渣水循環系統優化項目技術創新

□王智江 劉 斌

劉斌，華潤電力(唐山曹妃甸)有限公司技術支持部

一、引言

華潤電力(唐山曹妃甸)有限公司2×300MW燃煤供熱機組采用水浸式管板撈渣機連續除渣，包含刮板式撈渣機、渣倉及渣水循環系統等，每臺爐設置1臺刮板撈渣機和一臺渣倉，鍋爐排除的灰渣經渣井，排至位于撈渣機頭部的渣倉暫存，渣倉的渣由運渣車定期裝卸綜合利用。爐渣水冷卻水由刮板撈渣機溢流口排至沉淀池進行沉淀分離，分離后的清水溢流至回水池，分離出的泥渣由排污泵輸送至撈渣機渣箱。回水池的清水由渣水循環泵輸送，經過電動渣水過濾器過濾后送至風冷式渣水冷卻器，經過冷卻后的水送給鍋爐渣井密封水、撈渣機鏈條沖洗水和渣箱冷卻水循環利用，廠區公用水作為渣水循環系統的補水補至回水池。渣水系統配置有:1個沉淀水池、1個回水水池，1臺渣水冷卻器、2臺渣水循環泵、2臺渣水電動過濾器，2臺排污泵，正常情況下1臺渣水循環泵連續運行，另1臺渣水循環泵備用。

二、項目改造的原因

(一)撈渣機渣池面積過小，且沉淀池與回水池同在一渣池內。#1爐將沉淀池與渣池用水泥墻隔離出來，#2爐渣池沉淀池回水水池未隔離。機組運行中對撈渣機渣池清理頻繁，#1爐平均1．0次/月，#2爐平均1．5次/月，若不及時清理將造成渣水循環泵入口閥籠堵塞，渣水循環泵不出力或出力不足，渣水系統維護量及維護費用高，渣水冷卻器及渣水過濾器維護工作量大。

(二)渣水系統存在的問題及原因分析。夏季渣水溫度高、渣水系統管道堵塞嚴重、渣池積渣嚴重，渣冷器堵塞嚴重，換熱效果差。綜上問題的主要原因為:渣水中灰渣濃度大;渣水流速慢，沉積嚴重。渣水中灰渣濃度大的主要原因:灰渣顆粒較細;渣池容量小，無濃縮等裝置。渣水流速慢，沉積嚴重的主要原因。渣水管路與渣水泵不匹配，造成渣水流速低;渣水泵容量未考慮到;渣池容量和渣水系統回水量，渣池越大回水時間越緩，水循環量決定于渣水最大回水量，即泵的容量應小于最大回水量。最大回水量取決于水封槽溢流槽道的大小、溢流管的粗細、回水溝的大小和坡度，當然也要考慮這套系統的積渣結垢情況。

(三)解決辦法。渣水中灰渣濃度大的解決辦法:提高渣池容量，增加濃縮設備。渣水流速慢、沉積嚴重的解決辦法:提高渣水泵容量、降低管路阻力、渣水系統優化。渣水系統優化:減少渣水系統灰渣的循環量。

三、工程總體設計及方案確定

華潤電力(唐山曹妃甸)有限公司2009年機組投產后，由于燃用煤種灰分和渣水含渣量比較大，渣水排污泵、渣水循環泵磨損及渣水過濾器、冷卻器堵塞嚴重，這樣既加大了維護人員的工作量及維護成本，現場環境衛生也臟、亂、差。

2014年11月檢修期間，對渣水系統進行了優化改造。停用渣水循環泵、渣水過濾器、渣水冷卻器、渣池及排污水泵等供水管道及設備。采用公用水給撈渣機上水封及撈渣機本體補水，補水量根據液位計液位自動調節。上水封布置2臺浮球式液位計、撈渣機本體布置1臺高低位電極式液位開關。補水主管道為電動門調節，電動門自動控制機構布置在就地，補水旁路為手動截止門。渣池作為撈渣機檢修放水及撈渣機、渣倉溢流水的儲水池，排污泵只是在撈渣機本體處于低水位或檢修后，把渣池里渣水排回撈渣機。通過改造后，極大了改善現場的工作環境，也降低了設備維護成本及維護人員的工作量。

四、項目改造方案

根據現場實際情況，編制改造方案如下:

(一)質量技術要求。一是渣水循環泵、渣水冷卻器、渣水過濾器等供水設備、管道及閥門停用備用，待運行正常后取消該系統運行，備用狀態。二是保留2臺渣水排污泵，撈渣機本體在低水位或檢修后，把渣池里水排回撈渣機。三是為準確測量撈渣機本體水位及減少事故率，撈渣機本體布置1臺浮球式液位計。四是撈渣機本體布置兩路補水管，一路運行，一路備用。每路補水電動門前面布置手動門，方便檢修。五是為便于檢查、監控和管理電動門自動控制裝置，布置為遠程DCS控制。

(二)主要設備材料。見表1。

五、改造效果

渣水循環系統停運項目改造完成后，#2爐撈渣機運行通過撈渣機上水封補水電動門自動補水，上水封溢流水流至撈渣機下水封槽，維持下水封槽水位，渣倉溢流水接引至撈渣機下水封。機組正常運行中撈渣機渣水循環系統停運，鍋爐水封系統僅靠自動補水即可穩定運行。大幅簡化了渣水系統，提高了撈渣機的運行可靠性，為鍋爐的安全穩定運行提供了有力的保障，在很大程度上減少了渣水系統的檢修維護量及渣池的清理次數，并且在渣水循環泵、渣水排污泵等設備停運節約用電的同時，還能夠使渣水系統附近的環境整潔、干凈，易于保持。

表1 主要設備材料

六、技術創新

(一)渣水系統優化。機組運行中渣水系統停用，保持備用狀態。

(二)渣水系統渣倉沖洗水泵取消。采取通過沖洗水電動門用公用水直接沖洗，達到預期沖洗效果且減少了渣倉沖洗水泵的維護工作。

(三)減少渣池清理工作。將原有渣池清理工作由1．0～1．5次/月減少至達到1年/次，渣池清理費用節約2．0萬余/年，節約清理渣池人工4人/次，大幅度降低清理渣池發生的人工費用及勞動力。

(四)減少渣水系統設備維護量。2臺渣水循環泵、2臺渣水排污泵、渣倉沖洗水泵、渣水過濾器、渣水冷卻器及附屬管道清理工作。渣水系統設備目前備用狀態，每3月定期試轉1次。

通過4個月的實踐證明，渣水循環系統停運項目的改造實現了鍋爐水封系統的自動化運行，成功杜絕了渣水系統渣池積渣容易堵塞、渣水循環泵入口閥籠積渣造成渣水循環泵出力不足、渣水循環泵不打水等故障的發生，提高設備的可靠性，節約廠用電，改善生產現場環境。

［1］河北電力勘測設計研究院設計圖紙

［2］華潤電力(唐山曹妃甸)有限公司集控運行規程、灰硝硫檢修規程