利用現有設備實現灰渣系統零排放的可行性

程堯

摘要：將現有的干式撈渣機和濕式撈渣機同一整合利用好水量，實現鍋爐爐底用水零排放。延長灰場使用周期。提高經濟效益。關鍵詞：節能、降耗、達標排放

目前我廠6臺機組

一、原系統概述：

1）一期爐底渣的改造是利用原來的二期脫水倉、澄清池儲水池等設備，將一期的爐渣水打入二期的脫水倉進行脫水。爐底每臺爐增加一個渣漿池、2臺液下渣漿泵、輸渣耐磨管道;在原二期渣水泵房內設三臺冷渣水泵、兩臺沖洗水泵及連接管道。原渣斗、關斷門、撈渣機、碎渣機不變。流程如下圖示：

一期除渣系統利用脫水倉也稱濃縮系統實現了爐底灰渣系統的零排放。

2）二期爐底渣采用干式除渣系統，即每臺爐設1臺干式排渣機，底渣在干式排渣機冷卻到一定溫度后輸送至渣倉貯存。

每臺爐設一套除渣系統，其出力保證不低于鍋爐MCR工況下的最大排渣量，正常出力為9.0t/h，最大出力為45t/h，連續運行。干式排渣機與鍋爐出渣口用渣斗相連，渣斗獨立支撐，渣斗容積可滿足鍋爐MCR工況下4小時排量，渣斗底部設有液壓關斷門，允許干式排渣機故障停運4小時而不影響鍋爐的安全運行，并能有效攔截大渣塊，100%保護輸送帶安全運行和提高冷卻效果。干式排渣機的關鍵部件是傳送帶，它由耐熱合金材料組成，耐受溫度為1000℃。干渣系統設碎渣設備，其中碎渣機設在風冷式排渣機出口，最終可將大渣塊破碎至粒徑小于35mm。每臺爐設一座鋼結構渣倉，其貯渣能力不低于鍋爐MCR工況燃用設計煤種時20小時的渣量。渣倉的底部設有2個排出口，其中1路接至濕式攪拌機，加水攪拌后的渣含水率為15%--25%，由自卸汽車運至渣場，濕式攪拌機設備出力為100t/h。另1路接至干渣散裝機，直接裝密封罐車運至綜合利用用戶，設備出力為100t/h。干式排渣機至渣倉的輸送系統采用機械輸送。

二期每臺爐配備一套底渣干式排渣系統設備。控制設備采用PLC程序自動控制;干式排渣機至渣倉的輸送系統采用機械輸送。整套系統采用程序自動控制，貯渣倉布置在室外，卸渣采用就地手動控制。

二期系統流程圖如下：

爐底渣—過渡渣斗—液壓關斷門—干式排渣機—碎渣機---緩沖渣斗給料機—斗式提升機—查倉—濕式攪拌器—密閉自卸車—用戶

二期采用干式排渣系統也已實現灰渣系統的零水排放。

3）三期#5、6機組（2×60MW）除渣系統，每臺鍋爐底設1臺刮板撈渣機，出力16～20t/h。正常運行時，爐渣經渣井落入刮板撈渣機水槽，冷卻裂化后，由刮板撈渣機連續地從爐底輸出，并提升至設在鍋爐房爐架外側的渣倉，定期由運渣汽車運至渣場。每臺爐設1座直徑為?8.0m的渣倉，有效容積為200m3，在鍋爐燃用設計煤種時，可儲存約17小時的底渣量;在鍋爐燃用校核煤種時，可儲存約14小時的底渣量。

現階段國內單機容量600MW以上的煤粉爐濕式排渣排渣冷卻水處理系統主要以下幾種方式如下：

1、溢流水池+自動反沖洗過濾器+板式熱交換器

2、溢流水池+高效濃縮機+機力通風冷卻塔

3、溢流水池+高效濃縮機+沉淀池

4、溢流水池+高效濃縮機+機力通風冷卻塔

我們目前采用第一種方式刮板撈渣機溢流水通過溢流水溝、渣水沉淀池、渣水緩沖池及渣水循環泵、自清洗過濾器、經澄清、過濾、冷卻后循環使用，從而保證了除渣系統用水的重復利用。目前，刮板撈渣機溢流水通過溢流水溝、渣水沉淀池、渣水緩沖池及渣水循環泵輸送到三期灰庫區濃漿池，由廠外輸灰系統輸送至灰場。

目前，刮板撈渣機溢流水--通過溢流水溝--渣水沉淀池--渣水緩沖池--渣水循環泵輸送至三期灰庫區灰漿池—灰漿泵--由廠外輸灰管道輸送至灰場二、三期現有系統存在問題

1、除渣現有技術缺點：

除渣系統存在配置復雜，設備電能耗損教大，排污量多，檢修工作量大。

2、從現有的系統運行結果，反映出系統復雜，鍋爐房內撈渣機溢水池的沉淀效果差，自清過濾器容易堵塞，運行費用高，用電量大廠區占地較多。達不到閉式循環的效果。

3、除渣系統存在配置復雜，設備電能耗損教大，排污量多，檢修工作量大。

4、從現有的系統運行結果，反映出系統復雜，鍋爐房內溢水池的沉淀效果差，自清過濾器容易堵塞，運行費用高，用電量大廠區占地較多。起不到閉式循環的效果。如果對系統進行優化既可節約大量人力、物力、財力，又可保障設備的節能、降耗的可靠運行。從現有的系統運行結果，反映出系統復雜，鍋爐房內撈渣機溢水池的沉淀效果差，輸灰管道容易堵塞，運行費用高，用電量大廠區占地較多。溢流水達不到閉式循環的效果。

爐底水封

板式換熱器冷

三、利用現有設備擬定可行的技術方案

1、水量平衡：利用工業水或循環水調整好撈渣機系統的水耗，包括：冷卻爐渣蒸發的水、渣帶走的水。一般的除渣系統具備汽車運輸條件的渣含水率為30%，即渣會帶走渣總重量30%的水。經試驗，在采用撈渣機零溢流的灰水系統，1t熱渣在冷卻過程約有0.1t水被氣化消耗。總起來說，1t/h渣對應的水耗為

0.4t/h。為了維持水量的平衡，除渣系統新補入的水量，可按照每噸渣對應的水耗為0.4t/h進行實驗并修正，以保證撈渣機正常情況下溢流水的流量。因此，取消撈渣機內導輪封水等，以避免帶來水量的不平衡。

2、熱量平衡：除渣系統實現零溢流后，進入刮板撈渣機槽體的熱量，由水蒸發所帶走的熱量、凈補水量溫升吸收的熱量、換熱器帶走的熱量，維持熱平衡。經試驗，在這個平衡里，撈渣機的槽體水溫保持在60℃偏高。符合運行條件。

3、通過系統優化改造技術方案：刮板撈渣機溢流水通過溢流水溝、渣水沉淀池、渣水緩沖池沉淀后由提升泵泵打入撈渣機箱體，安置小出力的排污泵定期將沉淀池的余渣輸送至撈渣機箱體或查倉。從而保證了除渣系統用水的重復利用。

系統流程如下：

撈渣機—溢流水槽—溢流管—渣水沉淀池—排污泵—撈渣機（查倉）

四、本技術方案帶來的有益效果

1、除渣系統不用增加任何設備，達到了減少投資，并且能夠實現渣水零排放目的。

2、通過除渣系統設備改造后，使之優化了渣水系統，降低了生產成本，保障了可靠運行，減少檢修工作量。

3、除渣系統優化，減少設備，降低能耗。（每天減少水流量20—25噸，減少電量：渣水循環泵75KW+自清過濾器75KW-提升泵55KW=95KW/時×24=2280KW）

4、設備改造后提高除渣系統的可靠性。