大型機組電廠除灰渣系統設計優化和節能降耗

張琳

【摘要】隨著社會的發展，節能已經不是傳統意義上的節約電能，而是節約全新的能。涉及水能、土地資源、電能等諸多方面，甚至還涉及企業的投資與設備的運行檢修等方方面面。本文從大型機組電廠除灰渣系統常見的短板入手，以電廠的安全經濟穩定運行為目標建立節能降耗優化模型，以電廠的經濟效益為導向，提出一些可節能降耗的有效優化手段。

【關鍵詞】電廠；除灰渣；系統節能

通過對大型機組電廠除灰渣系統中撈渣機、關斷門、水處理、干除渣方案、除灰系統等各個部分的科學合理的優化設計，可以節約出大量投資，可節約電廠企業的運行成本，提高電廠除灰渣系統的工作效率，減少能源資源浪費，最終達到節能降耗的目標，對電廠企業經濟效益的提升有很好的促進作用。

一、工程概況

某發電廠一期工程裝設2臺俄羅斯800MW超臨界燃煤汽輪發電機組，一期工程于2000年投產發電。二期工程安裝二臺國產1000MW超超臨界發電機組，并于2010年投產發電。目前綏電公司總裝機容量達3600MW，成為東北地區總裝機容量最大的火力發電廠。綏電公司一期2臺俄羅斯800MW超臨界燃煤汽輪發電機組，主要由俄方設計供貨建設，目前世界范圍共有17臺機組，中國僅有2臺機組。鍋爐采用塔干羅格鍋爐廠生產的Пп-2650-25-545кт型超臨界壓力具有一次中間再熱直流鍋爐。

二、除灰渣系統

（一）干法排渣技術

每臺氣化爐對應兩條排渣線，高溫聯鎖閥進行切換。800～1000℃的高溫高壓灰渣出氣化爐后進入旋轉排渣閥，旋轉排渣閥通過變頻電機控制，根據氣化爐的負荷調整排渣的速度，保持氣化爐內床層料位的穩定。旋轉排渣閥通過脫鹽水冷卻，CO2氣體密封，以緩解操作工況的惡劣。旋轉排渣閥和高溫聯鎖閥、帶壓緩沖斗之間用水夾套管道連接。帶壓緩沖斗的壓力和氣化爐壓力保持一致，旋轉排渣閥排出的灰渣靠重力不斷落入帶壓緩沖斗。灰渣的壓力通過鎖斗充卸壓來泄放，鎖斗進出口設置有鎖斗閥，正常操作時用CO2進行充壓，鎖斗和帶壓緩沖斗之間設有平衡管線，壓力平衡后，帶壓緩沖斗可排渣至鎖斗。鎖斗收渣程控時間到達后，關閉入口閥，鎖斗卸壓，泄放氣通過渣鎖過濾器過濾后排放。卸壓后，鎖斗出口閥打開，排放灰渣至常壓緩沖斗。鎖斗排渣后在鎖斗充壓前，對渣鎖過濾器進行反吹。如此，鎖斗一個循環完成。常壓緩沖斗排出的灰渣靠重力不斷落入冷渣機，冷渣機將灰渣冷卻至100℃以內，冷卻后的灰渣通過帶式輸送機、斗提等設備輸送至渣庫，汽車外運。

（二）倉泵管道配置的合理優化

（1）要合理優化管道配置、輸送煤灰的特點與大小。即建議在正常系統運行中，不但對輸送系統，也對輸送管道、輸送物質進行優化管理，可以使得運行中耗氣量得到平穩控制，降低能耗。（2）若要實現空壓機的合理優化配置，就要把壓縮空氣的氣源設置好，對除灰系統、控制系統進行合理設置。此步驟需對供氣點進行一定空氣分散設置。分散設置容易導致占地較大問題，這就需要對系統之間的問題進行合理調試，才能達到節約能源和方便維護與管理，提高系統整體性能，減少占地面積等節能降耗的目標。（3）各個設備的數據記錄要精準，并以此為依據調整設備間的運行邏輯，通過計算機數據集中分析處理的方式，得出最佳的節能高效運行方式。

（三）優化除灰系統

除灰系統的優化方案主要如下：（1）盡可能降低氣力除灰輸送距離。因輸送距離越長，使用的氣力越大，能耗也就越高，所以縮短氣力除灰的輸送距離，可以達到節能降耗的目標。（2）將省煤器灰的氣力輸送系統取消。因省煤器灰的氣力輸送系統可用其他替代，所以可以取消以節約電廠成本。（3）將同時運行的支管數量適當減少。同時運行的支管數量越多，設備的運行壓力越大，能耗也就越高，所以應適當減少同時運行的支管數量。（4）將倉泵與管道的配置進行科學合理的改善。倉泵與管道的設置如果不科學合理，就使得整個除灰渣系統運行不暢，降低除灰工作效率，也會增加能耗，造成不利影響。

（四）除灰除渣系統改造

拆除原有水力排灰螺旋撈渣機、碎渣機和水封渣斗系統，在原水封槽下安裝水浸式刮板撈渣機，撈渣機設三排口的渣井和液壓關斷門。安裝兩級刮板撈渣機，不設碎渣機，渣倉布置在鍋爐房內。渣倉下設兩個排渣口。除灰系統改造采用正壓氣力輸送系統，拆除氣化斜槽及原水力輸灰系統，建設正壓氣力除灰系統，將省煤器、空預器和除塵器中灰全部輸送至本期新建灰庫內，同步建設分選系統；新建灰庫下采用汽車運輸。

綜上所述，全球能源形勢緊張，作為能源消耗大戶，火電廠應對自身系統進行優化，從而達到節能降耗的目的。大型機組電廠除灰渣系統在工作過程中，有很多設計環節可進行進一步優化而實現節能降耗。常規除濕渣系統、風冷鋼帶機一渣倉、除灰系統等都有可改進的部分，本文通過針對性的分析研究，提出具體優化措施，希望能給發電企業提供良好的指導與借鑒意義。

參考文獻

[1]范珂，朱林陽.某電廠1000MW超超臨界塔式鍋爐灰渣含碳量高原因分析[J].河南電力技術，2016（10）：9～11.