬化后由带加长斜升脱水段的刮板捞渣机捞出，直接送入布置于炉侧的缓冲渣仓。经进一步脱水后的湿渣含水率约为25％-30％，由自卸汽车外运。渣仓析出水、地面冲洗水及刮板捞渣机的溢流水（温度不大于60℃）自流至灰渣污水池，由溢流水泵将其送入布置于锅炉外的高效浓缩机（处理能力120t/h）澄清处理，澄清后的水排入贮水箱，再由除渣供水泵送回除渣系统利用；浓缩机及贮水箱底部定期排出的灰浆则由灰浆泵送至捞渣机或由运渣车外运灰场堆放。溢流水处理的过程也是自然冷却的过程，回到除渣系统时，水温大约可降至45℃以下。每台炉设置2台溢流水泵。由于回收水中仍有杂质，故溢流水泵及灰浆泵选用防垢自吸式耐磨杂质泵，以提高使用寿命。贮水箱的补充水由辅机冷却水系统供。该系统中捞渣机、溢流水泵、除渣供水泵均连续运行。
每炉排渣量为23.08t/h，温度为850℃左右，这些热量将被渣斗下方渣船里的冷却水吸收，冷却后渣温为60℃左右。将造成大量的热量和冷却水损失，产生大量的水蒸汽进入炉膛，使炉底渣斗内的水冷壁管受腐蚀。炉渣掉落时使渣船内部分灰浆冷却水溢流到地面造成周围脏污，每天至少6人轮流值班用自来水冲洗。还有大量的灰浆需要用灰浆泵输送到沉淀池沉淀，造成大量水和灰渣浪费，运行中补水量为35t/h左右。初步估算灰渣带走热量损失：B排为排渣量，C渣为灰渣热容963J/（㎏.℃）
Q损失＝B排×C渣×（T1-T2）＝23.08×103×963×（850-60）
＝1.76×107KJ/h≈602Kg/h标准煤量
若#5、6机年运行按6000小时计算将造成6020t标准煤和35万吨水浪费。清渣工人按每人3000元/月计算将造成42.6万元人力成本浪费。
4湿式捞渣机系统改干式捞渣机案例
长春第二热电公司现有装机容量2X200mw为哈尔滨锅炉厂生产670T/H锅炉，原除渣系统为炉底渣被水冷却后经刮板捞渣机捞出排至渣沟汇入灰渣前池利用灰渣泵送至灰场，为响应节能降耗政策，减少环境污染压力和解决灰渣系统耗水耗电大的问题而改造为风冷干式排渣系统。采用风冷干式排除渣系统后与原湿式除渣系统相比可获得如下经济效益：干灰和干渣的综合利用电厂可不再新建灰场节省灰场改造费用2500万元；年检修维护费用减少40万元；干灰、渣销售收入为260万元；干排渣系统不耗水，年节水500万t，节约水费850万元；干排渣系统能回收热风提高了锅炉热效率，年省煤3068t，相当于节约300万元燃料费。共计每年节省费用1450万元。可见改造后不仅可以节约大量水资源，节省煤耗，延长储灰场使用寿命还可向市场销售灰、渣取得直接经济效益，解决了灰场污染问题。改造后经济和社会效益显著；北方联合电力公司丰镇发电厂2010年＃5炉除底渣系统改将原有的湿式除渣系统改造为风冷干式钢带输渣机排渣系统；贵州安顺电厂二期#3、4炉东方锅炉厂生产2X300MW“W”型火焰锅炉炉底捞渣机由水力排渣改为干式排渣机系统。据这些锅炉改造的技术资料显示均在一年内收回全部投资，可见经济效益之高。
5结论
风冷干式排渣技术性能优于湿式刮板排渣系统，采用风冷干式排渣技术，使锅炉炉渣排出系统组成简单、减少煤量损耗、排渣电耗少、无补水减少水量损耗、无污水排放，保护了环境，其灵活的系统布置为不同状况的用户提供最优化选择，对于煤质多变，场地受限等条件具有很好的实用性。
我厂现在建#7超临界直流锅炉也是采用风冷干式排渣系统，其系统结构简单、布局紧凑、试运行电耗小、无水流浪费、运行维护方便、不需要清洁维护人员。
综合比较，尽快实现我厂#5、6锅炉湿式刮板排渣机系统改造为风冷干式排渣机系统是很有必要的。将使我厂机组效率和灰渣综合利用率得到较大的提高；供电煤耗降低、市场竞争力增加；减少人力成本浪费；废水的排放减少了一个源头。为我厂提供可观的经济收益。（原文载于《硅谷》杂志2012年第13期，硅谷网及《硅谷》杂志版权所有，未经允许禁止转载）
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