聯合爐排生物質鍋爐過熱器卸灰裝置的改進

文 王海峰 濟南鍋爐集團有限公司

我國是一個能源消費大國，一次能源中煤炭所占比例高達70%以上。隨著能源需求的不斷增長以及化石能源消耗帶來的環境壓力的不斷加劇，新能源和可再生能源的開發利用越來越受到重視。開發利用新能源和可再生能源，對于改善以煤炭為主的能源結構，緩解能源生產和使用造成的環境問題有重要意義。

生物質燃燒發電是生物質能資源利用的一種重要的形式，其優勢在于：①生物質具有可再生性；②燃燒后的低污染性；③燃燒后二氧化碳排放為零，有效減輕溫室效應；④燃燒后的生物質灰作為肥料可以還田。

聯合爐排鍋爐是指在鍋爐的燃燒設備中采用兩套不同的爐排聯合使用，其中前邊爐排為傾斜往復爐排，后面的爐排為重型鱗片式爐排，并呈上下搭接狀態，運行中前邊的爐排做為預燃并控制燃料量，后邊的爐排控制燃盡速度，可分別調整運行速度，能做到相互的運行配合，所以稱做聯合爐排。優點為：①適應高水分燃料；②適應多種生物質燃料；③良好的調節性能；④避免生物質燃料結焦。

聯合爐排生物質鍋爐不僅能燃燒高水分燃料、分段調節，還能適應多種生物質燃料燃燒，在生物質鍋爐領域應用廣泛。但在實際運行中，由于過熱器灰斗處的鏈式刮板除灰機故障頻繁，經常放灰不暢，影響鍋爐正常安全運行。

1 原因分析

灰斗為過熱器處的沉降灰裝置，灰落到灰斗。灰斗上部焊接在四周包覆的水冷壁上，由一個大灰斗收縮成一個截面為長方形的出口，灰通過出口落到鏈式刮板除灰機(見圖1),灰通過落灰管直接落到運送灰渣的小推車上。由于此處灰的溫度較高，約為600℃左右，運行條件非常惡劣。受高溫影響，鏈式刮板除灰機運行中容易產生變形、卡死、殼體斷裂、鏈條斷裂等問題導致其不能正常運行；同時鏈式刮板式除灰機密封性能差，影響現場環境衛生，增加了工人的勞動強度,而且需要一個大功率的電機帶動除灰機，消耗了更多的電能,增加了電廠的運行成本。

圖1 改造前

2 改進措施

針對以上運行中出現的問題，提出以下改進措施(見圖2)。在后墻水冷壁上讓管開孔，直接把灰斗引向鏈條爐排，灰隨著爐排運行，進入冷渣器，由于鍋爐是微正壓燃燒，灰斗在上部均分做成三個小灰斗，在灰斗出口處加裝一個密封卸料裝置和方圓接頭，密封卸料裝置通過法蘭與方圓接頭和灰斗連接密封，保證爐排處的煙氣不進入灰斗。密封卸料裝置用于卸放轉彎煙道中的高溫熱灰，并在卸灰的同時具有良好的密封鎖氣性能，防止與爐膛內的壓力產生聯通。

圖2 改造后

本裝置的工作環境溫度為600℃,在此溫度下具有良好的密封鎖氣性能，長期安全穩定運行,這樣改進的優點有：①密封性能好，保證了現場的環境衛生；②設備簡單，故障少，運行可靠，穩定性好；③密封卸料裝置的功率比鏈式刮板式除灰機小，節約了電能，減少了電廠自用電；④密封卸料裝置比刮板式除灰機投資少；⑤灰隨渣一塊進入冷渣器后,灰的溫度從600℃冷卻到150℃,還可以回收部分熱量，提高鍋爐效率。

3 實例

下面以一下75t/h聯合爐排生物質鍋爐進行說明。

⑴一臺鏈式刮板除灰機的投資費用7.5萬元左右,而密封卸料裝置投資約為8500元左右(需要3個,總共2.55萬元),節約投資4.95萬元。

⑵刮板式除灰機的功率為5kW，而密封卸料裝置的功率為0.75 kW (三個為2.25 kW),轉速為24r/min，每轉體積為16l, 卸料能力約18m3/h，減少了運行成本。

改造后總體方案圖見圖3。

圖3 改造后方案

4 結束語

綜上所述，把鏈式刮板除灰機改為密封鎖氣性能好的密封卸料裝置不僅能滿足鍋爐的正常運行及性能要求，而且減少了電廠的投資成本和運行成本，為企業創造了更好的經濟效益。