燃煤電廠風冷式干渣機排渣系統的環保與節能

0 前言

風冷式干渣機排渣和濕式刮板撈渣機排渣是現代燃煤電廠排渣的主要方式，而隨著風冷式干渣機排渣技術的日益提高，近年來有取代其它排渣方式的趨勢。為此，本文分析了風冷式干渣機排渣技術的特點，供煤電企業根據自身情況合理選擇。

(2)矸石不穩問題較為嚴重。礦石資源開采中，礦區內的矸石主要以堆疊的形式進行儲存，隨著開采工作的不斷深入，矸石數量在不斷增加，導致堆疊高度也在增加。由于沒有及時進行壓實，導致矸石堆的密實度較低，如果受到強降雨、大風等惡劣天氣的影響，將引發泥石流、滑坡以及地面坍塌等一系列的地質問題，加劇礦山周圍的環境破壞。

1 除灰排渣系統發展過程

除灰排渣系統的正常投入是燃煤電廠安全、穩定、環保、經濟運行的重要保障。而燃煤電廠裝機容量、水資源、灰渣場距離、灰渣量及灰渣綜合利用等都將對除灰排渣的處理和設計產生影響。以下為除灰排渣系統的發展歷程。

1)早期的除灰排渣系統

鹽堿地的出現受區域性因素的影響較大，其鹽分組成及離子比例具有明顯的地域特點，積鹽、脫鹽過程以及鹽分組成隨生物、氣候、地帶性土壤的不同存在較大差異。探討鹽堿土理化性質的空間分布特征，為進一步開展區域土壤治理及調整各項農業管理措施和物質提供支撐，是有效進行綜合治理的前提和基礎，其中地統計學方法在空間變異分析中發揮著重要的作用。本文綜述了土壤鹽堿化空間異質性研究的進展與相關理論，以期為鹽堿土的研究提供科學參考。

20世紀70年代前，我國電力剛剛起步，社會對電力的需求較小，燃煤機組最大單機容量不超過125 MW，故產生的灰渣量也較少，此時的電廠均采用水力除灰排渣方式且灰渣場征地成本低，因而燃煤電廠都征有灰渣存放場，通過低濃度水力輸送方式輸送。80 年代后，隨著電力需求的增大，單機容量也不斷增大，高達600 MW。此時傳統的水力除灰排渣已不能滿足運行需求，須將除灰和排渣分開進行，為此，產生了獨立的除灰和排渣系統。而90年代英國麥考伯微正壓濃相氣力除灰裝置取得了良好的效果。

2)排渣技術發展

5)更節能節水

上飛院在上世紀末設計并完成了“大攻角多媒體氣動數據庫”，初步驗證了氣動數據庫在軍機和民機的研究設計過程中可以起到的重要作用。該數據庫是中國航空工業總公司第一個包含大量各類媒體動態變化的氣動研究試驗信息，并且便于查詢管理、實用性很強的多媒體數據庫[3]。

2 風冷式干渣機排渣系統的構成及運行工況

4)維護方便且費用更低

工藝流程圖見圖1。

1)系統簡單、投資和運行成本低

1995年2月澳大拉西亞礦業與冶金學會(AusIMM)首次發布了礦產資源資產評估方面的標準-VALMIN法規，并一直延續至今，目前使用的為2015版修訂版。自1997年加拿大證券交易所曝出Bre-X金礦丑聞后，加拿大礦業、冶金和石油協會(CIM)便積極制定礦產資源資產評估方面的規范，2003年3月CIM通過了“礦產資源資產評估標準指南(CIMVal)”。2008年4月南非采礦冶金協會(SAIMM)制定了“南非礦產資源資產估值報告規范(SAMVAL準則)”。2016年12月20日為與“國際礦產評估標準模板(IMVAL模板)”保持一致，該協會公布了2016版修訂版準則。

風冷式干渣機排渣系統靠風而不是水冷卻熱渣，節約了水資源，降低了運行成本和廢水排放量，有利于環境保護。對比濕式刮板撈渣機排渣系統，風冷式干渣機排渣系統每天節水約800 t。

碎渣機是將來自鋼帶輸渣機的渣通過碎渣機的砧板、滾齒板和壓板之間的滾壓進行破碎處理，破碎后的渣顆粒小于25×25 mm，見圖3碎渣機示意圖。

冷卻風直接和熱渣接觸，渣中未完全燃燒的碳在輸送鋼帶上繼續燃燒，燃燒后的熱量和熱渣的熱量再帶入爐膛，減少了爐膛熱損失，降低了爐渣含碳量，提高了鍋爐效率。經試驗：586 MW 負荷下，干渣機系統投運鍋爐總熱損失降低0.26%，320 MW負荷下，降低0.20%。

3 風冷式干渣機的特點

風冷式干式排渣技術在設計上與濕式排渣相比有著明顯的不同，表1、表2 為安徽某發電廠一期、二期排渣系統主要設備表。

與濕式刮板撈渣機排渣系統相比，風冷式干渣機排渣系統具有以下優勢：

工作原理為：自然冷風在爐膛負壓作用下從干式排渣機外部進入干式排渣機，將高溫、含有大量熱量的熱渣冷卻成可直接貯存和運輸的冷渣，并輸送至碎渣機處理，冷卻渣產生的熱風再進入爐膛，減少了鍋爐熱損失，提高了效率。

鋼帶式輸渣機在爐渣輸送過程中利用鍋爐負壓吸入外界風對爐渣進行冷卻，達到無水排放，簡化了排渣系統，克服了水力排渣系統環節多、設備多、占地多的缺點，節省了大量的初期投資。

2)鍋爐熱損失低

斗式提升機為流入式喂料，即經碎渣機處理后的爐渣流入斗式提升機渣斗內并輸送到頂端，然后在物料重力作用下自行卸料至渣倉。

3)更環保、更安全

風冷式干渣機排渣系統是全封閉結構，且由于爐膛負壓，爐渣不會外泄，無環境污染。另外爐渣進入渣倉后被直接運走，免去了儲渣場環節，降低了對周邊環境的影響，在節省初期投資的基礎上為零排放創造了條件。

通常每臺鍋爐配置一套干式排渣系統，包括1臺風冷式鋼帶輸渣機、1 臺碎渣機及2 臺斗式提升機，將渣直接輸送至渣倉。渣倉底部設有兩個排渣口，根據需要有干渣和濕渣兩種卸渣方式。

鋼帶輸渣機的輸送鋼帶抗拉強度大，耐高溫性能強；鋼帶輸渣機運行速度緩慢，故磨損小，使用壽命長，減小了檢修維護量，延長了維護周期；鋼帶輸渣機傳動軸承設置在設備機殼外，易于拆除和檢修

。

水力輸送除灰排渣技術應用時間較長，由于耗水量大，水資源浪費嚴重，一些電廠對其進行了改進，采用水浸式刮板撈渣機將濕渣取出，再脫水，然后裝車運輸到統一地點進行處理。20 世紀80 年代中期，無水輸送MAC 排渣機首先在意大利2×35 MW 發電站應用，該系統減少了排渣耗水量，且爐渣處理也更潔凈。至90 年代末，MAC排渣機已應用到了單機容量130～500 MW 的燃煤機組中，但近年來，隨著風冷式干渣機排渣系統技術的提高，風冷式干渣機已被火力發電廠廣泛應用。

爐底排渣裝置由隔柵、擠壓頭、箱體、驅動液壓缸、攝像監視系統及液壓泵站組成，見圖2。爐底排渣裝置設在渣井與鋼帶輸渣機之間，正常運行時，排渣裝置擠壓頭處于常開狀態，渣塊自然落下，不需操作，只有當隔柵出現大渣塊而無法下落時，要進行大渣破碎操作。

SD（DEyD）（y=1，2，…，r）表示子組Ey（y=1，2，…，r）決策矩陣DEy（y=1，2，…，r）與群決策專家組集合E群決策矩陣D之間的不一致性（曼哈頓距離）。

6)提高了爐渣綜合利用價值

爐渣利用已從最初的道路施工填埋、水泥添加劑等逐漸向高附加值產品過渡，利用價值高且前景廣闊，為發電廠增加了可觀的經濟效益。

貴州觀賞石資源受控于省內三大巖性、地貌單元和兩大地表水系。這三大巖性、地貌單元是：以碳酸鹽巖類為主的喀斯特地貌單元，主要分布于貴州西部、南部和中部，面積約11萬平方公里；以紅色砂巖和頁巖為主的丹霞地貌單元，主要分布于貴州北部地區，面積約1萬多平方公里；以元古代淺變質巖為主的苗嶺地貌單元，主要分布于貴州東部地區，面積約5萬平方公里。

7)降低了廠用電

風冷式干渣機排渣系統不需冷卻水，故無需配備渣水處理系統，降低了廠用電率。與濕式刮板撈渣機排渣系統相比，按單臺機組計算，每天節電約1 750 kWh，全年節電約64萬kWh。

4 存在的問題

安徽某發電廠風冷式干渣機排渣系統運行近十年來，也發現了部分不足與缺點。

以“工作室”為單位組織教學。基于“工作室制”的教學組織形式不再以班級為單位，學生是工作室的主體，主要是指進入工作室接受學習或訓練的學生，他們通常具有不同背景、不同專業、身處不同年級[2]，他們往往是經過一定階段的專業學習后，對某方面知識有繼續學習提高的愿望才加入工作室，因此有學習的強動機性和持續性。工作室中的教師根據學生的基礎和教學內容的特點，因材施教，保持工作室內學生的多樣性。

1)鍋爐爐膛落渣較多或燃燒不充分時，易造成干渣機超溫，故在配套斗式提升機時應綜合考慮安全與穩定因素。以配套鏈條式斗提機與皮帶斗提機各一組為最佳。

2)干渣機鋼帶驅動力是依靠鋼帶與滾筒摩擦力來驅動的，較刮板撈渣機驅動力略顯下降，故爐膛大量落渣時鋼帶卡停可能性變大。

該試驗在某地區種植大戶農田中展開，其前茬為空閑田塊，專門對空閑田塊進行了土壤系灰潮土亞類淡涂泥土土屬處理[5]。而且該試驗用區域擁有相對平坦的地勢和相對均勻的肥力，在試驗前的土壤基本理化性狀檢測中就基本明確了這一點。其土壤理化性狀條件為土壤中含有有效磷1.25mg/kg、速效鉀150mg/kg、堿解氮223.2mg/kg，整體pH值經過測試為6.01。

本文以成都大學軟件工程專業建設為背景，以保持專業建設的優勢為目的，從專業建設目標、課題體系建設、實踐教學機制構建、教學方法與手段改革、師資隊伍建設、實踐教學條件建設等多個方面進行了探索研究，提出了成都大學軟件工程品牌專業建設實施方案，并通過全國專業排名變化數據驗證了方案的可行性和有效性，為其他高校軟件工程品牌專業建設提供了參考。

5 結語

爐渣的處理方式及處理質量會對燃煤電廠的環保、節能、穩定運行產生重要的影響，以風冷式干渣機排渣系統為代表的現代化技術的應用改變了傳統高能耗、高污染問題，在確保除灰排渣效果的同時提高了經濟效益和社會效益。

[1]何偉.燃煤電廠除灰排渣系統的發展過程及現代化技術.電力設備，2019（6）.

[2]許德飛.干除渣技術在1 000 MW機組上的應用研究.