鍋爐機組干渣輸送系統的優化應用

歐陽普，楊棟先

（華電國際電力股份有限公司鄒縣發電廠，山東 濟寧 273522）

引言

隨著環保要求的提高，粉塵污染更是檢查重點。鄒縣發電廠6號爐渣倉作為干式渣倉，揚塵問題突出，嚴重威脅著6號爐除渣系統的運行可靠性。提升6號爐渣倉卸渣系統的抑塵能力，保證6號爐除渣系統的環保、綠色運行可保障6號爐整體的可靠運行。石渣是水泥的主要生產材料，石渣過濾后需要一定的溫度支持，當環境溫度低于10℃時，會出現結冰現象，給作業人員的操作帶來一定的安全隱患，本文主要介紹電廠過濾底渣輸送系統的優化設計，對設計原理及應用效果進行分析。

1 鄒縣發電廠6號爐NGE-ZD6-GCZ50型干除渣機的應用概況

1.1 應用情況

6號爐干除渣機分一級布置，布置于渣斗下方，干除渣機全長50 m。干除渣機由殼體、鋼帶、托輪、托軸、驅動滾筒、從動滾筒、鋼帶張緊機構、驅動減速機、清掃鏈及其減速機以及電氣系統等部分組成。干除渣機設清掃裝置1套，用于回收自鋼帶兩側間隙灑落的細渣。熱渣一邊被緩慢冷卻、一邊被輸送至爐外的一級碎渣機進行初級破碎，經中間渣倉進入二級碎渣機進行破碎。破碎后的渣分兩路單獨管道進入渣倉。整套干除渣系統由南京通用電氣裝備有限公司設計、生產、安裝[1-2]。

1.2 干除渣機的工作原理

鍋爐排出的熱爐渣通過落渣斗、預破碎液壓關斷門，之后掉落到干除渣機鋼帶上，并隨之緩慢移動；在干除渣機設置多個進風口，主要分布在機頭、尾部、兩側壁位置，爐膛負壓的抽吸作用吸入空氣進一步對鋼帶滴落物進行燃燒，并吸收爐渣中的高溫熱焓，爐渣燃燒后冷卻為中溫灰渣（100～200℃），吸入的冷空氣經過爐渣的熱交換后溫度升至300～400℃后進入鍋爐重復使用，實現爐渣余熱的回收利用。冷卻后的爐渣，隨著鋼帶運輸至破碎機再次破碎，經過中間渣倉進入終端渣倉，實現除渣。

2 火電機組干除渣穩定性優化

干除渣機鋼帶跑偏是影響干除渣機穩定運行的致命隱患之一。擋渣板的作用是為保證關斷門排下的灰渣落在不銹鋼輸送帶上，而不至于落在輸送帶耳板外側。擋渣板與耳板的間隙尺寸直接影響了鋼帶運行的穩定性，當鋼帶跑偏嚴重時，鋼帶耳板將與擋渣板發生卡澀，導致干除渣機無法運行。此時，我們可以通過整體更換擋渣板，適當增加擋渣板與耳板間隙，提高干除渣機的穩定性。干除渣機鋼帶間的人字形支撐在干除渣機長周期運行后會發生變形，部分細渣將在人字形支撐上部堆積，直至積渣堆積至干除渣機鋼帶進程高度，將進程鋼帶托起，導致鋼帶跑偏嚴重。在條件允許的情況下，可整體更換人字型支撐，否則可以通過加裝吹掃裝置的方式，進行定期吹掃。另外，我們可以利用防偏輪加裝防偏裝置，監測報警信號接入除渣PLC系統，在鋼帶發生跑偏時，除渣上位機發出報警信息，提醒人員及時發現跑偏位置并立即處理鋼帶跑偏問題，避免出現設備受損[3-4]。

干除渣碎渣機上部無積渣監測裝置，不能隨時監測碎渣機上部積渣情況。積渣高度到達干除渣機鋼帶位置時會將干除渣機打滑報警，造成系統運行間斷。我們可以在干除渣機一級碎渣機上部增加一套積渣監測裝置，隨時監測碎渣機上部積渣情況。監測裝置由一套射燈和攝像機組成，碎渣機進口料斗兩側開孔裝視鏡玻璃，一側用射燈打光，另一側攝像機檢測明暗，攝像機畫面全黑暗表示料斗堵塞。監測裝置接入監控系統，便于提升6號爐干除渣渣倉抑塵能力。

3 干排渣輸送系統的優化及應用效果

3.1 存在的問題

6號爐除渣系統于2009年進行干除渣改造，由原閉式濕除渣系統改為干除渣機、負壓系統及渣倉組成的干除渣系統。6號爐渣倉卸渣裝置為開放式，卸渣口距離灰渣運輸車輛車斗底部垂直距離較大，灰渣下落過程產生及灰渣與車斗碰撞激起的揚塵過大，即使安裝兩臺除塵設備仍無法抑制揚塵[5]。6號爐渣倉卸渣過程污染環境，同時還需要人工清理揚塵及落渣，造成極大浪費。同時，6號爐渣倉卸渣揚塵后無有效抑塵設施，一但揚塵將造成大面積粉塵污染。

3.2 優化方案

將6號爐渣倉卸渣裝置更換為可伸縮式。卸渣過程中，卸渣口在料位計及升降裝置的控制下，從灰渣運輸車輛車斗底部開始卸渣，隨車斗內渣位升高自動提升，有效地解決了卸渣過程中揚塵、落渣問題。將6號爐渣倉入口加裝防塵簾，實現封閉式放渣，即使出現揚塵現象也能有效控制灰塵污染范圍[6]。另外，在6號爐渣倉入口處加裝霧炮，進一步抑制揚塵污染。優化前后的現場圖和生產現場效果對比如圖1所示。

3.3 項目前景及轉化應用效益

近年來，環保部門對粉塵無組織排放檢查力度增大。減少揚塵，提高企業形象是本次設備優化的主要目的。同時，降低揚塵污染風險，避免6號爐除渣系統因渣倉揚塵無法穩定運行，以保障除渣系統運行的穩定性。原6號爐A、B渣倉每天卸渣一次，每次卸渣后需兩個人清理半天。優化后不再需要清理，每個渣倉每年節約人工約90人，共2個渣倉。人工費每個約200元。每年節約費用為90人/個×200元/人×2個=36 000元。6號爐渣倉卸渣裝置的煙塵問題得到了有效解決，同時加裝的抑塵措施進一步提升了6號爐渣倉的運行穩定性。

圖1 優化前后的現場圖

4 結語

干排渣輸送系統在鄒縣發電廠應用以來，通過底渣可回收熱量和空氣冷卻量等因素分析冷卻對鍋爐效率的影響。干渣輸送系統被優化后，減少了揚塵污染，有效解決了卸渣裝置中存在的煙塵問題，保證了渣倉的穩定運行。