36 锅炉渣斗储渣时间的计算与探讨

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1、锅炉渣斗储渣时间的计算与探讨许超（嘉兴发电有限责任公司）摘要：根据嘉兴发电有限责任公司一期工程锅炉底渣系统的设计、安装资料，通过对渣斗储渣情况的分析，计算了渣斗最大允许储渣时间，并应用到现场实际的隔离检修过程中，取得了比较良好的效果，同时也提出了有关探讨意见。关键词：锅炉渣斗；储渣时间；分析；计算；探讨嘉兴发电有限责任公司一期2×300MW机组锅炉设计煤种为神府—东胜煤，灰份11%，校核煤种最大灰份为15.45%，采用闭式水力除渣系统，清除锅炉底渣和磨煤机石子煤，水力输送介质为淡水。锅炉底部布置采用W型水浸渣斗，

2、间断排渣，设计正常排渣周期为8小时。炉渣在水浸渣斗内冷却裂化后通过渣斗排渣门、碎渣机和渣斗喷射器输送至渣浆前池、渣浆缓冲池，然后由渣泵输送到脱水仓。锅炉渣斗有效容积130m3，有效储渣容积112m3，设计运行水温<60℃。渣斗正常运行水位线为+6.40m，渣斗最高水位线为+6.55m，渣斗最高渣位线为+5.99m，渣斗冷却水量43t/h。神府东胜煤属于易结焦性煤种，除渣系统运行设备易磨易漏，碎渣机、高压水泵和渣斗喷射器及其出口管路等经常因需故障消缺而要隔离检修，检修处理期间渣斗排渣门必须关闭，锅炉不进行排渣。检修

3、处理的时间长短不一，因此就关系到了渣斗储渣时间的问题。由于受锅炉负荷、煤种、煤量和燃烧工况等影响，渣斗实际储渣情况变化较多，难以一概而论，关键是应求出渣斗的最大允许储渣时间。为求渣斗最大允许储渣时间，计算时需考虑一些理想状态，或者是在对运行工况进行一些必要假设的边界条件下进行。1边界条件1)锅炉为BMCR工况。2)锅炉无塌焦、落焦。3)锅炉炉膛未吹灰。4)锅炉燃烧稳定，无较大的燃烧调整。5)锅炉渣斗水温变化影响忽略不计。2渣斗储渣时间的分析计算2.1锅炉最大渣量根据我国设计规范（DL/T5142-2002）和CE

4、标准，锅炉最大总灰渣量一般可按下列公式计算：GhZmax=Gm·(Aar+Qnet.v.ar·q4/3387000)　（1）式中GhZmax——锅炉最大总灰渣量，t/h；Gm——锅炉最大连续蒸发量（BMCR）工况下的耗煤量，t/h；Aar——燃煤收到基灰份，%；Qnet.v.ar——燃煤收到基低位发热量，kJ/kg；q4——锅炉机械未完全燃烧热损失，%；考虑锅炉煤种、煤量、灰份和挥发份等变化因素，为求渣斗最大允许储渣时间，锅炉煤量、灰份和挥发份等均按最大取值。嘉电1、2号炉BMCR工况下的耗煤量一般为130~14

5、0t/h，Gm取140t/h；燃煤设计应用基灰份范围为11%~15.45%，Aar取校核煤种最大灰份值15.45%；燃煤应用基低位发热量范围为22760~24545kJ/kg，Qnet.v.ar取24545kJ/kg；锅炉机械未完全燃烧热损失按固态排渣煤粉炉挥发份Vr≥25%考虑，q4取1.5%。将上述取值代入公式（1），得：QhZmax=140×（15.45%+24545×1.5/3387000）=23.15t/h（2）根据除渣系统设计规范，固态排渣炉的渣量一般占锅炉总灰渣量的10%~20%，故渣量分配比系数应

6、取20%，即：GZmax=20%·GhZmax=0.2GhZmax（3）式中GZmax————锅炉最大渣量，t/h；GhZmax————锅炉最大总灰渣量，t/h；将式（2）式代入式（3），可得：GZmax=0.2×23.15=4.63t/h（4）2.2　锅炉单位体积渣量锅炉设计炉渣堆积密度0.88t/m3，故锅炉单位体积渣量为：VZmax=GZmax/0.88（5）式中VZmax————锅炉单位体积渣量，m3/h；GZmax————锅炉最大渣量，t/h；将式（4）代入式（5），得：VZmax=4.63/0.88=

7、5.2614m3/h（6）2.3渣斗实际最大储渣容积锅炉渣斗有效容积130m3，有效储渣容积112m3，但该有效储渣容积值是根据渣斗最高渣位计算所得，见图1，图中渣斗最高水位线+6.55m是渣斗A溢流口的标高位置，渣斗正常运行水位线+6.40m是渣斗B溢流口的标高位置，渣斗最高渣位线+5.99m是渣斗有效容积计算的依据。为保证锅炉运行安全和炉渣正常冷却粒化，避免渣斗积渣，设计要求水浸式渣斗的最高渣位至少应低于液位0.3m，1、2号炉该值为0.41m。虽然炉渣在水中的充满均匀度要好于干式状态，但离理想状态还是有偏差

8、，因为炉渣浸没到水中时总会有一定的堆积角，实际渣位不可能非常水平，或多或少有些高高低低，只要能够保证最高点渣位满足低于液位0.41m要求即可，所以渣斗有效储渣容积只能作为一个理想值，渣斗实际最大储渣容积要小于有效储渣容积，即炉渣充满系数小于1。渣斗炉渣充满系数一般为0.85~0.9，应取0.85，故得：V储渣max=0.85V有效储渣（7）式中V储渣max——渣斗实际最大