煤粉爐排渣斗技術特點及應用

摘 要：文章中簡要論述煤粉爐排渣斗的構造，并結合其它煤粉爐落渣處理工藝論述排渣斗工藝的優缺點。希望可以為相關工作人員提供幫助和借鑒。

關鍵詞：排渣斗；灰渣處理；煤粉爐

處理煤粉爐爐膛自由落體灰渣比較常見的有機械除渣和水力除渣等方式，機械除渣有渣井結合水浸式刮板撈渣機、螺旋撈渣機等方式，水力除渣則是利用水封式排渣槽及排渣斗等設備進行排渣。其中排渣斗技術簡單實用，工藝成熟，相較于其它的技術工藝有其獨到之處，文章就它的技術工藝及應用過程中的優缺點加以論述，以作為在灰渣處理工藝選擇時的參考。

1 排渣斗構造及其工作原理

排渣斗布置在煤粉爐水冷壁下聯箱下方，它兼具渣井的存儲和撈渣機的輸送功能，承接并可臨時儲存鍋爐燃燒過程中產生并掉落的焦渣。通常情況下，排渣斗應具有不小于機組MCR工況下9小時的貯存容積，對于燃用灰分大、較差煤質的鍋爐，其有效容積也應能貯存MCR工況下不小于5小時的排渣量。

排渣斗外部為鋼結構，多設計為長方體或倒四棱錐體，上部設水封槽，沿排渣斗上部周沿布置，與水封式排渣槽槽內貯水相區別，排渣斗密封水只布置于與鍋爐水冷壁下聯箱水封板相契合處，起銜接鍋爐本體、密封爐膛、防止冷空氣進入的作用，不冷卻及浸沒焦渣。水封槽內貯水量極少，由連接至槽內的補水管隨時補水，多余的水經溢流管流出，從而維持槽內水位穩定。煤粉爐本體一般采用懸吊式，排渣斗則一般采用落地或支撐式，水封槽在起到聯接鍋爐本體作用同時還能有效吸收鍋爐水冷壁垂直和水平方向的膨脹量。

排渣斗內配置滅渣水和沖渣水，分別起冷卻紅渣和水力輸送焦渣的作用。滅渣水和沖渣水可采用同源水，分別由閥門控制水量大小。

灰斗內襯一般由剛玉顆粒、高鋁釩土熟料、碳化硅等耐火料澆注而成，硬度大，韌性好，能耐不小于800℃的高溫，做為鍋爐焦渣的承接床。灰斗內部一般分左右兩部分，呈“W”型分布，左右側坡度一般在六十度以上，“W”型槽底部向沖水排渣方向傾斜，大傾斜角度利于焦渣滾落排出。

排渣斗配置檢查孔、捅焦孔、人孔門、出料孔等，外部敷設密封水、沖渣水、滅渣水管道及閥門，設置步道和扶梯平臺，平臺寬度須滿足打焦除渣工作需要。

排渣斗外一般輔以碎渣機及自流溝系統，爐膛內自由掉落灰渣經過滅渣水、沖渣水沖刷后進入碎渣機粉碎，由自流溝排入渣漿池，再經由渣漿泵排至灰場沉淀。該過程中用水可以結合除塵用水、脫硫、脫硝等廠用水系統等實現綜合循環利用，且不必增加額外動力。這種輸渣方式需要有面積較大的塘壩洼地作為灰場存貯焦渣并實現水的循環利用。其它的輸渣方式有轉動機械輸渣方式及車輛運輸，轉動機械運輸主要采用埋刮板式輸渣機或皮帶輸渣機等。采用何種方式運輸往往受環境、廠區面積等客觀條件限制。

2 排渣斗技術特點

我國現階段煤粉爐（尤其是中小型煤粉爐）灰渣處理方面采用渣井、刮板式撈渣機配合工藝較多，故文章主要以與渣井、刮板式撈渣機工藝相比較來說明排渣斗工藝的優缺點。

2.1 除焦效果

經長期運行實踐總結，上述兩種處工藝在處理較疏松落渣時效果都比較好，在處理質地較硬的落渣，尤其是大塊的硬焦時都會出現一些問題，往往需要人力手動除焦，運行工作人員在工作中需加強監視，及時予以處理。

2.2 對鍋爐燃燒工況的影響

除非特大塊焦渣掉落，撈渣機水箱內的水會在鍋爐正常燃燒時形成水封，阻止爐底冷空氣的進入，對穩定燃燒，提高燃燒效率極為有利。但大塊焦渣落入撈渣機時撈渣機水箱水易被濺出，破壞水封，影響爐膛負壓，從而影響鍋爐燃燒穩定，情況嚴重時會因鍋爐負壓急驟波動造成鍋爐滅火等事故，危及運行及設備安全，這種狀況在鍋爐低負荷運行時更容易發生。排渣斗出渣口出渣時有冷空氣進入爐膛，容易造成鍋爐燃燒不穩、提高爐膛出口煙氣量及煙氣溫度增加煙氣熱損失，從而影響機組的熱利用率等問題。生產實踐中往往選擇在出渣口及碎渣機處加外罩等措施減少冷風進入，取得很好效果。另外，出渣口可設密閉閘板，鍋爐運行過程中間斷出渣，出渣時找開閘板，不出渣時關閉閘板以減少冷風進入。

2.3 設備工藝比較

撈渣機工藝包括有撈渣電機、閘板啟閉電機等電氣設備，涉及配套設施較多，操作復雜，占地面積較大。排渣斗工藝設備簡單且體積小，現場衛生條件相對較好，但焦渣較多，尤其硬焦較多的情況下，人工勞動強度較大，對于大容量鍋爐這種情況尤其明顯。

2.4 檢修強度及檢修周期的比較

撈渣機工作環境惡劣，大塊焦渣易對撈渣機刮板、機體、電機等造成傷害，如有損壞，需在鍋爐運行過程中進行檢修，檢修時需運行人員關閉渣井閘板并對鍋爐燃燒進行調整，操作幅度較大，需要有經驗的運行人員小心操作。由于渣井存儲量大小受限及鍋爐落焦量不同，檢修工作時間受限，另外檢修的工作環境也比較差。相比較于排渣斗，撈渣機檢修頻率高，強度大，檢修周期短。排渣斗一般不易損壞，一般性的損傷也不會危及鍋爐正常運行，維護工作可以有計劃地安排在鍋爐大小修時進行。排渣斗澆注體的凝結焙干需較長時間。

2.5 安全性能比較

打焦工作是鍋爐運行過程中常見的一項工作，目前的打焦工作還是以手動操作打焦工具為主，需要人工接近爐底部分進行操作。鍋爐運行時，大塊焦渣掉落遇水封水而導致的熱水外濺、紅黑渣飛散、爐底負壓瞬間波動導致的飛灰熱空氣外溢等容易波及打焦人員或巡視檢查人員，造成較大傷害，需要加以注意。落大焦時可以造成鍋爐負壓的較大波動，因為負壓波動導致的鍋爐滅火等故障比較常見，并可能附帶造成其它設備的損傷，是影響鍋爐安全運行的一個因素。經長期運行實踐總結，采用排渣斗工藝的鍋爐發生上述傷害的幾率稍低，危害程度也相對較弱。

2.6 投資及檢修成本

排渣斗工藝同其它排渣工藝相比較流程簡單，涉及設備較少，一次投資及檢修成本很低，在所有鍋爐設備及輔機中投資占比極少。渣井、撈渣機工藝一次投資及檢修維護成本都要稍高。

3 結束語

排渣斗技術運用多年，經過了生產實踐的檢驗，設備簡單實用，工藝成熟，但自動化程度稍低，比較適合于燃用不易結大焦硬焦煤種、爐溫較低、對機械自動化要求不高的中小爐型機組。

參考文獻

[1]中華人民共和國國家經濟貿易委員會.火力發電廠除灰設計技術規程 DL/T5142-2002[S].2002-4-27：4.

作者簡介：董立華（1971-），男，工程師，威海市文登區文登熱電廠。