火力發電廠除渣系統技術及應用

冀長坤

（華電國際鄒縣發電廠，山東 濟寧 273522）

火力發電廠除渣系統技術及應用

冀長坤

（華電國際鄒縣發電廠，山東 濟寧 273522）

以某火電廠鍋爐改造為例，探討了當前較多應用的干除渣技術的基本原理、系統及構成。通過在火電廠中應用干除渣技術，原水力除渣系統得到有益簡化，還具有了節點、節水等特點，經濟效益好。

火電廠；除渣系統；干除渣技術；鍋爐

1 概述

某火電廠總裝機容量4×200 MW，配置有4臺高壓、自然循環、平衡通風、全懸吊、燃煤固態排渣汽包鍋爐（HG670/140-13型）。水浸式撈渣機將爐底渣撈出，然后將其破碎處理，最后經水力噴嘴沖到渣泵房渣池，由渣漿泵將其輸送至廠外。針對該廠除灰系統所存在的諸如故障多、系統設備多、除灰與除渣環節多等問題，為了有效解決上述問題，2015年，該企業制定了2個實施方案：①以鋼帶式輸渣機為軸心的干排渣系統；②以脫水倉為中心的主排渣系統。因該火電廠三面環山，廠區面積較狹窄，難以找出合理的脫水倉建筑位置。對此，該企業結合自身實況，最終選擇了以鋼帶式輸渣機為主的干排渣系統。

2 干除渣技術的基本工作原理

當鍋爐處于運行狀態時，因冷灰斗落下的熱灰渣，通過爐底排渣裝置落至鋼帶式輸渣機呈持續運作狀態的輸送鋼帶上，會隨著輸送鋼帶呈低速移動。受鍋爐內部的負壓影響，經鋼帶式輸渣機殼體周圍的通風孔，會進入一定的冷空氣，這些冷空氣會逐漸冷卻在輸送鋼帶上的熱灰渣，使之再次燃燒，完成高溫爐渣與冷空氣之間的熱交換，當冷空氣受熱，溫度升至300～400℃時進至爐膛，而灰渣經冷卻降至低于200℃時，便會被輸送至碎渣機。對于爐底渣，其經過碎渣機完成破碎處理后進至中間渣倉，如果此倉發出高料位信號，爐底渣便會從中間渣倉，通過電動鎖氣給料機，被送至負壓輸送管道，經三級氣固而分離完成過濾后，氣體首先會冷卻，然后經負壓羅茨風機，實現外排，而爐渣會被收集至灰罐；如果罐內有高料位信號發出，爐渣便會通過卸灰球閥而被卸至儲渣倉，最后在倉底被汽車送出。

3 系統主要組成

該火電廠選用的是200 MW機組燃煤鍋爐干除渣系統，組成為爐底排渣裝置、鋼帶式輸渣機、碎渣機、電動鎖氣給料機及干除渣控制系統等。

3.1 爐底排渣裝置

爐底排渣裝置位于鋼帶式輸渣機與鍋爐儲渣斗之間。此機儲渣斗間，依據金屬膨脹節實現連接，并對渣斗的膨脹予以吸收。此機能夠較好地防止大體積結焦渣塊對輸送鋼帶可能造成的沖擊，另外，還能實現壓頭、預破碎處理。對于格柵而言，則能最大化降低爐膛輻射熱對輸送鋼帶所帶來的影響，還能減少其熱負荷。除此之外，還能將鍋爐儲渣斗出口關閉，便于后續更加方便地檢修設備。此機結構與關斷式閘板門較為類似，由驅動液壓缸、隔柵、箱體、鋼結構支架及擠壓頭等組成。共2套鍋爐儲渣斗，每套均有擠壓頭2對，油缸驅動共16個，缸擠壓力60 kN，出料粒度不大于280 mm。在箱體外，設置有攝像監視器，能夠對爐底排渣情況進行實時性監控。如果出現結焦狀況，則需及時進行處理。如果有較難擠碎的焦塊，可以運用專用工具，將相應隔柵抽出，使其落至輸送帶上，或細致觀察窗手孔，進行人工破碎。

3.2 鋼帶式輸渣機

在干排渣系統中，鋼帶式輸渣機為其核心設備，通常將其安裝于爐底排渣裝置出口處。此機由箱體結構、拖鏈刮板組件、輸送鋼帶組件等組成。對于鋼帶輸送部分而言，則由驅動機構、張緊機構、托輪、側向限位輪及耐高溫輸送網帶等構成；刮板清掃部分由張緊機構、托輪、鏈條及驅動機構等構成；箱體外側設置有能夠進行調節的進風口，而在箱體頂部，則有主進風孔2個，能夠依據出渣量自動調節。針對拖鏈刮板張緊、輸送帶，則選用的是液壓張緊方式，液壓破碎機與壓力源共用一套。另外，其內部還設置有蓄能罐。

3.3 碎渣機

此機實為一種單輥碎渣機，主要用作破碎爐底渣，提升冷卻效果，出料粒度最大為15 mm。

3.4 電動鎖氣給料機

此機功能為把中間渣倉當中的爐底渣，比較均勻地送至負壓輸送管道，并對送料時的系統負壓進行維護。

3.5 干除渣控制系統

對于干除渣系統而言，其配置有先進的PLC自動控制系統，經CRT操作員站能夠檢測與控制儲渣倉、碎渣機、爐底排渣裝置、鋼帶輸送機及負壓輸送系統等，確保系統的安全運行。系統將現場總線技術（PROFIBUS），用做現場設備與工程師控制站之間的信息交換系統，將網絡通訊技術與工控的集散控制系統相融合，僅需2根電纜便能傳輸所有信息。

4 干除渣改造內容

安裝破碎機、給料機、碎渣機、中間渣倉、儲渣倉，進行鍋爐水封槽改造。加高水封槽內部的擋水板，從之前的水封槽內槽溢流，更改成外槽溢流，將溢流水外排至爐零米汽機側的溝道中。對于水封槽供水而言，則從原先的除灰水更改成工業水，設置2個浮球閥，經水封槽水位，對工業水供水量進行有效控制。拆除鍋爐冷灰斗噴嘴及附屬供水管，避免由此而造成的漏水情況。此外，還應安裝控制設備，進行系統調試、試運。

5 經濟效益分析

改造完成后，對干除渣系統的性能進行了系統化測試。測試內容為鋼帶式輸渣機空載試運情況、鋼帶式輸渣機出力情況、鋼帶式輸渣機冷卻效果及爐底渣冷卻風量。另外，還有鍋爐熱力試驗和壓氣力輸送系統測試，最終得出以下結果。

5.1 節約沖渣用水

工程中部分鍋爐不再用沖渣用水，改造了廠內的除渣、除灰用水系統，目的在于節約廠內除渣與除灰用水。比如把灰漿泵（100ZJ-A45型）安裝在1號渣泵房，來替代原先的250ZJ-1-A80型（揚程為111.7 m，流量為1 188 m3/h，630 kW）；改造了廠內濃縮池，回收高井渣水，運用柱塞泵房回水泵（200ZJ-1-A70型，揚程為78 m，流量為820 m3/h），為1號、2號鍋爐水力除渣提供用水。

5.2 節約電耗

改造后，此系統的最大電耗為176.2 kW，節約用電達523.5 kW，以每年6 000 h來計算，節電量達3 253 000 kW·h。

6 結束語

綜上所述，火電廠應用干除渣系統，符合其今后發展趨勢，能夠幫助火電廠提升運行質量與效率，節約用水、用電，提升總體效益。此系統相比于傳統的與水力除渣系統，可是用電量大幅降低，而且爐底渣系干渣，易破碎，活性低。

［1］于長友.燃煤電廠鋼帶式排渣機干式除渣技術［J］.中國電力，2007，40（01）.

［2］忻偉君，許良毅，盧國芯，等.程控網絡在閔行電廠除渣程控系統改造中的應用［J］.發電設備，2005，19（02）.

［3］陳躬炎.基于ControlNet的集散控制技術在除渣系統中的應用［D］.南京：南京理工大學，2006.

冀長坤（1986—），山東青州人，本科，機務專工，助理工程師，研究方向為火力發電廠除灰、除渣及脫硫系統相關設備檢修工作。

〔編輯：張思楠〕

TM621.73

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.23.160

2095－6835（2017）23－0160－02