火電廠鍋爐除渣運(yùn)行方式比較

摘要：本文主要針對(duì)火力發(fā)電廠鍋爐除渣的干式和濕式除渣系統(tǒng)的運(yùn)行方式、運(yùn)行特點(diǎn)做了對(duì)比分析，并對(duì)兩種除渣運(yùn)行方式中常見的問題和對(duì)策做了說明。

關(guān)鍵詞：火力；電廠；鍋爐；除渣；運(yùn)行方式 目前國(guó)內(nèi)燃煤電廠大多采用機(jī)械式除渣系統(tǒng)。機(jī)械排渣系統(tǒng)具體又分為2種。一種是固態(tài)除渣爐（即干式除渣），爐膛中熔渣經(jīng)爐底冷灰斗或凝渣箱凝固后排出。適用于燃用灰熔點(diǎn)較高的煤。二是液態(tài)除渣爐（即濕式除渣），爐底有保溫熔液池。熔渣經(jīng)排渣口流出（或經(jīng)冷水凝固后排出），或用蒸汽吹拉成爐渣綿排出。在液態(tài)排渣爐中，燃燒器附近的水冷壁上，都涂有耐火材料，并普遍采用熱風(fēng)送粉和高溫?zé)犸L(fēng)，以提高燃燒區(qū)域的煙氣溫度。因此，爐膛中煙氣溫度很高，灰渣到達(dá)爐墻時(shí)仍保持熔融液體狀態(tài)，并黏附在爐墻上，在自重作用下，流到爐底的灰渣池中，再從渣池的渣口流出。在液態(tài)排渣爐中，著火過程和燃燒過程被強(qiáng)化，有利于燃燒揮發(fā)分低的燃料。例如無煙煤和灰熔點(diǎn)低的燃料。本文將就兩種鍋爐除渣運(yùn)行方式做一對(duì)比分析。

一、兩種除渣系統(tǒng)介紹

1、干式除渣系統(tǒng)運(yùn)行方式

干式除渣系統(tǒng)方式適用于燃用中低灰份煤種的鍋爐，因?yàn)樵摲N方式一般要求用于冷卻鍋爐干渣的風(fēng)量不高于鍋爐總風(fēng)量的1%。系統(tǒng)一般由兩部分組成。第一部分包括爐底灰渣的取送、冷卻及粉碎。第二部分包括粉碎后爐渣的再冷卻、采用機(jī)械輸送直至渣倉(庫)貯存。干式除渣系統(tǒng)是每臺(tái)爐設(shè)1臺(tái)風(fēng)冷式排渣機(jī)，容量保證不低于鍋爐BMCR條件下的最大產(chǎn)渣量，并留有200～300%的余量。干式排渣機(jī)與鍋爐出渣口用渣斗相連，渣斗容積可滿足鍋爐MCR工況下4小時(shí)排量。渣斗底部設(shè)有液壓關(guān)斷門，允許干式排渣機(jī)故障停運(yùn)4小時(shí)而不影響鍋爐的安全運(yùn)行。干式排渣機(jī)的關(guān)鍵部件是傳送帶，它由不銹鋼絲編成的橢圓型網(wǎng)和不銹綱板組成，空氣通過板間間隙進(jìn)入，使傳送帶上的爐渣燃燒并冷卻。傳送帶由ф800mm不銹鋼驅(qū)動(dòng)鼓驅(qū)動(dòng)，帶速很低，約50cm/min。尾部的轉(zhuǎn)向鼓設(shè)有自動(dòng)氣力張緊裝置，以保證傳送帶的張力。為了冷卻傳送帶上的爐底渣并使其繼續(xù)燃盡，在傳送帶下和排渣機(jī)頭部設(shè)有進(jìn)風(fēng)管，利用爐內(nèi)負(fù)壓就地吸風(fēng)，進(jìn)風(fēng)量約為鍋爐總?cè)紵L(fēng)量1%左右，保持爐風(fēng)風(fēng)溫400℃左右，回收了渣的熱量，提高了鍋爐效率。同時(shí)將850℃的爐渣在傳送中冷卻，溫度降到100℃左右，進(jìn)入碎渣機(jī)，經(jīng)斗鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)(或負(fù)壓系統(tǒng))送至渣倉貯存。貯存在渣倉中的干渣可經(jīng)干灰卸料器裝入干灰罐車送至綜合利用用戶，也可經(jīng)濕式雙軸攪拌機(jī)加濕攪拌后裝入自卸汽車送至綜合利用用戶。整套系統(tǒng)采用程序自動(dòng)控制，貯渣倉卸渣采用就地手動(dòng)控制，各設(shè)備設(shè)有就地啟停按鈕。

2、濕式除渣系統(tǒng)運(yùn)行方式

濕除渣系統(tǒng)主要由爐渣輸送和撈渣機(jī)溢流水兩部分組成。每臺(tái)鍋爐冷灰斗底部安裝一臺(tái)水浸刮板撈渣機(jī)將爐底渣連續(xù)撈出，撈渣機(jī)出力保證不低于鍋爐BMCR條件下的最大產(chǎn)渣量，并留有300%的余量。撈渣機(jī)排出的爐底渣，經(jīng)帶有傾斜脫水段的刮板輸渣機(jī)輸送至貯渣倉，爐渣在傾斜段脫水，落入倉中渣的含水率一般≤40%，貯渣倉設(shè)有析水元件，可將渣中水進(jìn)一步析出，然后直接裝入自卸汽車運(yùn)送至貯灰場(chǎng)。

二、兩種除渣系統(tǒng)特點(diǎn)匯總

濕式除渣系統(tǒng)主要由爐渣輸送和撈渣機(jī)溢流水兩部分組成。實(shí)際應(yīng)用中，撈渣機(jī)尾部積李渣問題、刮板鏈條容易磨損、渣水后處理裝置容易結(jié)垢、過濾器容易堵塞、污水泵運(yùn)行效果不好等問題出現(xiàn)較多。干式除渣系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)爐底渣的收集、送出、冷卻、粉碎、提升、存儲(chǔ)、卸料的功能。達(dá)到灰渣干式排放要求，使灰渣的排放與輸送在一個(gè)密閉連續(xù)的系統(tǒng)中完成，系統(tǒng)的運(yùn)行由工業(yè)計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制。系統(tǒng)主要以無水方式進(jìn)行爐底灰渣處理，底渣沒有經(jīng)過低溫水冷卻，保持了較高的活性，綜合利用價(jià)值高。與濕式除渣系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)對(duì)比，干式除渣具有較大優(yōu)勢(shì)，下表1是兩種除渣系統(tǒng)典型特點(diǎn)對(duì)比。

表1-濕式除渣系統(tǒng)與干式排渣系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)對(duì)比

濕式除渣系統(tǒng) 干式排渣系統(tǒng)

需要大量冷卻水 不需要冷卻水

需要水處理系統(tǒng)及解決環(huán)境問題 無需水處理系統(tǒng)

能量損失大 較小的能量損失

受腐蝕作用損害大 減少未燃燒的炭粉量，更有效的利用能源

水蒸氣的出現(xiàn) 更高的安全性 (不出現(xiàn)蒸汽)

較高的后續(xù)處理費(fèi)用 提高鍋爐效率

維修率高 便于設(shè)備維修及環(huán)境保護(hù)

明顯的能源浪費(fèi) 保持較好的渣的活性，提高了灰渣綜合利用率

三、兩種系統(tǒng)運(yùn)行常見問題及對(duì)策

1、干式除渣系統(tǒng)常見問題及對(duì)策

(1)擠渣頭運(yùn)動(dòng)不暢，固定架變形。引發(fā)原因?yàn)殄仩t結(jié)焦過多、過大，造成擠渣裝置經(jīng)常動(dòng)作，發(fā)生擠渣裝置固定架變形及擠渣頭油缸支撐架撕裂等情況，

導(dǎo)致導(dǎo)向槽變形，擠渣頭在滑道上運(yùn)動(dòng)不暢，造成機(jī)械卡死。首先找出結(jié)焦原因，從根本上根除結(jié)焦;其次加強(qiáng)擠渣裝置固定架;當(dāng)遇到大渣破碎困難時(shí)，可從捅渣孔把大渣取出或人為破碎。

(2)開啟擠壓頭時(shí)，鋼帶上渣層過厚，冷卻效果不佳，引起鋼帶機(jī)受阻不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。造成原因是擠壓頭開啟速度過快，降低擠壓頭開啟速度便可。

(3)排渣機(jī)清掃鏈容易磨損。干渣機(jī)底部總是有積灰無法完全清理，刮板部分埋在積灰中運(yùn)動(dòng)，阻力大，直接磨損嚴(yán)重，同時(shí)造成鏈輪和環(huán)鏈負(fù)荷大增引起磨損。解決辦法是在刮板上增加滾輪，改滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦;開啟底部側(cè)孔，通過爐膛負(fù)壓把積灰吹進(jìn)爐膛。

(4)渣落到鋼帶上呈堆狀，造成冷卻效果不好?？煞謩e在鋼帶機(jī)水平段中部、過渡段上部布置1套爐渣攤平裝置，使呈堆狀的爐渣在經(jīng)過攤平裝置后，在鋼帶機(jī)上分布均勻，使渣得到充分冷卻。

(5)斗式提升機(jī)震動(dòng)，鏈條跑偏。引發(fā)原因是斗式提升機(jī)過高及支撐不牢固。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)控制渣倉高度，合理降低斗式提升機(jī)的高度。

(6)斗式提升機(jī)底部積灰。采取人工定期清理;也可接人壓縮空氣吹掃。

2、濕式除渣系統(tǒng)常見問題及對(duì)策

(1)撈渣機(jī)刮板鏈條易磨損。引發(fā)原因：渣量增大時(shí)，通過提高帶速來加大出力，從而引起帶速過高;鏈條材質(zhì)不好。解決方法：設(shè)計(jì)選型時(shí)選擇正常出力不小于吹灰時(shí)排渣量，最大出力不小于鍋爐燃用設(shè)計(jì)煤種4h排渣量，以降低帶速;采用高強(qiáng)度耐磨材料，如德國(guó)RUD等公司高強(qiáng)耐磨鏈條。

(2)撈渣機(jī)尾部積渣?？稍O(shè)置水沖洗來解決。

(3)渣水后處理裝置容易結(jié)垢。引發(fā)原因：渣水含顆粒較多，渣Ca+含量高;渣水水溫高。解決辦法：定期清洗；加除垢劑；加水降溫。

(4)過濾器容易堵塞。這是由于濾網(wǎng)孔徑過小造成的，可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整孔徑，同時(shí)設(shè)置旁路。

(5)過濾器排污管易堵。引發(fā)原因：渣水含顆粒較多;Ca含量高;排污管偏小。此問題通過加大管徑解決。

(6)污水泵運(yùn)行效果不好。主要是采用普通潛水泵，如采用專用臥式渣漿泵運(yùn)行效果會(huì)得到改善。

結(jié)論與總結(jié)：

實(shí)踐證明，濕式除渣系統(tǒng)是切實(shí)可行的，其缺點(diǎn)就是需水量大的及需要一套渣水處理系統(tǒng)。與濕式除渣系統(tǒng)相比，干式除渣系統(tǒng)具有系統(tǒng)更簡(jiǎn)單、占地面積小、節(jié)約用水、無廢水排放、對(duì)環(huán)境的污染小、自動(dòng)化程度高、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低、灰渣綜合利用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。尤其在于渣綜合利用條件好、高寒地區(qū)及缺水地區(qū)的燃煤電廠中干式除渣系統(tǒng)具有很大優(yōu)勢(shì)。而且從干式排渣機(jī)進(jìn)入的自然風(fēng)風(fēng)量控制得當(dāng)，能將底渣中所含的部分熱量帶回爐膛，有利于提高鍋爐效率。但是，當(dāng)煤質(zhì)變化過大，渣量遠(yuǎn)超出設(shè)計(jì)出力時(shí)，干式排渣機(jī)的調(diào)節(jié)能力相對(duì)較弱。同時(shí)目前干式排渣系統(tǒng)只適合在渣量小于20t/h的機(jī)組使用，而濕式除渣系統(tǒng)最大處理能力高達(dá)80t/h。隨著各大型煤粉爐機(jī)組的干式除渣系統(tǒng)相繼成功投入運(yùn)行，并得到了業(yè)內(nèi)的廣泛認(rèn)同，選擇干式除渣系統(tǒng)已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。但我們?cè)诮窈蟮脑O(shè)計(jì)中，要充分考慮到渣量的大小、渣的特性及渣的綜合利用情況，擇優(yōu)選取。

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