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干式排渣系统设计和运行的若干问题研究

  摘要 干式排渣系统与传统的水力除渣系统比较具有占地小节水环保等优点,已在全国范围内大量使用。如何保证干渣系统的运行并保证锅炉正常运行效率攸关重要。
  关键词 干式排渣系统;碎渣机;壁温;清扫链;输送链;冷却风量
  中图分类号TM92 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)38-0023-01
  1 干式排渣系统介绍
  燃煤锅炉除渣系统传统采用水冷却和水力输送,为此需设置水泵、灰渣沟、灰渣池、浓缩机、脱水仓、灰渣泵、输渣管道和灰场等一系列设施,组成一个庞大的除渣系统。锅炉干式排渣技术是在八十年代中期由意大利MAGALDI公司发展起来的,设备不需要水,从而改变了火电厂传统的水力除渣方式,实现了无污水排放,避免了水力除渣引发的许多问题。
  2 碎渣机卡涩磨损问题
  在锅炉使用过程中掉杂物一直没有引起足够的重视,实际其危害性相当大,例如锅炉受热面的防磨瓦和燃烧器因烧损局部破裂而脱落,会直接将碎渣机卡死甚至将其辊齿全部打碎,所以如何避免掉铁件以及掉了铁件后如何保护碎渣机相当重要。关键是利用锅炉检修期间加强对受热面防磨瓦和燃烧器的检查、更换,防磨瓦还可改用直接喷涂耐磨层的方法。同时,可在碎渣机进口前增设磁铁分离器等措施将铁件等杂物分离。而当杂物进入碎渣机时通过碎渣机自动反转来保护设备,当卡涩时碎渣机自动反转,三次以后如果还是卡涩则自动停运。
  3 渣斗壁温控制
  过渡渣斗的耐火材料要求能承受炉渣900℃高温,其有效容积能满足锅炉4h最大排渣量,并设有观察孔、除焦孔。同时过渡渣斗的钢结构和耐火材料要求承受大块炉渣的直接冲击。但是,过渡渣斗在设计中往往会忽略渣斗壁温控制的问题,实际渣斗耐火材料设计不仅要考虑耐磨,还要考虑系统运行中渣斗壁温的耐温程度,内蒙古金山发电有限公司干式排渣系统曾有教训,过渡渣斗耐火材料时当时选用锅炉耐火砖材料,其厚度在200mm,但在实际运行过程中,发现该种材料不仅不耐磨,而且渣斗外壁温度在80℃以上很不安全,运行一个多月时间后耐火材料开始出现磨损甚至脱落。后来我们重新选用带陶瓷颗粒的耐火材料,将其厚度改为400mm,更换使用后其外壁温度最终控制在50℃左右,运行几个月后均正常。
  同时我们对河南中孚电力有限公司300mW机组的过渡渣斗壁温也进行了测量,其浇注料的厚度也是按400mm设计,在过渡渣斗底部一般温度不超过60℃。
  笔者认为过渡渣斗浇注料一定要选用陶瓷粒耐火材料且要有足够的厚度,同时在浇注料的施工中必须严格执行工艺规程,把好掺料、搅拌及养护等各环节施工质量。
  4 刮板及清扫链耐磨
  干式除渣系统关键设备就是干式除渣机,干渣机的可靠性直接影响整个系统,如果干渣机运行时出料干渣达不到要求,干渣温度过高会加剧干渣机刮板、清扫链和碎渣机的磨损,加剧干渣其他设备的腐蚀磨损。另外,当干渣机故障检修时可以通过挤渣机挡渣存放一定时间的渣量,如果干渣机检修时间过长超过过渡渣斗存渣量则会影响整个锅炉的安全,所以保证干渣机安全可靠的运行十分重要。
  输送链和清扫链是干渣机关键部件之一,不锈钢输送带由不锈钢网和不锈钢板两部分组成,两者均由耐热、热膨胀率低的不锈钢加工而成,它是渣向外输送和冷却的主要部件,是干式排渣机的核心部分。不锈钢输送带的主要受力部件是不锈钢网,不锈钢网由一根一根的像螺旋的不锈钢丝用一根直的不锈钢丝连接而成。不锈钢输送带采用螺旋型的输送网结构,在运行过程即使有一处断裂,螺旋型不锈钢网仍能可靠连接,输送钢带可以继续运行。加上与钢网铆接的钢板保护,输送钢带可以保证长期可靠运行。
  清扫链由环链和刮板组成,刮板为重型刮板,刮板靠重力和干式排渣机壳体底部接触,将从输送钢带上漏下的细渣输送到干式排渣机出渣口排出。
  从实际运行的几个电厂来看,输送链容易跑偏,清扫链磨损比较严重,对跑偏现象要及时检查校正,否则引起链条磨损,严重时将输送链板绞弯变形,对清扫链的磨损,笔者认为关键是一定要防止大渣落入清扫链中,在干渣机头部设挡渣板要有效的挡住大渣块,只能允许粉尘扬尘进入清扫链,同时,清扫链板一定要有足够刚度,可以采用厚钢板或角钢工字钢等,链条也要有足够强度。
  5 冷却风量调节
  干渣系统设计运行时,其干渣机冷却风量到底需要多少,该部分冷却风对锅炉产生多大的影响,干渣经过冷却后能达到多少温度。为了确定其风量和影响度,华电公司对河南中孚电力有限公司二期工程300mW机组干排渣系统数据进行了测量,测量分两天进行,不同时段几次风量测量数据如表1。
  以上测试数据都是在锅炉正常运行情况下数据,从测试结果来看,干渣机冷却渣效果好,冷却风量在锅炉总风量的1%左右,可以保证不影响锅炉燃烧工况以及使用效率。如果开启干渣机头部补气风门使炉底进风量加大,则会对锅炉效率产生负面影响,运行实践证明,干式排渣系统冷却风量尽可能小于锅炉总风量的1%才不致于影响锅炉正常运行。



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