大型火力发电厂锅炉干排渣技术研究
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作者: 韩依洄
摘 要： 火力发电厂锅炉干排渣技术存在很多问题，在经济市场全球化的基础上，我国大型火力发电厂锅炉干排渣技术面临很大挑战，和国外先进技术相比还有一定的差距，干排渣技术在实践应用中还存在很多问题，例如不经济环保等，针对这些情况，相关技术人员对干式排渣系统进行优化设计，提出来应用局部分体式钢带输渣机，提高了超大渣块的预破碎能力下面就对这些方面进行分析，希望给有关人士一些借鉴。
关键词：火力发电厂 锅炉 干排渣技术
中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2016）11-0292-02
对于干式排渣技术而言，其优势较为明显，例如在实际使用中有很好的节能节水特点，而且不会产生污染，保护周围的自然环境，整个设备占地面积小，不会浪费火力发电厂有限的空间。但是也存在一定的问题，例如燃煤品种变化大， 煤质参差不齐，导致锅炉出现严重的结焦，除此之外，产生的灰渣量非常大，炉渣硬度很高，不利于火电厂长期的发展，必须予以改进更新。
一、分析干排渣系统
1.分析干排渣系统的组成情况
对于干排渣系统而言，其系统构成主要有非金属密封装置、风冷式钢带输渣机、渣井、关断装置、炉底破碎、碎渣机、储渣仓、后续输送系统、卸料系统，以及控制系统、电气部分组成[1]，在这些设备的相互协助作用下，其构成一个完成的系统，在设定参数下正常工作，保证火力发电厂的正常运行。
2.对干排渣工作原理的分析
当锅炉启动之后，正常运行过程中，高温炉渣会从锅炉排渣口排出，然后炉渣会直接进入到干式排渣系统中，炉渣之后会穿过渣井，再经过炉底的关断装置， 直接来到风冷式钢带输渣机，其是连续运行的，中途不会停滞。在此过程中热态炉渣已经被冷却，碎渣机会将这些炉渣进行破碎，之后其就进入到后续的输送系统，完成对其的存储工作后，将其进行集中放置，最后运输到指定位置。炉膛会产生一个负压的作用，这样在风冷式钢带输渣机内部就会进入少量的外部空气， 空气中含有一定量的氧气，可以保证没有燃尽的炉渣继续燃烧，和热态炉渣进行热交换。冷空气在吸收炉渣释放的温度后，其温度可以升高到300-400℃，与之相反的是热态炉渣会被冷却到100℃以下。冷空气完成加热操作后，这些空气就会被导入到炉膛中，热渣输出时所带走的热量就会被重新送回到炉膛内。
二、分析钢带输渣机基本现状
案例分析，某电厂上大压小热电联产2×350 MW工程干式排渣系统，就是经过下述方案4的优化设计，分析干式排渣系统工作的基本情况。在该工程中其基本参数分别为[2]，输送能力10-30t/h，清扫链输送角度要小于≤20°，提升高度为15m，存渣时间为12-20 h，输送距离为35-45m，出口温度要小于100℃[3]。
1.分析钢带输渣机工作原理
上述已经分析将高温炉渣从锅炉底部送出来，将这些高温炉渣冷却到100℃，但是在实际操作中，很多炉渣温度过高，还存在一些复杂的工况条件，传统方式已经满足不了正常的施工要求，因此必须加强对炉底输送设备设计，如果这一环节出现问题，直接影响干排渣系统的正常运行。技术人员经过研究应用了风冷式钢带输渣机，其可以满足不同工况下的工作环境，冷却功能也很好，工作中有很好的可靠性。
2.分析其各项参数指标
第一点，进行正常工作使用时，钢带可以使用55 000 h，甚至是更高。到达一个大修期就对其进行检测，然后将检测的参数和出厂参数对比分析，各项参数都合格，没有任何问题后才能继续使用。第二点，对于清扫链条构件，其最容易发生损坏，但是为了保证工作质量，保证设备运行的可靠性，要求其使用寿命在20000h左右。第三点，对于设备中的托辊、托轮零件，日常检查时及时进行润滑，延长其使用寿命，一般使用寿命在10 年左右。第四点，对于箱体、滚筒这些零部件，要求使用寿命大于30年[4]。
3.钢带输渣机的各项指标分析
在选择输渣机的时候，必须注重考察其输送能力，第一点，必须满足锅炉正常处理的渣量，满足处理最大渣量要求，满足卸载渣量要求。对于输送能力而言，通常分为正常出力值，选择校核煤种锅炉MCR工作状态下的最大渣量，对于最大出力值，选择正常出力值的两倍，对于卸载出力值，选择吹灰工作状态下的排渣量。对于输渣机的参数选择，也要满足日常工作要求即可。对于钢带的长度、宽度尺寸、运行的速度，一定要符合最大排渣量时的炉渣冷却要求。正常运行中卸料端渣温必须小于200℃，而箱体温度要小于50℃[5]。
三、分析对钢带输渣机的优化设计情况
干排渣系统钢带输渣机在当前的使用中，其输送量没有达到理想的效果，为了解决这一问题，技术人员分析将钢带机从爬升段起点将钢带、清扫链箱体分开， 对于钢带上的炉渣，以及底板上的细灰，设计成从单独箱体中运输，这些设计方案的理由如下，第一点，采取底板细灰输送方式其倾斜角度小，而在进行细灰输送时，其倾斜角度会降低到20°。除此之外，冷却的空气进入钢带后，不会影响正常输送底板的细灰，其设计原理基本就是这样，以此为基础进行优化设计，共设计了四种方法，具体情况如下。
1.气力输送清扫链层细渣至储渣仓方案
设计思路如下：对于清扫链进行改进，在爬升段开始将其分出，让其爬升到指定高度，然后在下面设计灰罐，其容积要在1m 3以上，这样经过管道通过气力输送进渣仓仓顶[6]。
2.机械输送清扫链层细渣到储渣仓方案
设计思路如下，利用相关的机械设备，把底板细灰传输到渣仓中，很好的完成工作任务。
3.机械输送清扫链层细渣至装车方案
设计思路如下，使用机械设备把底板细灰运送到装车系统中，节省工作时间，提高工作效率，减低工作人员的劳动量。
4.清扫链层细渣通过清扫链直接输送至装车方案 设计思路如下，使用清扫链把底板细灰直接输送出去，直接进行装车，完成操作[7]。
5.对上述四种方案效果的分析
对于第一种方案而言，对于地面上布置的灰罐位置，要在原有位置上向下挖坑，这样放置的灰罐会更加稳定，同时也能放置给料设备。为了达到设计目标，还要设计出气力输送系统，工作人员要结合实际情况，安装好设备和管路，但是也存在的一些问题，维护和检修的工作量就会增加，操作成本将会有很大的提高。必将增加检修维护工作。对于第二种方案而言，需要增加一台机械输送设备，同时也要安装对应的电气设备，做了相关设备的市场调研，其投资也很大，应用过程中该设备比较复杂，必然会出现一些故障，从整个系统设备分析，必然增加故障点，那么检修、维护的工作量也会增加。第三种方案也是增加了一台机械输送设备，同时也要安装对应的电气设备，这样故障点增加了，检修、维护的工作量也会增加。第四种方案没有新设备增加，其主要有以下方面的优势，在运送底板细灰的时候，其输送角度非常小，这样输送底板就不存在细灰问题。把清扫链系统从钢带机爬升段继续延长至渣仓底部，这样就进入到了装车系统，由于清扫链降低了其爬升角度同时对送出口的具体位置做了微调，清扫链长度比优化前减少了很多，提高了工作效率，避免了很多不必要过程，去输送效果是最好的，购置设备的成本也不高，在对干渣系统运行维护时工作量不是很大，综合考虑其是最合适的，从实践结果来看也是最理想的。
四、电厂实际应用效果评述
在上述案例中应用了第四种优化方案，该电厂共有两台机组，当前已经稳定运行了3年，没有发生重大事故，运行状况非常好。对干排渣系统进行了优化，操作非常方便，从投入资金成本方面分析，和其他方案没有大的差距，甚至比一些方案还节省。和非局部分体式钢带输渣机应用比较，减少了维护工作量，降低了维护频率，干排渣系统运行更趋稳定。分析其经济方面，在运行的3年中，减少了废弃物的排放，共节省排放30万吨，用水费用节省了96万元，节省的电费为 288 万，通过对排出干渣进行有效的存放和利用，其产生了468万的价值。当期该技术优势明显，各个发电企业都开始重视，并在该发电厂中应用，该技术得到了转化和推广应用，甚至在国外市场也有很强的竞争力。
结语
通过以上对大型火力发电厂锅炉干排渣技术分析，发现传统的钢带输渣机在运行中存在一定的问题，不不利于企业的可持续发展，工作环节较多，工作效率不高，通过清扫链层细渣通过清扫链直接输送至装车方案的应用，不仅运行稳定可靠，设备使用寿命长，除渣效果好，而且节能环保，设备运行维护费用低。
参考文献
[1]张苏.大型火力发电厂锅炉干排渣技术研究[D].华北电力大学（北京），2016（12）：45-46.
[2]谭振云.大型火力发电厂锅炉排渣冷却水处理系统选择及研究[J].红水河， 2013，32（1）：49-52.
[3]李鹏.新疆华电红雁池发电有限责任公司#1、#2炉干除渣系统改造前后的效果对比分析[C]//2012电站锅炉优化运行与环保技术研讨会.2012.（4）：00294-00294.
[4]姚宇峰.浅析火力发电厂锅炉管道无损检测技术现状和展望[J].中国科技纵横，2016（14）.518-519.
[5]董淑玲.大型袋式除尘器在燃煤火力发电厂锅炉尾气治理中的应用[J].黑龙江科技信息，2011（22）：49-49.
[6]李刚，刘政修，刘忠.火力发电厂锅炉烟气脱硝氨逃逸在线检测术研究与应用[J].全面腐蚀控制，2016，30（8）.423-426.
[7]任建文.1025t/h燃煤锅炉排渣系统干排渣改造经济技术分析[J].湖南电力， 2013，33（1）：58-59.
[8]卫晓峰.W火焰300MW锅炉干排渣系统的调试问题分析[J].电源技术应用， 2012（12）：89.237-238.
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