风冷式干排渣系统在谏壁发电厂1000MW机组扩建工程塔式炉的研究应用

2019-10-30高广军

科学与财富 2019年30期

高广军

摘要：原中国国电集团公司谏壁发电厂“上大压小”2×1000MW机组扩建工程于2009年10月28日正式开工建设。工程建设之初，谏壁发电厂同北京龙源环保工程公司项目组针对项目节水、节能及渣的综合利用要求对风冷式干排渣系统在1000MW机组塔式炉的应用进行研究。对已投用的1000MW机组的湿式捞渣机系统及300MW的干排渣系统进行现场调研，对湿式捞渣机系统同风冷式干排渣系统进行技术比较及经济性比较，确定在谏壁发电厂1000MW机组塔式炉进行风冷式干排渣系统研究与应用工作。

关键词：风冷式干排渣;工程;系统;研究

1成果的主要用途及技术原理

1.1项目背景

国内干排渣系统，目前总装机容量约为5000万千瓦，多用于“∏”型锅炉，机组容量最大为600MW。针对目前高参数、大容量的塔式锅炉风冷式干排渣系统的研究还处于起步阶段。

1.2技术原理

通过本项目的研究，针对风冷式干排渣系统在塔式炉运行中存在的问题，对原有#13机组风冷式干排渣系统进行了技术升级，并在1000MW机组塔式炉14#炉进行了工程项目进行示范，具体技术流程图如图1所示，参数如表1所示：

锅炉底热渣通过锅炉渣井及关断门落在风冷干式除渣机的输送钢带上，由输送钢带送出，在送出过程中利用锅炉炉膛负压的抽吸作用，把环境冷空气从风冷干式除渣机外部通过机壳上预先设定的进风口吸入风冷干式除渣机内部，对热渣进行冷却，同时本身被渣加热。被加热空气通过锅炉喉口进入炉膛，将热渣从锅炉带走的热量重新送回炉膛，从而减少锅炉的热量损失，提高锅炉的效率。风冷干式除渣机进风口可调，控制最大进风量不超过锅炉理论燃烧空气量的1%。

2关键技术成果创新亮点

2.1细颗粒渣的收集与排出装置

风冷式干排渣底部的清扫链，将细渣“刮”到排渣机的出料口，由于排渣机内存在压差，细渣被“吸入”到排渣机负压值更高的进口侧，而无法将细渣排出。经过现场多次研究，结合其他设备的布置，为清扫链单独设置了一个排渣口，并在此排渣口处设置了锁气装置。锁气装置保证了没有气流进入，防止吸入设备的冷却风将重量轻的细渣“吹回”排渣机而无法排出细渣。

2.2高负压系统环境下两级排渣机布置方案

二级排渣机上设置了连通管，接入到一级排渣机上。一是将冷却二级排渣机内渣的冷却风的热量回收到炉膛，二是为二级排渣机提供负压。连通管在一级排渣机上的位置在排渣机出口处，导致此处空气扰动大，细渣随气流被“卷回”到排渣机底部而无法排出。通过流场数值模拟计算，将连通管调整至最合理位置，从而减少了气流扰动对排渣的影响。

2.3针对1000MW机组塔式炉炉膛高特点，渣井设计时采用一侧偏心设计，当锅炉结焦时大焦块首先落在偏心侧的渣井壁面然后再落至关断门上，对排渣设备起到保护作用。

2.4细颗粒渣对排渣系统可靠性影响解决方案

细颗粒渣堆积在排渣机底部，虽然清扫链24小时工作，由于排出去的渣量小于被“吹回”的量，导致细渣越积越多，将上部钢带的回程部分“托起”，导致排渣机不能正常工作。必须靠人工24小时从位于设备底部的检修门处将渣“耙”出。一是现场环境比较恶劣，二是需要大批人员24小时人工“耙”渣，三是清扫链超负荷24小时工作，磨损大。

通过对细渣收集装置的调整及对清扫链刮板结构的更型，解决了部分细渣对设备可靠性的影响，同时对运行模块进行了调整，将清扫链改为间断运行模式，调整了刮板的结构和材质，减少了设备磨损，降低了电耗，提高了设备的可靠性。

3与国内外同类技术比较情况

经过本项目的研究与改进后，在14#锅炉上进行了工程示范。技术经济指标对比如下：

（1）运行方式调整，降低了电耗。年节电10000kw.h;

（2）设备磨损降低，减少备品备件费用10万元/年;

（3）设备可靠性提高，减少人工除渣费用30万元/年;

（4）延长了设备的检修周期，由原来的需每天检查处理变成与小修周期同步检修;

（5）干除渣系统运行满足电厂的各项环保指标及技术要求;

（6）提高了炉渣的综合利用市场，提高了炉渣的综合利用经济效益，增加250万元/年。

（7）减少了传统的湿式捞渣机系统的耗水量，节约工业水11万吨/年。

4经济效益与社会责任

根据谏壁电厂已经投产的塔式炉的干排渣系统运行的情況，经过改进的风冷式干排渣系统，运行稳定。其一直采用全自动的运行模式在运行，不需人为干预，现场环境非常干净整洁。为以后的塔式锅炉的风冷干式排渣系统的应用，提供了宝贵的经验，确保系统能够正常运行。