提高鍋爐水力除渣系統效率的探索實踐

趙曰朋

華電滕州新源熱電有限公司，山東滕州 277500

提高鍋爐水力除渣系統效率的探索實踐

趙曰朋

華電滕州新源熱電有限公司，山東滕州 277500

火力發電廠鍋爐水力除渣設備作為重要附屬系統，其可靠性和經濟學性對火電企業有著較大影響，針對華電滕州除渣系統存在的問題，提出合理的改造方案，大幅度提高除渣效率，取得了良好的節能效果。

水力噴射器；節能；效率；經濟性

1 概述

華電滕州新源熱電有限公司共四臺機組，一期2×150mW,二期2×350mW，四臺機組除渣系統均為封閉式水力除渣，其中水力噴射器喉管作為除渣系統的重要部件，在過去相當長的一段時間內頻繁損壞，喉管的頻繁更換給鍋爐專業帶來很大的工作量，主要原因是喉管磨損嚴重，通過鍋爐專業全體工作人員的共同努力，對喉管材質、尺寸嘗試改造，最終取得了良好效果，實踐證明改造是成功的。

2 水力噴射器結構及原理

該設備由進口法蘭、噴射器本體、噴嘴、半缺法蘭、喉部擴散管、管接頭、尾部擴散管等部分組成。高壓噴射水（2.5MPa)自噴嘴射入，在經過喉管時，在喉管喉頸與噴嘴之間形成負壓區，從碎渣機下來的爐渣水混合物被吸入喉管，噴射水將爐渣帶入到脫水倉。水力噴射器結構圖圖如下：

3 除渣系統存在的問題

由于煤質灰分含量（最大含灰量42%）遠大于設計煤種，所以鍋爐運行時，實際除渣量遠遠大于設計除渣量，除渣系統實際運行時間要比機組設計中要求的運行時間高出2-4倍，加上原有水力噴射器喉管耐磨性較差，喉頸磨損變大，系統負壓減小，導致系統除渣時間過長，由于兩爐四渣斗公用一套除渣系統，高負荷時除渣系統連續運行也無法保證正常除渣。除渣不及時，經常進行人工放渣。

為盡可能提高除渣效率，不得不頻繁更換喉管，其中一期水力噴射器喉管的使用壽命僅為3～4個月，二期水力噴射器喉管的使用壽命僅為2～3個月，四臺機組每年要消耗喉管35只（FAM系統可查）。

4 改造方案研究

通過廣泛查閱耐磨材料相關信息，并對各相關金屬元素的使用特性作了深入的學習掌握，對各種耐磨材料的使用工況進行反復比對和調研，最終對喉管材料和尺寸進行大的改造：

1）對原有材質進行改造，原有喉管的材質為高鉻鑄鐵，這種材料盡管可以實現較高硬度，但硬度提高了韌性會大大降低，容易破碎，我們通過采用更加耐磨的低碳高鉻鎳鉬合金材料（較好解決了硬度和脆性之間的矛盾，通過加入NI元素進行彌散處理，硬度達到HRC60而仍具有較強的耐沖擊性），使單位重量的可磨時間提高了4倍以上；

2）對于拋物線結構的喉管造型，我們將原有的φ127mm喉頸通過試驗逐步縮小至φ92mm，由于喉管喉頸達到φ140mm就需要更換掉，這樣通過縮小喉頸不僅將可磨損量提高了3.5倍，由于喉頸的縮小，大大提高了喉管負壓，單次除渣時間也大大縮短，一期除渣時間由原先的30min縮小到15min，一期除渣時間由原先的50min縮小到30min，僅此一項每年為公司節約大量廠用電；

3）對喉管安裝尺寸進行調整，長度由750mm減少為500mm，厚度適當增加，重量為原有重量的3/4，這不僅保證了改造后的喉管費用沒有增加，同時減輕了喉管更換工作量。

附圖：2011年1月1日，#1機停機期間喉管檢查情況拍照

5 改造后的節能情況

根據科學計算生產的新喉管投入使用，取得了良好的效果，產生了巨大的經濟效益：

喉管改造前后使用壽命對照：

改造前 改造后使用壽命 一期喉管 3～4個月 24～36個月二期喉管 2～3個月 12～16個月

節能情況計算公式：

日節約電量=除渣系統總功率*每只渣斗除渣所節約時間*渣斗數量*每日除渣次數

除渣系統主設備功率 一期 二期噴射泵 250kW 110kW沖渣泵 355kW 200kW

一期除渣日節電：〔（30-15）/60〕×（250+110）×4×6=2 160kW/h

二期除渣日節電：〔（50-30）/60〕×（355+200）×4×6=4 440kW/h

5.1 年節約電費

（2160+4440）×300（按年運行300日計算）×0.3441=68.13萬元

5.2 年節約材料費用

4 400（原喉管均價）×35（改造前年消耗量）-4 500（新喉管均價）×6（改造后平均年消耗量）=12.7萬元

5.3 因喉管更次數減少而產生的效益還包括以下內容

節約人工費用；降低工作人員勞動強度；減少放渣次數等，按照歷年情況統計折算約合36萬元。

[1]溫秉權.金屬材料手冊[M].北京：電子工業出版社，2009.

TK1

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1674-6708（2011）48-0164-01