刮板湿式除渣改造为干渣机后运行分析

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1、刮板湿式除渣改造为干渣机后运行分析　　【摘要】传统火电机组采用刮板湿式除渣系统，随着电力科技的发展，刮板湿式除渣系统在实际运行中体现出诸多不足。华润电力（常熟）有限公司2号机组大修中将刮板湿式捞渣机改造为鳞斗式干渣机，通过机组启动后投入运行以来，改造完成后取得了良好的效果。本文主要尝试对干渣机改造后对锅炉运行的影响、经济性和存在的问题进行探讨和分析。　　【关键词】干渣机可靠性锅炉效率NOX用水问题　　1概述　　传统火电机组采用刮板湿式除渣系统，不仅存在排放水量大、系统存在湿渣水泄漏污染环境的情况，同

2、时由于运行中水封破坏对锅炉的安全运行造成了严重威胁。因此，为满足环保及文明生产和锅炉安全运行的需要，提高设备可靠性，许多火电企业选择了将湿式除渣系统升级改造为干除渣系统。　　华润电力（常熟）有限公司2号机组干渣机改造采用风冷式干除渣系统，锅炉排渣经过底部三个渣井、渣井底部挤渣门落到鳞斗式干渣输送系统，热渣在干渣机输送过程中被依靠锅炉负压吸取的冷却空气冷却，冷却后的低于100℃的冷渣经过碎渣机粉碎后进入渣仓；被加热的冷却空气将底渣的热量带回炉膛，冷却风量根据锅炉的排渣量自动调节，且不影响锅炉的燃烧，在

3、锅炉运行的各种工况下，最大冷却空气量不超过锅炉相应工况下燃烧空气量的1.0%并不降低锅炉的热效率。6　　干渣机工作流程如图1所示。　　2干渣机相对刮板湿式捞渣机运行可靠性有所提高　　（1）干渣机采用鳞斗式干渣输送系统，结构牢固，故障率低。经调研：华东某厂使用干渣机两年时间，未发生过因干渣机输送系统故障而在线维修的情况；而刮板湿式捞渣机，由于长期运行中，渣中带水，负荷较大，且由于本身结构的原因容易发生链条松链、偏移、断链等情况，在运行中需要在线进行截链、拉紧等维护工作，甚至必要时需要破坏炉底水封进行缺

4、陷处理，对锅炉安全运行造成了不利的影响。　　（2）采用湿除渣系统，由于高温的渣块落入捞渣机水封中，造成水封汽化，水封瞬间破坏，炉膛负压大幅度波动，使锅炉燃烧恶化，严重时甚至发生锅炉灭火事件。华润常熟电厂在投产十年来，由于捞渣机水封汽爆和水封破坏发生过两次非停事件，而干渣机由于没有水封存在，不存在水封汽化的情况。　　3干渣机改造后对锅炉效率的影响　　干渣机运行中，利用炉膛负压吸入冷却空气，冷却风量根据锅炉负荷可以自动调节，最大冷却空气量不超过相应负荷的1%。根据运行情况来看，这部分冷却风对锅炉的效率还

5、是造成了一定的影响。　　（1）正常运行中干渣机渣井热风温度约350～500℃，干渣机冷却风经过渣井时被加热后进入炉膛，提高了燃烧器及燃烧器以下区域的氧量，有助于较大颗粒煤粉的燃尽，降低了炉渣含碳量和飞灰含碳量，减少了锅炉的机械不完全燃烧损失。6　　（2）原刮板湿式捞渣机运行时，高温的炉渣进入捞渣机，被水冷却后经捞渣机刮板输送至渣仓，这部分的热量被白白浪费掉，而采用干渣机的锅炉，未燃尽的炉渣在渣井下部格栅上燃烧，释放出热量，靠锅炉负压抽吸的冷却风冷却炉渣至100℃以下，同时这部分冷却风被加热后送回炉膛

6、，相当于一部分热量被回收，降低了锅炉排渣热损失，实际上对锅炉效率的提高是有利的。　　（3）在进入炉膛的总燃烧空气量不变的情况下，干渣机冷却风进入炉膛后，经过空预器的风量是相应减少的，从而造成排烟温度的升高，使锅炉排烟热损失增加；但是经过空预器进入炉膛的热风温度约330℃左右，而干渣机冷却风经过渣井热渣的加热后温度可达到350℃甚至更高，从而抵消了这一部分排烟热损失对锅炉效率的影响，甚至锅炉效率会相对有所提高。　　4干渣机冷却风对NOX的影响　　干渣机冷却风被渣井的炉渣加热后提高了燃烧器区域的助燃风温

7、度，同时也增加了助燃风量，使煤粉着火燃尽时间提前，根据低NOX燃烧理论，这一过程对氮氧化物的生成是有促进作用的，造成了SCR入口氮氧化物的提高。通过技改前后对比，SCR入口氮氧化物含量提高了20～30mg/Nm3，造成了喷氨量的增加。　　5干渣机相对刮板湿式捞渣机节约用水分析　　因刮板湿式捞渣机冷却水采用循环复用，其用水量消耗主要在湿渣存储和运输中湿渣含水损失、捞渣机蒸发损失两部分，分别计算如下：　　单台炉每天耗煤量约5000吨，灰分16.5%，湿渣含水量约30%，水封截面积：22.187m×1.8

8、m，水封排渣槽蒸发量：73.238Kg/（Nm3×6h），锅炉灰渣比为8：2。　　湿渣含水损失：5000×16.5%×30%×20%/24=2.06t/h　　水封蒸发损失：73.238×22.187×1.8/1000=2.92t/h　　合计损失量：2.06t/h+2.92t/h=4.98t/h　　而干渣机若采用干卸渣时，炉渣中是不含水份的，因此相对刮板湿式捞渣机一年约节约用水2.49万吨；若采用湿卸渣时，计入湿渣含水损失，可节约用水约1.46万吨。　　6干渣机调试运行