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时间:2019-01-09
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1、刮板湿式除渣改造为干渣机后运行分析 【摘要】传统火电机组采用刮板湿式除渣系统,随着电力科技的发展,刮板湿式除渣系统在实际运行中体现出诸多不足。华润电力(常熟)有限公司2号机组大修中将刮板湿式捞渣机改造为鳞斗式干渣机,通过机组启动后投入运行以来,改造完成后取得了良好的效果。本文主要尝试对干渣机改造后对锅炉运行的影响、经济性和存在的问题进行探讨和分析。 【关键词】干渣机可靠性锅炉效率NOX用水问题 1概述 传统火电机组采用刮板湿式除渣系统,不仅存在排放水量大、系统存在湿渣水泄漏污染环境的情况,同
2、时由于运行中水封破坏对锅炉的安全运行造成了严重威胁。因此,为满足环保及文明生产和锅炉安全运行的需要,提高设备可靠性,许多火电企业选择了将湿式除渣系统升级改造为干除渣系统。 华润电力(常熟)有限公司2号机组干渣机改造采用风冷式干除渣系统,锅炉排渣经过底部三个渣井、渣井底部挤渣门落到鳞斗式干渣输送系统,热渣在干渣机输送过程中被依靠锅炉负压吸取的冷却空气冷却,冷却后的低于100℃的冷渣经过碎渣机粉碎后进入渣仓;被加热的冷却空气将底渣的热量带回炉膛,冷却风量根据锅炉的排渣量自动调节,且不影响锅炉的燃烧,在
3、锅炉运行的各种工况下,最大冷却空气量不超过锅炉相应工况下燃烧空气量的1.0%并不降低锅炉的热效率。6 干渣机工作流程如图1所示。 2干渣机相对刮板湿式捞渣机运行可靠性有所提高 (1)干渣机采用鳞斗式干渣输送系统,结构牢固,故障率低。经调研:华东某厂使用干渣机两年时间,未发生过因干渣机输送系统故障而在线维修的情况;而刮板湿式捞渣机,由于长期运行中,渣中带水,负荷较大,且由于本身结构的原因容易发生链条松链、偏移、断链等情况,在运行中需要在线进行截链、拉紧等维护工作,甚至必要时需要破坏炉底水封进行缺
4、陷处理,对锅炉安全运行造成了不利的影响。 (2)采用湿除渣系统,由于高温的渣块落入捞渣机水封中,造成水封汽化,水封瞬间破坏,炉膛负压大幅度波动,使锅炉燃烧恶化,严重时甚至发生锅炉灭火事件。华润常熟电厂在投产十年来,由于捞渣机水封汽爆和水封破坏发生过两次非停事件,而干渣机由于没有水封存在,不存在水封汽化的情况。 3干渣机改造后对锅炉效率的影响 干渣机运行中,利用炉膛负压吸入冷却空气,冷却风量根据锅炉负荷可以自动调节,最大冷却空气量不超过相应负荷的1%。根据运行情况来看,这部分冷却风对锅炉的效率还
5、是造成了一定的影响。 (1)正常运行中干渣机渣井热风温度约350~500℃,干渣机冷却风经过渣井时被加热后进入炉膛,提高了燃烧器及燃烧器以下区域的氧量,有助于较大颗粒煤粉的燃尽,降低了炉渣含碳量和飞灰含碳量,减少了锅炉的机械不完全燃烧损失。6 (2)原刮板湿式捞渣机运行时,高温的炉渣进入捞渣机,被水冷却后经捞渣机刮板输送至渣仓,这部分的热量被白白浪费掉,而采用干渣机的锅炉,未燃尽的炉渣在渣井下部格栅上燃烧,释放出热量,靠锅炉负压抽吸的冷却风冷却炉渣至100℃以下,同时这部分冷却风被加热后送回炉膛
6、,相当于一部分热量被回收,降低了锅炉排渣热损失,实际上对锅炉效率的提高是有利的。 (3)在进入炉膛的总燃烧空气量不变的情况下,干渣机冷却风进入炉膛后,经过空预器的风量是相应减少的,从而造成排烟温度的升高,使锅炉排烟热损失增加;但是经过空预器进入炉膛的热风温度约330℃左右,而干渣机冷却风经过渣井热渣的加热后温度可达到350℃甚至更高,从而抵消了这一部分排烟热损失对锅炉效率的影响,甚至锅炉效率会相对有所提高。 4干渣机冷却风对NOX的影响 干渣机冷却风被渣井的炉渣加热后提高了燃烧器区域的助燃风温
7、度,同时也增加了助燃风量,使煤粉着火燃尽时间提前,根据低NOX燃烧理论,这一过程对氮氧化物的生成是有促进作用的,造成了SCR入口氮氧化物的提高。通过技改前后对比,SCR入口氮氧化物含量提高了20~30mg/Nm3,造成了喷氨量的增加。 5干渣机相对刮板湿式捞渣机节约用水分析 因刮板湿式捞渣机冷却水采用循环复用,其用水量消耗主要在湿渣存储和运输中湿渣含水损失、捞渣机蒸发损失两部分,分别计算如下: 单台炉每天耗煤量约5000吨,灰分16.5%,湿渣含水量约30%,水封截面积:22.187m×1.8
8、m,水封排渣槽蒸发量:73.238Kg/(Nm3×6h),锅炉灰渣比为8:2。 湿渣含水损失:5000×16.5%×30%×20%/24=2.06t/h 水封蒸发损失:73.238×22.187×1.8/1000=2.92t/h 合计损失量:2.06t/h+2.92t/h=4.98t/h 而干渣机若采用干卸渣时,炉渣中是不含水份的,因此相对刮板湿式捞渣机一年约节约用水2.49万吨;若采用湿卸渣时,计入湿渣含水损失,可节约用水约1.46万吨。 6干渣机调试运行
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