風冷式干排渣系統在諫壁發電廠1000MW機組擴建工程塔式爐的研究應用

高廣軍

摘 要：原中國國電集團公司諫壁發電廠“上大壓小”2×1000MW機組擴建工程于2009年10月28日正式開工建設。工程建設之初，諫壁發電廠同北京龍源環保工程公司項目組針對項目節水、節能及渣的綜合利用要求對風冷式干排渣系統在1000MW機組塔式爐的應用進行研究。對已投用的1000MW機組的濕式撈渣機系統及300MW的干排渣系統進行現場調研，對濕式撈渣機系統同風冷式干排渣系統進行技術比較及經濟性比較，確定在諫壁發電廠1000MW機組塔式爐進行風冷式干排渣系統研究與應用工作。

關鍵詞：風冷式干排渣;工程;系統;研究

1成果的主要用途及技術原理

1.1項目背景

國內干排渣系統，目前總裝機容量約為5000萬千瓦，多用于“∏”型鍋爐，機組容量最大為600MW。針對目前高參數、大容量的塔式鍋爐風冷式干排渣系統的研究還處于起步階段。

1.2技術原理

通過本項目的研究，針對風冷式干排渣系統在塔式爐運行中存在的問題，對原有#13機組風冷式干排渣系統進行了技術升級，并在1000MW機組塔式爐14#爐進行了工程項目進行示范，具體技術流程圖如圖1所示，參數如表1所示：

鍋爐底熱渣通過鍋爐渣井及關斷門落在風冷干式除渣機的輸送鋼帶上，由輸送鋼帶送出，在送出過程中利用鍋爐爐膛負壓的抽吸作用，把環境冷空氣從風冷干式除渣機外部通過機殼上預先設定的進風口吸入風冷干式除渣機內部，對熱渣進行冷卻，同時本身被渣加熱。被加熱空氣通過鍋爐喉口進入爐膛，將熱渣從鍋爐帶走的熱量重新送回爐膛，從而減少鍋爐的熱量損失，提高鍋爐的效率。風冷干式除渣機進風口可調，控制最大進風量不超過鍋爐理論燃燒空氣量的1%。

2關鍵技術成果創新亮點

2.1細顆粒渣的收集與排出裝置

風冷式干排渣底部的清掃鏈，將細渣“刮”到排渣機的出料口，由于排渣機內存在壓差，細渣被“吸入”到排渣機負壓值更高的進口側，而無法將細渣排出。經過現場多次研究，結合其他設備的布置，為清掃鏈單獨設置了一個排渣口，并在此排渣口處設置了鎖氣裝置。鎖氣裝置保證了沒有氣流進入，防止吸入設備的冷卻風將重量輕的細渣“吹回”排渣機而無法排出細渣。

2.2高負壓系統環境下兩級排渣機布置方案

二級排渣機上設置了連通管，接入到一級排渣機上。一是將冷卻二級排渣機內渣的冷卻風的熱量回收到爐膛，二是為二級排渣機提供負壓。連通管在一級排渣機上的位置在排渣機出口處，導致此處空氣擾動大，細渣隨氣流被“卷回”到排渣機底部而無法排出。通過流場數值模擬計算，將連通管調整至最合理位置，從而減少了氣流擾動對排渣的影響。

2.3針對1000MW機組塔式爐爐膛高特點，渣井設計時采用一側偏心設計，當鍋爐結焦時大焦塊首先落在偏心側的渣井壁面然后再落至關斷門上，對排渣設備起到保護作用。

2.4細顆粒渣對排渣系統可靠性影響解決方案

細顆粒渣堆積在排渣機底部，雖然清掃鏈24小時工作，由于排出去的渣量小于被“吹回”的量，導致細渣越積越多，將上部鋼帶的回程部分“托起”，導致排渣機不能正常工作。必須靠人工24小時從位于設備底部的檢修門處將渣“耙”出。一是現場環境比較惡劣，二是需要大批人員24小時人工“耙”渣，三是清掃鏈超負荷24小時工作，磨損大。

通過對細渣收集裝置的調整及對清掃鏈刮板結構的更型，解決了部分細渣對設備可靠性的影響，同時對運行模塊進行了調整，將清掃鏈改為間斷運行模式，調整了刮板的結構和材質，減少了設備磨損，降低了電耗，提高了設備的可靠性。

3與國內外同類技術比較情況

經過本項目的研究與改進后，在14#鍋爐上進行了工程示范。技術經濟指標對比如下：

（1）運行方式調整，降低了電耗。年節電10000kw.h;

（2）設備磨損降低，減少備品備件費用10萬元/年;

（3）設備可靠性提高，減少人工除渣費用30萬元/年;

（4） 延長了設備的檢修周期，由原來的需每天檢查處理變成與小修周期同步檢修;

（5）干除渣系統運行滿足電廠的各項環保指標及技術要求;

（6）提高了爐渣的綜合利用市場，提高了爐渣的綜合利用經濟效益，增加250萬元/年。

（7）減少了傳統的濕式撈渣機系統的耗水量，節約工業水11萬噸/年。

4經濟效益與社會責任

根據諫壁電廠已經投產的塔式爐的干排渣系統運行的情況，經過改進的風冷式干排渣系統，運行穩定。其一直采用全自動的運行模式在運行，不需人為干預，現場環境非常干凈整潔。為以后的塔式鍋爐的風冷干式排渣系統的應用，提供了寶貴的經驗，確保系統能夠正常運行。

參考文獻：

[1]沈洪清，吳劍強，楊玉慶，風冷式干排渣系統的PLC控制設計及應用[J]，發電與空調，2013（06）.

[2]從實測數據分析風冷干排渣系統對鍋爐效率的影響[J]. 范仁東.電力技術. 2010（07）.