大型燃煤机组锅炉底渣输送方式选型研究

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2011年第3期DOI编码：10.3969/j.issn.1007-0079.2011.03.069大型燃煤机组锅炉底渣输送方式选型研究汤虎邵明勇董德宇摘要：介绍了目前国内大型火电锅炉应用的几种主要底渣输送方式，并对采用干式排渣方式的锅炉进行了简要的比较分析，对电厂的除渣系统设计方案进行优化和选用。认为干除渣技术的应用，简化了传统水力除渣系统，具有节电、提高机组、环保、灰渣再利用、效率高等特点，可以产生显著的经济效益，值得推广与应用。关键词：排渣；节能；经济；环保作者简介：汤虎（1986-），男，江苏盐城人，神华江苏国华陈家港发电有限公司，助理工程师；邵明勇（1971-），男，吉林蛟河人，神华江苏国华陈家港发电有限公司，助理工程师。（江苏 盐城 224631）中图分类号：TK229.6文献标识码：A文章编号：1007-0079（2011）03-0144-02目前火力发电厂燃煤锅炉炉底灰渣常规设计采用水力排渣水（1）电站燃煤锅炉干式排渣系统是一种用特殊的钢带取送，冷却及水力除灰，专门设置冲灰水泵、冲灰沟、灰渣池、浓缩机、脱同时引入适量的自然风有效冷却炽热的炉底灰渣，不需用任何水，水仓、灰浆泵及泵房、输灰管道和灰场等。随着电厂容量和机组容从而改变火电厂传统除渣方式，实现污水零排放，为火电厂提供一量的不断增大，除了除灰系统建设费用和维护费用较大外，该设计种洁净的电力生产的方法。对于缺少水源或灰场和环保要求严格的地区，更是一大难题和障（2）干式排渣装置可承受高达1000℃的高温，可处理粒径为碍。因此新的除灰渣技术的开发与应用就显得十分重要。600㎜的大渣，最大排渣量为1～50t/h，最高运行速度为0.35m/s，冷干式风冷排渣装置是一种简单、创新的设备，它改变了传统湿却空气量为锅炉燃烧所需总量的0.5%～1.0%，冷却后渣的温度低于式水力排渣系统的技术性能，消除了因耗水而带来的一系列问题，200℃。给用户创造了新的经济效益。近年来，随着国家对环保、综合利用二、干式排渣系统简述和运行情况及节能要求的不断提高，国内企业在引进和消化吸收的基础上均已干排渣技术是20世纪80年代中期由意大利MAGALDI公司最先开始着手研制和开发该产品，取得了一定成绩。随着干式排渣机国发展起来的，它利用一种特制的钢带来输送和冷却炽热底渣，该设产化水平的提高，干式排渣机系统的造价已大幅下降，目前初投资备不需要水，从而改变了火电厂传统的水力除渣方式，实现了无污已经基本接近于常规的湿式刮板捞渣机系统。某燃煤发电公司经水排放，同时保留了底渣优良的水活性，为底渣的综合利用创造了综合比较最终确定2×660MW超超临界机组炉底灰渣全部采用干条件。式排渣技术，选用阿尔斯通—青岛产品，来实现灰渣的综合利用，1.工作原理创造效益最大化。锅炉正常运行时，高温热渣经炉底排渣门进入MAC排渣机超级一、燃煤电厂锅炉排渣现状输送带上，MAC排渣机在高温条件下连续运转，将灰渣低速送出到1.水力除渣碎渣机中。在缓慢的输送过程中依靠炉膛负压吸入作用，少量自然国内燃煤电厂锅炉排渣处理系统普遍采用水力排渣技术。脱空气通过排渣机壳体吸入阀进入排渣机内部冷却炉渣，同时提供水仓排渣系统是应用较广泛的一种水力排渣、再脱水的处理方式，高温炉渣未燃尽碳继续燃烧所需的氧气。在此过程中完成冷空气主要存在如下问题。和高温炉渣的热交换，冷空气吸热升温至300～400℃，热渣则被冷（1）消耗水资源。尽管经脱水仓排渣处理的水可以循环使用，却到100℃以下，工作原理如图1所示。但脱水后的渣仍然带走25%左右的水分，仍需要向系统补水。（2）渣的活性物质因与水接触而被破坏，降低了渣的综合利用价值。（3）渣中的可燃物质及所含热量被水带走，造成能源损失，不利于锅炉效率的提高。（4）系统复杂，占地面积大。（5）运行、维护费用高。图1干式排渣工作原理2.干式除渣随着技术不断的发展，灰渣综合利用水平和环保要求的日益提2.运行情况高，为便于灰渣的综合利用、节约用水，减少废水排放给环境造成意大利已有80%的电厂除渣采用该项技术，国外已投入使用的的污染，推广干式排渣技术是今后发展的方向。配置风冷排渣装置的最大机组为日本KOBE电站700MW容量锅炉，144万方数据

1总第190期电力技术风冷排渣装置最大出力为希腊MEGALOPOLIS电站300MW容量锅影响锅炉的正常安全运行。整套系统采用程序自动控制，每台炉设炉，排渣量为50t/h。1台贮渣仓，分别布置在锅炉房外，渣仓锥体以下采用紧身封闭。卸国内首次使用的干式排渣机是由河北三河电厂（2×350MW机渣采用就地手动控制，各设备设有就地启停按钮。组）从意大利ＭＡＧＡＬＤＩ公司引进的，该电厂1号炉于1999年12月具体设计为炉底设1台干式钢带冷渣机，正常出力为5～10t/h，正式投产发电，2号炉于2000年4月投产发电，该系统设计最大出力最大出力为40t/h。底渣通过过渡渣斗落入钢带冷渣机，在冷渣机内为16t/h，排渣温度为80℃，实际排渣温度约为50℃，干渣全部综合被空气冷却，被加热的空气带着底渣的热量进入锅炉炉膛，冷却后利用，系统自动化程度高，2台炉的除灰、除渣系统及电除尘器投入的底渣经碎渣机破碎后，通过斗式提升机提升至渣仓贮存。渣仓底运行，每班只设两个人。干式排渣系统自投产以来，几乎没有检修维部设有2个出口，其中1个接双轴搅拌机，用于干渣调湿后装车供综护工作量，系统运行环境好，整个锅炉房干净整洁。其产品运行至合利用或送至灰场堆放；另1个接干渣伸缩卸料头，用于干渣直接今，状况良好，但由于其进口费用较高，该设备一直未能在我国得以装车供综合利用。每台炉设2台斗式提升机（1台运行，1台备用），1推广。座有效容积为150立方米的渣仓，能够贮存1×660MW机组燃用校三河电厂两台炉采用干式排渣系统每年可节约水70万立方米，核煤种约24小时的排渣量（见表1）。2台炉共配置2辆载重量为8t的每年节约电182万度，每年节约煤7600吨，通过卖渣每年为电厂创造封闭型自卸卡车（见图2）。产值300万元。该系统能实现灰渣的收集、送出、冷却、粉碎、提升、存储、卸三、干式排渣系统特点料的功能，达到灰渣干式排放要求，使灰渣的排放与输送在一个密（1）没有水资源消耗，它与气力除灰系统配套，为燃煤电厂节闭连续的系统中完成，系统的运行由工业计算机自动控制。水创造条件。表1 锅炉排灰渣量表（2）渣中未燃尽物质可继续燃烧，含有热量，可以回收再利用，设计煤种校核煤种1×660MW小时产量年产量小时产量年产量机组从而降低了锅炉的不完全燃烧热损失，有利于锅炉效率的提高。44（t/h）（10×t/a）（t/h）（10×t/a）（3）渣燃烧充分，未燃尽碳含量降低，渣未经水解而保持了活灰渣总量18.0749.940719.78210.8801飞灰量16.26668.9466317.80389.79209性，可提高渣的综合利用价值。底渣量3.61481.988143.95642.17602（4）与水力排渣系统相比，由于没有渣沟、冲渣水泵、渣地、渣注：表中“灰渣总量”锅炉BMCR工况下排出的总灰渣量；飞灰及底渣量分别浆泵、脱水仓、浓缩机等设备，系统较为简单、布置方便、节省占地按总灰渣量的90%和20%计；日运行小时数按20小时计，年运行小时按5500小面积。时计算。（5）干式排渣运行速度低，磨损小，使用寿命长。（6）由于灰渣没有粒化，不会产生因落大渣而引起的爆炸危险。（7）干式排渣排出的渣可直接储存和运输，不需要湿式排渣机的后续处理系统，节约投资，减少运输费用。（8）干式排渣系统不浪费水资源，在缺水地区具有良好的经济和社会效益。（9）干式排渣系统可不设灰场，减少了土地资源的浪费，同时减少渣场造成的环境污染。（10）根据不同的排渣量，使用变频调节改变干式排渣机的运图2系统流程行速度。（11）应用计算机控制系统，自动化程度高，提高了排渣系统运系统组成：1伸缩机；2机械密封；3渣井；4炉底排渣装置；5钢带式输渣机；6液压控制系统；7破碎分选装置；8中间渣斗；9给料装置；10斗式提升机；行的可靠性。11布袋除尘器；12储渣仓；18电气控制系统综上所述，干式排渣方案运行环境好、运行费用低、占地面积小；干渣能全部综合利用，无须消耗水资源、无废水排放，对五、结论环境的污染较小；回收炉底渣残余热，有利于提高锅炉效率，降干式排渣系统广泛使用于50～1000MW机组配套的燃煤锅炉底低煤耗。灰渣的排出和集中输送，以及循环流化床锅炉底渣的输送，具有安四、某公司干排渣方案全可靠、占地面积小、操作简单、使用方便等特点，有利于节水、节某公司工程共两台锅炉，锅炉底渣采用干式除渣系统。系统以能、环境保护。干式排渣技术的应用符合国家产业政策，将会在电1台炉为1个设计单元，即每台炉1台干式排渣机，底渣在风冷式钢带力企业中被广泛采用。排渣机中冷却到一定温度后排入碎渣机，破碎后的底渣经电动三通由斗提机提升至渣仓。每台炉设置两台斗式提升机，一运一备。每台参考文献：炉除渣系统出力保证不低于锅炉BMCR工况下的连续排渣量，并留[1]赵毅,王卓昆.电力环境保护技术[M].北京:中国电力出版社,2007.有125%的余量。风冷式排渣机与锅炉出渣口用渣斗相连，渣斗独立[2]邱晓燕,刘天琪.火力发电厂设备手册[M].北京:中国电力出版支撑，渣斗容积可满足锅炉设计煤质BMCR工况下8小时排量。渣斗社,2009.底部设有液压关断门，允许风冷式钢带排渣机故障停运8小时而不（责任编辑：刘辉）145万方数据

2大型燃煤机组锅炉底渣输送方式选型研究作者：汤虎，邵明勇，董德宇作者单位：神华江苏国华陈家港发电有限公司,江苏盐城,224631刊名：中国电力教育英文刊名：CHINAELECTRICPOWEREDUCATION年，卷(期)：2011，(3)被引用次数：0次参考文献(2条)1.邱晓燕;刘天琪火力发电厂设备手册20092.赵毅;王卓昆电力环境保护技术2007相似文献(10条)1.期刊论文范仁东.FANRen-dong从实测数据分析风冷干排渣系统对锅炉效率的影响-电力技术2010,19(4)根据四个电厂风冷干排渣系统的实测数据分析,干排渣系统与水封式除渣装置此较,会使锅炉效率降低0.5个百分点以上,保守估计会使2×1000MWe机组年经济损失达960万元.同时,干式排渣系统节水非常小,其节水只是一个概念,并没有太多的实用价值.分析表明,干式排渣系统是一种难以满足节能减排政策的设备,在工程中应用宜慎重.2.期刊论文陈新.刘振强.张晶.王玉玮.CHENXin.LIUZhen-qiang.ZHANGJing.WANGYu-Wei燃煤电厂风冷干式排渣技术及其工程应用-电力设备2006,7(9)介绍了风冷干式排渣系统的主要技术特点、主要设备、工艺流程以及在电厂中的应用情况,着重介绍了这项技术在电厂中节水、节能和环保方面的意义和作用,为电厂真正实现工业废水的"零排放"目标提供了新的途径.文中还列举了应用示例,并进行了技术经济分析.示例表明,该项技术的应用是成功的.3.期刊论文樊森排渣泵变频调速改造技术在塔里木热电厂的应用-中小企业管理与科技2009(7)通过对塔里木热电厂排渣泵变频调速改造技术和变频节能技术在电厂出灰系统中应用,介绍了排渣泵变频调速改造和实施的步骤和方法,以及改造前后的经济效益的对比,改造后电厂出灰系统稳定运行,起到了节能、安全、实现了无人值班,效果显著,达到了预期效果.确保了塔里木热电厂排渣出灰系统的厂安全经济运行4.期刊论文马兴才.MAXing-cai330MW锅炉风冷式干式排渣系统特点-电站系统工程2011,27(1)介绍了配330MW机组MBA-AC千式除渣系统的主要设备和工艺流程,阐述了干式除渣系统的主要特点和在节水、节能、环保方面的重要意义.5.期刊论文沙威.孙国通.刘新利.薛泽海火电厂干排渣系统特点及国产化应用-资源节约与环保2008,24(4)简述干排渣系统的原理及其特点,特别是其安全性和经济性,并对干排渣系统和湿式排渣系统进行比较,对其国产化及在发电厂的应用进行论述.6.期刊论文马忠云.刘振强.高歆光.李新生.张晶燃煤锅炉干排渣配套气力输渣一体化系统的设计与应用-电力环境保护2008,24(4)以华能大连电厂为例,阐述了干式排渣、气力输渣一体化系统的特点、优势及运行后的不足与对策,实践证明,此系统的应用,能达到燃煤电厂节能减排的环保目的.7.期刊论文杨俊辉中小型节能热电厂几项节能措施-煤炭工程2003(2)从设计角度列举了热电厂几项节能措施,目的是从设计上把握好节能这一环节,提高中小型热电效率,增长经济效益.8.期刊论文万江.WanJiang电厂灰渣系统湿法改干法处理的环境效益分析-环境科学与管理2007,32(10)燃煤电厂生产过程中产生大量的灰渣,灰渣存放需占用大片土地,并产生严重的扬尘问题.传统的水力出渣,需大量消耗水资源和电能,改造成干排渣系统,将大幅度地节省水资源、能源和土地资源,提高灰渣的利用率,减少粉尘无组织排放,从源头上减少了污染物的产生.通过宝钢电厂灰渣系统改造的实践对比,用具体数据说明了电厂灰渣干法处理的环境效益,此改造项目贯彻了可持续发展的理念,符合节能减排工作的指导方针.9.期刊论文国家经贸委节能信息传播中心节能案例研究34液态排渣立式旋风炉技术及应用-设备管理与维修2002(6)10.会议论文张雪峰.张斌炉底干式排渣系统2008随着国家环保、节能要求的不断提高,现有的水力除渣系统在节能、节水、环保等方面已越来越受到关注,特别是对于水资源紧缺的北方地区。为了提高灰渣处理系统的安全可靠性和环保性能,进一步节能、节水、减少占地、节省投资,干式排渣技术是当前的理想选择。本文介绍了干式排渣机的工作原理、系统组成，分析了干式排渣系统对锅炉效率的影响，对其经济、技术进行了比较。本文链接：http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_zgdljy201103069.aspx授权使用：qkdzx4(qkdzx4)，授权号：a1588f6a-bf23-4b59-acc0-9f0c01084a26下载时间：2011年6月24日