鍋爐除渣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、鍋爐除渣系統(tǒng)設(shè)計(jì)一臺 200MW 機(jī)組 670t/h 褐煤鍋爐，每天排出的灰渣量約為 150200 噸，因此鍋爐的除渣問題顯得日益重要。如何破碎、排放、輸送這些灰渣，既要符合環(huán)保要求、節(jié)約能源、水源，又要考慮灰渣的綜合利用，將是電廠急需解決的重大問題之一一整套的鍋爐除渣設(shè)備應(yīng)包括以下三個(gè)主要部分： a.灰渣的排渣設(shè)備、粒化設(shè)備或碎渣設(shè)備（包括排渣槽、?；?、碎渣機(jī)等）； b.將灰渣運(yùn)送到堆灰場的設(shè)備（包括各種機(jī)械卸渣設(shè)備、撈渣設(shè)備、輸送設(shè)備等）及系統(tǒng)； c.利用灰渣中熱量的設(shè)備（如各種熱交換器、蒸發(fā)器和空氣冷凝器等）。除渣設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算和選用需根據(jù)以下五個(gè)主要方面： 1.鍋爐燃用煤種的特性和

2、煤灰數(shù)量及其物理和化學(xué)性質(zhì)； 2.鍋爐的燃燒方式和排渣方式； 3.鍋爐的容量； 4.電廠的水源條件； 5.環(huán)保條例。 煤灰的熔融性（灰熔點(diǎn)）和流變特性（粘溫特性）與煤灰的結(jié)渣特性有密切關(guān)系，于燃用結(jié)渣性較強(qiáng)煤的電廠，其除渣設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)的問題較多。例如：刮板式撈渣機(jī)經(jīng)常會發(fā)生斷銷、斷鏈、疊鏈、鏈條掉道和卡澀，磨損快、不易排出較大焦渣，刮板易彎曲變形；濕式水封斗除渣設(shè)備的活塞缸和灰渣閘門的密封圈老化，閘門密封性差，排渣時(shí)經(jīng)常被渣卡住、打不開；輥式碎渣機(jī)被大渣卡死；錘擊式碎渣機(jī)的錘頭磨壞、脫落、機(jī)體震動(dòng)和格蓖易被灰渣堵塞等。發(fā)生上述問題時(shí)鍋爐必須立即減負(fù)荷運(yùn)行，及時(shí)排除故障，有時(shí)甚至需要停爐處理

3、，將失靈和損壞的碎渣設(shè)備機(jī)構(gòu)拆除，形成爐底開放式連續(xù)除渣。使?fàn)t底大量漏風(fēng)進(jìn)入爐膛，影響爐內(nèi)燃燒穩(wěn)定，汽溫升高，熱效率降低，風(fēng)機(jī)電耗增大，當(dāng)灰渣顆粒中SiO 2 /Al2O 3 >10 時(shí)大塊焦渣有很高的氣孔率（大于60%）和較大的表面積，爐內(nèi)結(jié)渣嚴(yán)重時(shí)，將近800900的大塊高溫焦渣不易粒化和破碎，許多大渣突然掉落水封斗中將會產(chǎn)生瞬時(shí)汽化，造成氣壓聚增，引起爆炸。可見：除渣設(shè)備的好壞將直接影響到鍋爐的正常運(yùn)行。 隨著燃料灰分和水分的不同，鍋爐排出的灰分?jǐn)?shù)量變化范圍就很大。例如：一臺燃用灰分為 15%的次煙煤（30%水分）的鍋爐所產(chǎn)生的總灰量幾乎為同等容量鍋爐燃用灰分為 10%的高熱值、中

4、等揮發(fā)分貧煤所產(chǎn)生的灰量的三倍。 鍋爐的燃燒方式和排渣方式不同所引起的排渣量變化也很大。例如：鏈條爐和拋煤機(jī)爐的排渣量占總灰量之比可達(dá)6085%，而煤粉爐一般只占2040%；液態(tài)排渣爐比固態(tài)排渣爐的排渣量要多得多。 電廠的水源條件及灰場大小是決定灰和渣處理系統(tǒng)選用形式（干式或濕式除灰渣系統(tǒng)，干式循環(huán)水或閉式循環(huán)水系統(tǒng)）的前提條件。 輸送灰渣的水中的油和油脂，全懸浮固形物，PH 值等水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是否超過環(huán)保規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，也是選擇除渣系統(tǒng)中所要考慮的主要問題之一。 以上這些問題將會直接影響除渣設(shè)備的設(shè)計(jì)、排渣方式、碎渣機(jī)的容量和選型以及灰渣的貯存、輸送和處理系統(tǒng)的型式等。除渣設(shè)備的設(shè)計(jì)和選型還與電廠鍋爐房

5、的整體布局以及堆灰場地與電廠的距離的遠(yuǎn)近、高地等有關(guān)。鍋爐的除渣設(shè)備與鍋爐的運(yùn)行密切相關(guān)，只有保證除渣設(shè)備正常運(yùn)行，才能保證鍋爐以至整個(gè)機(jī)組的正常運(yùn)行。 1 大型機(jī)組除渣系統(tǒng)投運(yùn)及設(shè)計(jì)現(xiàn)狀 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)目前已投運(yùn)或已設(shè)計(jì)即將投運(yùn)的600MW 機(jī)組除渣系統(tǒng)如下（1）水力噴射器除渣水力輸送至灰場的方式。陸地扎經(jīng)碎渣機(jī)破碎后由水力噴射器送至灰漿池，再通過灰漿泵送至灰場。（2）刮板撈渣機(jī)除渣水力輸送至灰場的方式。（3）水力除渣汽車運(yùn)輸至灰場的方式。鍋爐底渣采用水力方式輸送至脫水倉，渣經(jīng)脫水倉脫水后用汽車運(yùn)至用戶或渣場。（4）水力除渣皮帶機(jī)運(yùn)輸至灰場的方式。鍋爐底渣經(jīng)螺旋撈渣機(jī)撈入碎渣機(jī)破碎后，由

6、渣溝流至渣漿泵房錢池，再由渣泵送往脫水倉，渣經(jīng)脫水后上皮帶至灰場。（5）刮板撈渣機(jī)除渣皮帶機(jī)運(yùn)輸至灰場的方式。排渣系統(tǒng)為爐底渣由刮板撈渣機(jī)撈出輸送至管帶輸送機(jī)，由管帶輸送機(jī)輸送并提升至渣倉，再由汽車運(yùn)至灰場。（6）刮板撈渣機(jī)除渣汽車運(yùn)輸至灰場的方式。爐底渣由刮板撈渣機(jī)直接運(yùn)輸并提升至渣倉，再由汽車運(yùn)至灰場。2 電廠大中型機(jī)組常用除渣系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式分類 根據(jù)灰渣綜合利用和環(huán)保的要求，目前大中型機(jī)組采用水力除渣方式將渣直接輸送至水灰場的方式較少采用，常用的除渣方式歸結(jié)為以下3 種。（1）鍋爐排渣水力輸送脫水倉車或船等外運(yùn)。具體常見方式有：水封式排渣槽碎渣機(jī)水力噴射泵管道脫水倉汽車（或船等）外運(yùn)；水力

7、排渣槽刮板撈渣機(jī)碎渣機(jī)渣溝渣漿泵管道脫水倉汽車（或船等）外運(yùn)。（2）鍋爐排渣機(jī)械輸送渣倉車或船等外運(yùn)。具體常見方式有：水力排渣槽刮板撈渣機(jī)碎渣機(jī)中轉(zhuǎn)輸送機(jī)械（埋刮板機(jī)、皮帶輸送機(jī)或斗式提升機(jī)等）渣倉汽車（或船等）外運(yùn)；水力排渣槽刮板撈渣機(jī)渣倉汽車（或船等）外運(yùn)。（3）其他方式。如水力排渣槽刮板撈渣機(jī)活動(dòng)渣斗車或船等外運(yùn)；干式排渣機(jī) 碎渣機(jī)鏈斗式輸送機(jī)或氣力輸送系統(tǒng)渣倉車或船外運(yùn)等方式。 3 各除渣系統(tǒng)方案簡述 3.1 鍋爐排渣水力輸送脫水倉車或船等外運(yùn)方案 3.1.1 水封式排渣槽碎渣機(jī)水力噴射泵管道脫水倉汽車(或船等) 外運(yùn)方案 鍋爐爐膛排渣連續(xù)進(jìn)入鍋爐水封式排渣槽，水封式排渣槽定期排渣，每

8、班一次，每次約24h。排渣時(shí)開啟排渣門，渣經(jīng)碎渣機(jī)破碎至粒徑不大于25 mm的渣粒后進(jìn)入水力噴射泵，由高壓水泵來的高壓水進(jìn)入水力噴射泵與渣一起經(jīng)渣管輸送至脫水倉。 渣斗溢流水進(jìn)入渣水坑，渣水坑容納來自渣斗冷卻和水封槽的排水，渣水坑內(nèi)安裝 2 臺渣水泵，將 坑內(nèi)渣水輸送至供水系統(tǒng)中的緩沖水池或濃縮機(jī)，沉淀后重復(fù)利用(脫水倉的溢流水和析出水也進(jìn)緩沖水池或濃縮機(jī)同樣處理)。 供水系統(tǒng)中設(shè)有各組數(shù)臺高、低壓水泵及沖洗水泵。 每爐設(shè)2 臺脫水倉，每臺脫水倉的存渣容積能 貯存1 臺爐設(shè)計(jì)煤種時(shí)約 2436 h 的存渣量。脫水倉 1 臺進(jìn)渣漿，1 臺靜置脫水，交替運(yùn)行。渣漿進(jìn)入脫水倉后，大部分的渣粒將沉降在

9、倉體內(nèi)，而溢流水將從脫水倉頂部的溢流堰排出。當(dāng) 1 臺脫水倉裝滿后，切換至另1 臺空置的脫水倉進(jìn)渣漿，料滿的1 臺靜置脫水。脫水倉內(nèi)的渣經(jīng)68 h 的脫水后，含水率約25 30。濕渣從脫水倉排出后由汽車或船外運(yùn)。 從脫水倉溢流的渣水連續(xù)進(jìn)入高效濃縮機(jī)(或緩沖水池)。渣水經(jīng)處理后，澄清的溢流水排入清水池，由除灰水泵加壓送回除灰系統(tǒng)內(nèi)的各要求用水點(diǎn)重復(fù)利用。高效濃縮機(jī)(或緩沖水池)底部排出的渣漿，則經(jīng)排泥泵排入脫水倉再行脫水。每臺爐設(shè)2 臺高效濃縮機(jī)，運(yùn)行1 臺，備用1 臺。每個(gè)排渣單元配2 臺排泥泵 ，運(yùn)行1 臺，備用1 臺。 2 臺爐共設(shè) 2 臺除灰水泵，其中 1 臺運(yùn)行，1 臺備用。由于沖渣

10、水回收重復(fù)使用，水質(zhì)較差，故除灰水泵選用耐磨雜質(zhì)泵，以提高使用壽命。在除灰水泵房內(nèi)還設(shè)有回收水的化學(xué)加藥處理設(shè)施，用于防止結(jié)垢與腐蝕。 3.1.2 水力排渣槽刮板撈渣機(jī)碎渣機(jī)渣溝渣泵管道脫水倉汽車(或船等)外運(yùn)方案 鍋爐爐膛排渣連續(xù)進(jìn)入刮板撈渣機(jī)上槽體，經(jīng)水冷卻和?；笥晒伟鍝圃鼨C(jī)撈出進(jìn)入碎渣機(jī)，由碎渣機(jī)破碎至粒徑不大于25mm的渣粒后排入渣溝，然后由激流噴嘴噴出的高壓水沿渣溝沖入排渣泵房前池。 每2 臺爐設(shè)l 座排渣泵房。進(jìn)入排渣泵房前池內(nèi)的渣漿由排渣泵經(jīng)管道送往脫水倉。 每臺爐配備 1 臺刮板撈渣機(jī)，1 臺碎渣機(jī)。兩者出力均可滿足鍋爐吹灰時(shí)渣量瞬間大增的工況。碎渣機(jī)排渣粒度最大為 25mm

11、。刮板撈渣機(jī)及碎渣機(jī)安裝于鋼軌上，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以關(guān)閉渣井關(guān)斷門，將撈渣機(jī)或碎渣機(jī)拉出進(jìn)行短時(shí)間搶修(撈渣機(jī)帶自驅(qū)動(dòng)裝置)，此段時(shí)問一般為24h 4 。 一般每2 爐設(shè)有1 座排渣泵房，位于2 爐的電除塵器之間，與電除塵器綜合樓組成聯(lián)合建筑。排渣泵房內(nèi)每爐設(shè)排渣泵2 臺，其中1 臺運(yùn)行，1 臺備用，各配1 根渣管通往脫水倉。排渣泵由液力偶合器調(diào)速傳動(dòng)，以便在運(yùn)行時(shí)，對排渣泵的生產(chǎn)率進(jìn)行一定范圍內(nèi)的調(diào)節(jié)，減少補(bǔ)水量。 脫水倉、渣水處理和回收水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)配置及運(yùn)行模式與3.1.1 系統(tǒng)相同。 3.2 鍋爐排渣機(jī)械輸送渣倉車或船等外運(yùn)方案 3.2.1 水力排渣槽刮板撈渣機(jī)碎渣機(jī)中轉(zhuǎn)輸送機(jī)械(埋刮板

12、機(jī)、皮帶輸送機(jī)或斗式提升機(jī)等) 渣倉車或船等外運(yùn)方案 由于該方案中的輸送設(shè)備有埋刮板機(jī)、皮帶輸送機(jī)或斗式提升機(jī)等，以下以埋刮板機(jī)為例論述該方案，對于其它2 臺設(shè)備將在方案比較中介紹其優(yōu)缺點(diǎn)。 爐膛排渣連續(xù)進(jìn)入刮板撈渣機(jī)上槽體，經(jīng)水冷卻和淬化后由刮板撈渣機(jī)撈出排人碎渣機(jī)，由碎渣機(jī)破碎后排人埋刮板輸送機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至渣倉頂部，埋刮板輸送機(jī)出口設(shè)置有三通切換門，三通的一個(gè)出口直接至埋刮板輸送機(jī)的近端渣倉，三通的另一個(gè)出口至渣倉頂部的帶式輸送機(jī)，埋刮板輸送機(jī)排出的渣可由該帶式輸送機(jī)輸送至遠(yuǎn)端渣倉。刮板撈渣機(jī)、碎渣機(jī)、埋刮板輸送機(jī)和帶式輸送機(jī)的生產(chǎn)率均留有相應(yīng)的裕度，能適應(yīng)鍋爐吹灰時(shí)排渣量瞬間大增的工況運(yùn)行。撈

13、渣機(jī)安裝于鋼軌上，裝有自驅(qū)動(dòng)電機(jī)，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，可關(guān)閉渣井下口的液壓關(guān)斷門后將撈渣機(jī)移至鍋爐落渣口旁邊進(jìn)行短時(shí)間搶修，根據(jù)渣井容量和液壓關(guān)斷門的情況，此段搶修時(shí)間一般不應(yīng)超過4h。 鍋爐房內(nèi)設(shè)置有一個(gè)集水池，刮板撈渣機(jī)的溢流水、渣倉析水和除渣設(shè)施地面沖洗水均由排水溝匯集至鍋爐房內(nèi)的集水池。然后，由立式排水泵將水送人高效濃縮機(jī)或澄清池進(jìn)行澄清處理，澄清后的水排人除灰水泵清水池，由除灰水泵送回除渣系統(tǒng)重復(fù)利用 ，清水池的溢流水 自排至機(jī)組排水槽。高效濃縮機(jī)或澄清池底部排出的灰漿則由立式排污泵送至渣倉或沉煤池。 為盡可能提高刮板撈渣機(jī)排水水質(zhì)，降低含塵率，在刮板撈渣機(jī)水平段全程溢流水排出口前設(shè)置有渣

14、水濾清裝置，以便于溢流水的回收使用。 本方案每臺鍋爐配1 臺刮板撈渣機(jī)，1 臺碎渣機(jī)，1 臺傾斜布置角度約為45 o 的埋刮板輸送機(jī)，2 臺渣倉(配帶 1 臺帶式輸送機(jī))。為防止大渣塊進(jìn)入碎渣機(jī)而影響碎渣機(jī)的正常運(yùn)行，刮板撈渣機(jī)的出口設(shè)置有大渣清除篦子。 每爐對應(yīng)設(shè)置渣倉2 臺(可滿足17h 左右的儲渣量)，1 臺進(jìn)渣，另1 臺析水卸渣，交替運(yùn)行。渣倉內(nèi)壁配有少量的析水元件，可盡可能地脫去渣內(nèi)的水分，使?jié)裨阌谶\(yùn)輸。渣倉排出的濕渣由自卸汽車或船外運(yùn)。 3.2.2 水力排渣槽刮板撈渣機(jī)渣倉車或船等外運(yùn)方案 本方案每臺鍋爐配1 臺刮板撈渣機(jī)，2 臺渣倉(配帶1 臺帶式輸送機(jī))。 爐膛排渣連續(xù)進(jìn)入刮

15、板撈渣機(jī)上槽體，經(jīng)水冷卻和淬化后由帶加長斜升脫水段的刮板撈渣機(jī)撈出，刮板輸送機(jī)出口設(shè)置有三通切換門，三通的 1 個(gè)出口直接至近端渣倉 ，三通的另 1 個(gè)出口至渣倉頂部的帶式輸送機(jī)，輸送至遠(yuǎn)端渣倉。渣倉共設(shè) 2 臺 1 臺進(jìn)渣，1 臺脫水和卸渣。渣倉仍然保留有析水元件，使?jié)裨暮食浞值亟档?；濕渣由自卸汽車排往灰場或綜合利用用戶。 本方案每臺鍋爐配1 臺刮板撈渣機(jī)(其傾斜段加長至直接進(jìn)入渣倉)，2 臺渣倉(配帶1 臺帶式輸送機(jī))，可滿足約17h 左右的儲渣量，1 臺進(jìn)渣，另臺析水卸渣，交替運(yùn)行。渣倉排出的濕渣由自卸汽車或船外運(yùn)。 渣水處理和回收水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)配置和運(yùn)行模式與3.2.1 系統(tǒng)相同。

16、 3.3 其他方式 其他方式主要有 ：水力排渣槽刮板撈渣機(jī)活動(dòng)渣斗車或船等外運(yùn)；干式排渣機(jī)碎渣機(jī)鏈斗式輸送機(jī)渣倉車或船等外運(yùn)；干式排渣機(jī)碎渣機(jī)氣力輸送系統(tǒng) 渣倉車或船等外運(yùn)等方式。 3.3.1 水力排渣槽刮板撈渣機(jī)活動(dòng)渣斗車或船等外運(yùn)方案 爐膛排渣連續(xù)進(jìn)入刮板撈渣機(jī)上槽體，經(jīng)水冷卻和淬化后由帶加長斜升脫水段的刮板撈渣機(jī)撈出排入活動(dòng)渣斗。濕渣由自卸汽車排往灰場或用戶綜合利用。刮板撈渣機(jī)設(shè)置有渣水濾清裝置，可對撈渣機(jī)溢流水進(jìn)行初步濾清處理 5 。 本方案中每臺鍋爐配備 1 臺刮板撈渣機(jī)，刮板撈渣機(jī)提升傾斜角度約 35 o ，頭部高度約7m，其頭部在鍋爐房內(nèi)爐膛側(cè)鍋爐鋼架內(nèi)。 因該方案刮板撈渣機(jī)頭部

17、高度受限，每爐設(shè)置容積約為7.5m 3 的活動(dòng)渣斗6 個(gè)(總?cè)莘e約為 45m 3 /爐，僅能滿足燃用設(shè)計(jì)煤種時(shí)約 8h 儲渣量)。活動(dòng)渣斗排出的濕渣由自卸汽車或船外運(yùn)。 渣水處理和回收水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)配置和運(yùn)行模式與3.2.1 系統(tǒng)相同。 3.3.2 干式排渣機(jī)碎渣機(jī)鏈斗式輸送機(jī)或氣力輸送系統(tǒng)渣倉車或船等外運(yùn)方案 干式排渣系統(tǒng)包括渣井、關(guān)斷門、干式排渣機(jī)(風(fēng)冷型)、一級碎渣機(jī)、二級碎渣機(jī)、正壓氣力輸送系統(tǒng)或鏈斗式輸送機(jī)、貯渣倉、布袋過濾器、真空壓力釋放閥、卸渣設(shè)備及控制系統(tǒng)等。正壓氣力輸送系統(tǒng)包括輸送空壓機(jī)、輸送壓力容器、空氣干燥器輸送管道閥門等 6 。 爐底渣穿過渣井，進(jìn)入干式排渣機(jī)，在于式排渣

18、機(jī)輸送帶上被空氣冷卻，被熱渣加熱的空氣進(jìn)入鍋爐爐膛，冷卻后的底渣，經(jīng)兩級碎渣機(jī)破碎后，進(jìn)入壓力容器，利用正壓氣力輸送系統(tǒng)送至渣倉貯存或由鏈斗式輸送機(jī)送至渣倉貯存。貯存在渣倉中的干渣可裝車或船外運(yùn)。每臺爐設(shè)正壓氣力輸送系統(tǒng) 2 套，1 套運(yùn)行，1 套備用，為保證輸送系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，系統(tǒng)中關(guān)鍵設(shè)備及閥門進(jìn)口和整套系統(tǒng)采用程序自動(dòng)控制，貯渣倉卸渣采用就地手動(dòng)控制，各設(shè)備設(shè)有就地啟停按鈕。 4 除渣系統(tǒng)方案的分析和比較 4.1 鍋爐排渣水力輸送脫水倉車或船等外運(yùn)方式方案 此方式中包括水封式排渣槽碎渣機(jī)水力噴射泵管道脫水倉汽車(或船等) 外運(yùn)方案和水力排渣槽刮板撈渣機(jī)碎渣機(jī)渣溝渣泵管道脫水倉汽車(或船

19、等) 外運(yùn)方案。 4.1.1. 水封式排渣槽碎渣機(jī)水力噴射泵管道脫水倉汽車(或船等) 外運(yùn)方案 國外排渣系統(tǒng)以前大多采用此方案，國內(nèi)過去在引進(jìn)機(jī)組中采用的也較多 ，如平圩電廠、北侖港電廠等，最近華東地區(qū)(如常州電廠等)的電廠仍然在采用。水封式排渣槽(大水斗)采用水力噴射泵管道系統(tǒng)將渣定期輸往脫水倉。該系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)是由于主廠房區(qū)域里是通過管道輸渣，廠區(qū)衛(wèi)生環(huán)境條件較好。但該系統(tǒng)定期排渣設(shè)計(jì)需配置較多設(shè)備 (包括渣水系統(tǒng)中設(shè)備如高低壓水泵等)，控制點(diǎn)多系統(tǒng)比較復(fù)雜，運(yùn)行要求較高，耗水量大，水力噴射泵輸送效率較低(一般小于40)、輸送長度和揚(yáng)程有限，對脫水倉布置距離較遠(yuǎn)及脫水倉本體高度較高時(shí)輸送較

20、困難 ，因此，對脫水倉的布置來說受到一定限制。另外，由于國內(nèi)運(yùn)行時(shí)煤種變化大，煤品質(zhì)較差，可能結(jié)焦，如果有大塊(超過碎渣機(jī)入口尺寸的焦渣形成 ，則影響碎渣機(jī)正常工作，造成排渣困難。如果碎渣機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后其出料粒度達(dá)不到要求，較大塊焦渣進(jìn)入水力噴射泵更會造成泵或管堵塞。此外，由于輸渣流速較高(一般大于2.3m/s)，輸渣管道和彎頭通常采用耐磨材料，整個(gè)系統(tǒng)投資和運(yùn)行費(fèi)相對較高，運(yùn)行維護(hù)工作量較大另外，由于碎渣機(jī)、水力噴射泵、輸渣管道均無備用旦設(shè)備、管道出現(xiàn)故障，處理也較麻煩。此外，由于該系統(tǒng)設(shè)備(水力噴射泵等)出力不可調(diào)，一旦鍋爐燃燒煤質(zhì)變差 ，系統(tǒng)出力要求加大，就僅能靠增加設(shè)備管道運(yùn)行循環(huán)時(shí)

21、間才能實(shí)現(xiàn)，相應(yīng)加重了系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷。總的來說，該系統(tǒng)型式與老式系統(tǒng)相比，占地、投資、運(yùn)行維護(hù)等主要指標(biāo)均不太經(jīng)濟(jì)，適應(yīng)工況變化的能力有限，故在選擇大型機(jī)組排渣系統(tǒng)時(shí)，基本上不作推薦方案。 國內(nèi)有少量的電廠往往采用水封排渣槽定期排放渣水，而采用渣溝匯流渣水后由灰渣泵排入脫水倉的方案。由于該系統(tǒng)瞬時(shí)排放量很大，往往造成渣水 四溢，嚴(yán)重影響文明生產(chǎn)，且定期排放造成了對灰渣泵的流量需求不均勻，不利于泵在高效率工況下經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此，該方案基本不用。 4.1.2 水力排渣槽刮板撈渣機(jī)碎渣機(jī)渣溝渣泵管道脫水倉汽車(或船等)外運(yùn)方案 渣溝脫水倉除渣方案在國內(nèi)已有大量的成功運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。大型機(jī)組工程水力除渣系統(tǒng)過

22、去也大都采用這一常規(guī)方案，運(yùn)行人員對系統(tǒng)很熟悉并積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。從脫水效果來看，脫水倉能夠基本保證脫水的濕渣含水率低于25%，對于渣的外運(yùn)以及灰場的碾壓均有好處。由于脫水倉及其他除渣設(shè)備布置在一起，且可以布置在離主廠房較遠(yuǎn)的灰渣處理區(qū)，裝渣點(diǎn)集中，作業(yè)方便 ，通道順暢，污染范圍小。與前者方案相比，本方案不同之處有以下幾點(diǎn)。 (1)鍋爐排渣方式不同。鍋爐排渣方式由水封式排渣槽改為采用水力排渣槽加水浸式刮板撈渣機(jī)連續(xù)除渣，經(jīng)調(diào)研比較，后者具有如下優(yōu)點(diǎn)。 1)降低運(yùn)行能耗。采用撈渣機(jī)不必像水封式排渣槽那樣需要大量的高壓水源，系統(tǒng)運(yùn)行能耗大為降低。 2)撈渣機(jī)與渣井組成了嚴(yán)密的水密封系統(tǒng)，可有效防止

23、爐底漏風(fēng)，改善了燃燒條件，使鍋爐效率提高，煤耗降低。 3)節(jié)水。采用撈渣機(jī)耗水量僅為水力排渣裝置的1/3。 4)便于渣的綜合利用，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 5)采用撈渣機(jī)可降低鍋爐的整體高度，根據(jù)資料介紹，300MW 以上機(jī)組至少降低了 2m，每降低1 m，可節(jié)省投資近10 萬美元。 (2)排渣輸送提升設(shè)備不同。由于采用撈渣機(jī)， 排水同渣一并通過渣溝連續(xù)排出，再由排渣泵通過渣管輸送至脫水倉。 1)首先，由于采用了連續(xù)運(yùn)行的方式，設(shè)備和管道負(fù)荷較小且均勻，系統(tǒng)運(yùn)行工況平穩(wěn)。 2)設(shè)備、管道均有備用，檢修維護(hù)不會影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，系統(tǒng)和設(shè)備的可靠性較高。 3)由于排渣泵的輸送效率較水力噴射

24、泵大幅提高，且輸送揚(yáng)程較大，調(diào)節(jié)工況能力較強(qiáng)等特點(diǎn)，使得系統(tǒng)后續(xù)設(shè)備(如脫水倉等)布置基本不受任何限制，便于整個(gè)廠區(qū)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)規(guī)劃，且運(yùn)行能耗相對較小。 (3)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的其他不同點(diǎn)。 1)由于渣管輸送流速較低(只需大于1.8m/s)渣管材料可用普通鋼管，彎頭采用耐磨材料即可(當(dāng)然也可采用耐磨管道，則其壽命相對較長)。 2)系統(tǒng)設(shè)計(jì)較簡單，控制點(diǎn)相對較少。 3)可避免渣和排水對主廠房區(qū)的污染。 4)系統(tǒng)總投資相對較小，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用和工作量也相對較小。 鍋爐排渣水力輸送脫水倉車或船等外運(yùn)方式雖然具有系統(tǒng)運(yùn)行總體安全可靠、設(shè)備成熟、主廠房區(qū)衛(wèi)生環(huán)境較好等優(yōu)點(diǎn)，但與下面系統(tǒng)相比仍存在系統(tǒng)復(fù)雜、能耗高、

25、投資較大、運(yùn)行維護(hù)工作量及費(fèi)用較高的問題，尤其是在鍋爐燃用的煤質(zhì)含有較高CaO 時(shí)，脫水倉的濾網(wǎng)常結(jié)垢影響正常運(yùn)行(主要表現(xiàn)在析水元件的檢修工作量較大)。此外，刮板撈渣機(jī)脫水倉方案還存在著濕渣撈出后又加水脫水的不太合理的模式。所以，在 2000 年以后設(shè)計(jì)的大型機(jī)組電廠中采用此種模式的系統(tǒng)越來越少。 4.2 鍋爐排渣機(jī)械輸送渣倉車或船等外運(yùn)方案 此方案包括：水力排渣槽刮板撈渣機(jī)碎渣機(jī)中轉(zhuǎn)輸送機(jī)械(埋刮板機(jī)、皮帶輸送機(jī)或斗式提升機(jī)等)渣倉車或船等外運(yùn)方式和水力排渣槽刮板撈渣機(jī)渣倉車或船等外運(yùn)方式。 兩方案中渣由刮板撈渣機(jī)排出后通過中轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備或由加長型撈渣機(jī)直接進(jìn)渣倉，撈渣機(jī)排水由排水泵送人高效

26、濃縮機(jī)，排渣、排水從2 條路徑分別排出鍋爐房，渣的冷卻水以及設(shè)備用水采用閉式循環(huán)重復(fù)利用，這種模式合理地避免了撈渣機(jī)排渣脫水后再加水的環(huán)節(jié)。在該方案中，較多工程采用 2 臺渣倉形式的配置(也有部分電廠采用配 1 個(gè)渣倉的配置。相比較而言，2 個(gè)渣倉具有增加資金不多但對系統(tǒng)而言具有可靠性和靈活性提高較多的優(yōu)點(diǎn))，利用了 2 臺渣倉的切換而在靜置過程中脫水可降低濕渣含水率的優(yōu)點(diǎn)，濕渣含水率可有效保證在25%以下，對于渣的外運(yùn)以及灰場的碾壓均有好處且隨著濕渣含水率降低 ，也可減輕濕渣對道路和主廠房區(qū)的污染。 由于本方案不需要設(shè)置排渣泵房，也無需較長的灰渣溝，省去了排渣設(shè)備轉(zhuǎn)運(yùn)的過程。因此，布置緊湊，

27、系統(tǒng)簡單，運(yùn)行環(huán)節(jié)較少，維護(hù)方便且費(fèi)用低。另外，由于排渣不需要通過排渣泵的提升，從而降低了除渣系統(tǒng)電耗，運(yùn)行費(fèi)用較省。 當(dāng)然，由于渣倉等設(shè)備布置于鍋爐房內(nèi)和鍋爐房旁，容易造成鍋爐房內(nèi)區(qū)域布置較為擁擠，渣倉裝車作業(yè)不太方便。另外，如卸車時(shí)錯(cuò)位，卸車車輛漏渣，地面沖洗不及時(shí)，渣倉周圍地面會有污染。 在總投資方面，由于該系統(tǒng)中刮板撈渣機(jī)(包括中轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備)等設(shè)備技術(shù)要求較高，其部分關(guān)鍵部件要求采用進(jìn)口件，投資相對較高，但整個(gè)項(xiàng)目總投資仍然較脫水倉方案低 (具體視撈渣機(jī)等設(shè)備出力和布置尺寸而定)。 4.2.1 水力排渣槽刮板撈渣機(jī)碎渣機(jī)中轉(zhuǎn)輸送機(jī)械(埋刮板機(jī)、皮帶輸送機(jī)或斗式提升機(jī)等)渣倉車或船等外運(yùn)

28、方式與水力排渣槽刮板撈渣機(jī)渣倉車或船等外運(yùn)方式的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較分析 水力排渣槽刮板撈渣機(jī)碎渣機(jī)中轉(zhuǎn)輸送機(jī)械(埋刮板機(jī) 、皮帶輸送機(jī)或斗式提升機(jī)等)渣倉車或船等外運(yùn)方式中中轉(zhuǎn)機(jī)械輸送設(shè)備一般采用埋刮板機(jī) 、皮帶輸送機(jī)或斗式提升機(jī)等。皮帶輸送機(jī)由于通常為不封閉，一旦鍋爐燃燒的爐渣含細(xì)渣較多 ，排渣中就會含有較多的水 ，渣水一是會沿著皮帶兩側(cè)流到地面，二是皮帶機(jī)回程也會出現(xiàn)漏水漏渣 ，造成鍋爐房附近局部很臟，影響環(huán)境衛(wèi)生 ，且造成設(shè)備下方污染嚴(yán)重。設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)部件也存在一定的磨損 。此外，在有的電廠，細(xì)渣遇水后粘性很大，粘在皮帶上無法自行落下，雖采用了增設(shè)清掃器等多種方式卻不能完全見效。所以，在最近幾年的

29、中大型機(jī)組中采用埋刮板機(jī)和斗式提升機(jī)等密封機(jī)械作為中轉(zhuǎn)設(shè)備的電廠逐漸取代了皮帶輸送機(jī)。 水力排渣槽刮板撈渣機(jī)碎渣機(jī)中轉(zhuǎn)輸送機(jī)械(埋刮板機(jī)、皮帶輸送機(jī)或斗式提升機(jī)等)渣倉車或船等外運(yùn)方式(以下簡稱方案一)和水力排渣槽刮板撈渣機(jī)渣倉 車或船等外運(yùn)方案(簡稱方案二)系統(tǒng)設(shè)計(jì)等差別不大，下面就方案一與方案二進(jìn)行 比較分析。 對于方案一和方案二的技術(shù)性可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析。 (1)渣的帶水、含水方面。方案一由于濕渣經(jīng)刮板撈渣機(jī)后由碎渣機(jī)埋刮板機(jī)中轉(zhuǎn)后進(jìn)人渣倉，其渣的帶水、含水問題將比方案二差一些，原因有如下幾點(diǎn) 7 。 1)方案一受刮板撈渣機(jī)頭部傾角和斜升段設(shè)計(jì)限制，其脫水效果十分有限，其頭部抬高一

30、般僅約為6m左右 ，傾角為30°，斜升段長度約為10.6m(但真正離開水面行走距離僅約為6.8m)，在進(jìn)入碎渣機(jī)前渣的帶水大部分會沿著刮板撈渣機(jī)斜升段流回?fù)圃鼨C(jī)(撈渣機(jī)斜升段底板設(shè)計(jì)成人字形排水槽以加強(qiáng)濕渣的排水)，但仍有不少水與渣一同被排人碎渣機(jī)和埋刮板機(jī)中。而方案二采用了大傾角加長段的刮板撈渣機(jī)，其頭部抬高一般約為20m，傾角為35°斜升段長度約為33m(真正離開水面行走距離約為30m)。在進(jìn)入渣倉前，渣的帶水絕大部分會沿著刮板撈渣機(jī)斜升段流回?fù)圃鼨C(jī)(撈渣機(jī)斜升段底板設(shè)計(jì)成人字形排水槽以加強(qiáng)濕渣的排水)，實(shí)現(xiàn)濕渣的絕大部分脫水。 2)方案一由于碎渣機(jī)沒有排水功能，埋刮板

31、機(jī)雖采用大傾角、長斜升段的布置設(shè)計(jì)，其頭部抬高一般約為20m左右，傾角為45°，斜升段長度約為28m，但其尾部(碎渣機(jī)下部) 等處的設(shè)計(jì)較為麻煩，一方面此處的排水孔極容易被積渣堵塞；另一方面尾部集渣易使埋刮板機(jī)尾部鏈輪和鏈條帶渣，設(shè)備部件存在磨損等缺陷不易解決，雖然可設(shè)計(jì)反沖洗水等措施但運(yùn)行效果仍可能不太理想。所以，含渣水在埋刮板機(jī)段的脫水、排水效果不太理想，這樣含渣水與渣一起被排人渣倉。 3)由于渣倉儲渣時(shí)間相對較長，渣倉又設(shè)計(jì)有析水元件(有些廠家的排渣門還設(shè)有析水元件)，濕渣在此將得到進(jìn)一步的脫水。 4)對于設(shè)計(jì)了 2 臺渣倉的系統(tǒng)而言，濕渣的儲渣時(shí)間相對較長(每臺渣倉的儲渣時(shí)間

32、約 17 h)，且可完全實(shí)現(xiàn)靜置析水，使渣的含水率減小到最低，給電廠文明生產(chǎn)和衛(wèi)生環(huán)境創(chuàng)造了較好的條件。 (2)系統(tǒng)和設(shè)備布置及對周圍環(huán)境的影響方面。方案一由于增加了埋刮板機(jī)的排水，且其排水中的含細(xì)渣的比例較高(埋刮板機(jī)的排水處不可能像刮板撈渣機(jī)排水處水平段可設(shè)較長段濾板)，相對環(huán)節(jié)多一些、處理要麻煩一些，對環(huán)境的不利影響更大一些。該方案總的來看，方案一設(shè)備布置占地較方案二要大一些。當(dāng)然，由于渣倉設(shè)在鍋爐房周圍，汽車在此裝渣，方案一與方案二一樣由于在鍋爐房旁卸渣，該區(qū)域及運(yùn)渣道路不可避免會存在一定污染(當(dāng)然，若電廠嚴(yán)格管理，情況會好一些)，但鍋爐房內(nèi)基本不會存在污染。另外，刮板撈渣機(jī)的布置對鍋

33、爐房內(nèi)的設(shè)備及管道均無影響。 (4)水處理方面。方案一由于渣系統(tǒng)排水分為刮板撈渣機(jī)和埋刮板機(jī)分別排出，而埋刮板機(jī)的排水由于未經(jīng)任何處理水質(zhì)較差，所以水循環(huán)的效果要差一些。 (5)設(shè)備國產(chǎn)化方面。方案一由于中轉(zhuǎn)設(shè)備一般布置在鍋爐房外，相應(yīng)刮板撈渣機(jī)的設(shè)計(jì)長度較長，但在這種情況下方案一刮板撈渣機(jī)的總長度仍比方案二短許多，提升高度也較低，相應(yīng)對撈渣機(jī)的技術(shù)要求會較低一些，可靠性相對高一些。但埋刮板機(jī)的設(shè)計(jì)雖較刮板撈渣機(jī)在設(shè)計(jì)寬度、高度上均要小許多，但其設(shè)計(jì)制造技術(shù)要求一點(diǎn)不低，在設(shè)備輸送出力、提升高度、傾斜輸送、耐磨性及運(yùn)行壽命等方面對該設(shè)備提出了更加嚴(yán)格的技術(shù)要求，而方案二目前刮板撈渣機(jī)的關(guān)鍵部件

34、宜采用進(jìn) 口(如鏈條和液壓馬達(dá)等)。 (7)適應(yīng)性方面。方案一由于該方案所有設(shè)備(刮板撈渣機(jī)、碎渣機(jī)、埋刮板機(jī))的出力與方案二設(shè)備(刮板撈渣機(jī))的出力相同，在出力方面兩方案是完全一樣，只是在鍋爐結(jié)焦方面，方案一由于刮板撈渣機(jī)設(shè)有排大渣口(地面人工處理)和碎渣機(jī)等措施，可將大渣甚至超大渣塊在進(jìn)入渣倉之前進(jìn)行處理，適應(yīng)性相對較好。 由于兩方案的系統(tǒng)設(shè)計(jì)都十分類似，僅使用的設(shè)備種類和數(shù)量有所不同， 4.3 其他方式 主要包括水力排渣槽刮板撈渣機(jī)活動(dòng)渣斗車或船等外運(yùn)；干式排渣機(jī)碎渣機(jī) 鏈斗式輸送機(jī)渣倉車或船等外運(yùn)；干式排渣機(jī)碎渣機(jī)氣力輸送系統(tǒng)渣倉車或船等外運(yùn)等方式。 由于其它方式在大型機(jī)組的電廠中均沒

35、有采用，所以本文只對該幾種方式進(jìn)行簡單比較，不作贅述。 4.3.1 水力排渣槽刮板撈渣機(jī)活動(dòng)渣斗車或船等外運(yùn)方式 活動(dòng)渣斗方案在技術(shù)性方面可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析。 (1)渣的帶水、含水方面。濕渣經(jīng)刮板撈渣機(jī)直接進(jìn)入活動(dòng)渣斗，其渣的帶水問題相對較多，原因有如下幾點(diǎn)1)刮板撈渣機(jī)頭部的抬高受到渣斗在鍋爐房內(nèi)的風(fēng)管道布置上的限制，頭部抬高一般約為7m，傾角為35°，斜升段長度也僅約為11.33m。在進(jìn)入活動(dòng)渣斗前渣的帶水大部分會沿著刮板撈渣機(jī)斜升段流回?fù)圃鼨C(jī)(撈渣機(jī)斜升段底板設(shè)計(jì)成人字形排水槽以加強(qiáng)濕渣的排水)，但由于斜升段相對較短，仍然有一部分水會帶進(jìn)活動(dòng)渣斗。 2)由于活動(dòng)渣斗的結(jié)構(gòu)

36、設(shè)計(jì)的限制，加之活動(dòng)渣斗又較頻繁的移動(dòng)，活動(dòng)渣斗本身就不太可能設(shè)置析水元件和析水管道(據(jù)了解目前投運(yùn)和設(shè)計(jì)的電廠均無析水元件)，排渣門也僅能設(shè)計(jì)為不帶充氣密封的普通對開式排渣門，渣斗濕渣中的水將得不到很好地疏導(dǎo)和排放。 3)活動(dòng)渣斗的儲渣總時(shí)間相對較短(約8 h)，渣斗又無析水元件，濕渣的含水率加大，裝車后給卸渣點(diǎn)及其運(yùn)渣道路帶來的污染也會更大。 (2)系統(tǒng)和設(shè)備布置及對周圍環(huán)境的影響方面。濕渣在裝渣、卸渣區(qū)域成為一個(gè)污染源。由于渣斗運(yùn)行時(shí)有部分含水濕渣進(jìn)入活動(dòng)渣斗后，渣斗中的細(xì)渣和污水會通過沒有充氣密封的排渣門不停地漏至渣斗下地面，加之活動(dòng)渣斗在鍋爐房橫向所占面積較寬，勢必造成污染面較大。濕渣對鍋爐房內(nèi)和運(yùn)渣道路的污染，更進(jìn)一步對灰場的碾壓造成一定程度的影響。另外，活動(dòng)渣斗由于放在鍋爐房內(nèi)，其設(shè)計(jì)、安裝尺寸受到鍋爐鋼架、梁、柱、熱風(fēng)道及其他鍋爐管道的限制，場地及空間十分有限(每個(gè)活動(dòng)渣斗僅能設(shè)計(jì)為 7.5m 3 )，且渣斗在鍋爐房內(nèi)橫向布置，對鍋爐房的熱風(fēng)道和其他管道的影響比較嚴(yán)重，將會使這些管道布置改道 ，且布置困難也不合理。該方案總的來看，設(shè)備布置占地較小，但是，汽車在鍋爐房內(nèi)裝渣作業(yè)不方便，需要電廠嚴(yán)格管理，經(jīng)常打掃、清除污染環(huán)境的渣、水。 (3)運(yùn)行維護(hù)方面。由于活動(dòng)渣斗和排渣門數(shù)量較多，又需較頻繁地移動(dòng)，系