锅炉除渣系统改造分析

2024-07-31

锅炉除渣系统改造分析（精选三篇）

锅炉除渣系统改造分析篇1

关键词：燃煤电厂,干式排渣,湿式排渣,选型分析

1 引言

目前国内大中型火电机组除渣系统主要采用两种形式：湿式刮板捞渣机除渣系统和干式除渣机除渣系统[1]。但由于系统选用不当，使得有些电厂除渣系统投运后问题较多，甚至影响机组正常运行。因此，需要对两种除渣系统各方面的特点进行比较，以便于根据电厂的实际情况进行选择。

内蒙古某电厂建设地点位于内蒙古霍林郭勒市，电厂性质属于坑口电厂，建设规模为新建2×200MW+2×350MW+2×600MW燃煤火电机组，分期实施。锅炉燃煤为霍林河褐煤。项目所在地全年气温在-37.6℃～35.4℃间变化，年平均气温0.8℃，年平均降水量356.2mm。由于天然水源不足，本项目生产用水拟以城市中水为主。

2 机组参数

本项目一期工程建设2套200MW超高压高温机组，锅炉由哈尔滨锅炉厂有限责任公司供货，为超高压高温参数、一次中间再热、单炉膛、自然循环、平衡通风、固态排渣、切圆燃烧、汽包型燃煤锅炉。锅炉燃用设计煤种时排渣量如表1所示。

3 除渣系统分类

本工程锅炉除渣系统可选用的方案主要有“湿法捞渣机”和“干法钢带排渣机”两种设备形式[2]。

3.1 湿法捞渣机

早期的湿式刮板捞渣机除渣系统通常设置有脱水仓，后来，为进一步节水和简化系统，普遍采用大倾角水浸式刮板捞渣机直接上渣仓方案，该排渣技术省去了渣沟、渣浆池、渣浆泵和脱水仓等中间环节[3]。

为达到渣水零排放要求，大倾角水浸式刮板捞渣机直接上渣仓系统需要设置一套庞大、复杂的渣斗冷却水循环处理系统。北方地区冷却方式通常采用机力冷却塔，其主要工艺流程是刮板捞渣机的溢流水先溢流至溢流水池，由溢流水泵送至高效浓缩机，经高效浓缩机澄清后的排水在夏季通过机力通风冷却塔冷却后循环使用，冬季直接循环使用。

大倾角水浸式刮板捞渣机直接上渣仓除渣系统工艺流程如图1所示。

3.2 干法排渣机

风冷干式排渣机械除渣系统可实现不耗水，其工作原理是锅炉炉底排出的热炉渣经过渡渣斗或渣井、液压关断门后下落到干式排渣机不锈钢输送钢带上，高温炉渣由不锈钢输送带向外输送，炉渣在输送过程中采用自然空气冷却。其冷却机理是：钢带式排渣机壳体上设有若干可调的进风口，利用炉膛负压通过外部进风口就地将冷空气吸入排渣机内，与热渣逆向流动实现热交换，含有未完全燃烧可燃物的炉渣在下落过程中、在输送钢带上进一步燃烧，并吸入冷空气，热炉渣温度由850℃～900℃慢慢降到100℃～150℃，冷却后的干渣经碎渣机破碎后进入缓冲渣斗。缓冲渣斗设置有高低料位计，由低料位计控制渣斗内渣的高度，从而控制不受控的空气进入干式排渣机[4]。

冷空气被加热成350℃～450℃的热空气，在炉膛负压的作用下回收至炉膛，减少了锅炉热量的损失。冷却空气总量一般不超过锅炉总燃烧空气量的1%，并能根据排渣量、干渣机转速和排渣温度进行调节，提高了锅炉效率。

为避免锅炉结大焦时影响干式排渣机的正常运行，过渡渣斗进口与出口偏心500mm设计，以避免大焦直接落在干式排渣机上；并在过渡渣斗出口设置了大焦拦截网。大焦拦截网由耐热钢组成格栅结构，该结构能满足30m高度处2t的结焦渣块下落时的冲击力。大焦拦截网上设有监视器，监视大焦的拦截情况，，被拦截的大焦通过液压关断门挤压清除[5]。

风冷干式排渣机械除渣系统工艺流程如图2所示。

4 设计方案比选

本工程若采用湿法捞渣机方案，系统构成将是每台锅炉配置一台捞渣机和一台渣仓，工艺流程为：锅炉排渣→刮板捞渣机→渣仓→装车外运。若采用干法钢带排渣机方案，系统构成将是每台锅炉配置一台钢带干渣机和一台渣仓，工艺流程为：锅炉排渣→干式排渣机→碎渣机→机械输渣系统→渣仓→装车外运。

采用上述两种除渣方案基本都能满足本机组的除渣需要，但从技术经济方面进行比较，两种系统各有优缺点。

从各方面进行比较，结果如表2至表5所示。

5 结论

干式排渣机除渣系统初始投资费用虽然较大，但其设备组成简单，占地面积少，运行环境好，不耗水，节能，运行和维护费用低，符合国家产业政策，因此，这一系统较湿法捞渣机系统具有优势，特别适宜于北方缺水地区。

需要说明的是，设计者应核算渣冷却所需风量是否超出锅炉厂给出的允许漏风率，如超出允许漏风率，应考虑提高干式系统的出渣温度，降低冷却风量。如这一出渣温度不能满足后续处理设备的要求，可考虑通过其他措施如喷水降温来满足后续处理设备的要求。

从已经运行电厂的调研情况看,干式排渣系统设备可靠、操作简单、维护工作量小、系统布置灵活、现场清洁、有利于文明生产。因此,本项目除渣系统设计选用干式排渣系统。

参考文献

[1]张磊,张传伟.1000MW机组锅炉除渣系统的选择[J].发电设备,2008,22(2):140-142.

[2]李秀国.火电厂大型机组除渣系统选择研究[J].锅炉制造,2011(1):5-10.

[3]吴建中,葛贯一.燃煤锅炉除渣系统除尘水处理技术的改造[J].设备管理与维修,2003(7):38-39.

[4]马兴才.330MW锅炉风冷式干式排渣系统特点[J].电站系统工程,2011(1):34-35.

670MW锅炉除渣系统改造篇2

摘要：针对670MW锅炉除渣系统频繁发生故障的原因进行了分析，并提出了相应的改造方法。通过改造后，解决了除渣系统频繁故障的问题，延长了设备的运行寿命，降低了维护量，取得了良好的效果。关键词：670MW；锅炉；除渣系统；故障原因；技术改造

Reformation of deslagging system of 670MW Boiler LI-Juan(Huadian Weifang Power Generation Company Limited, Weifang 261204, China)Abstract：121 Key words：670MW；boiler；deslagging；system；technical；reformation；fault reason

1、系统概况：

华电潍坊发电有限公司二期工程为2×670MW机组，其捞渣设备为GBL20D.1型水浸刮板式捞渣机，该捞渣机由青岛四洲电力设备有限公司设计、制造。#3-4炉分别布置一台捞渣机。其结构为加长、加强型，水槽为加深、加大型，具有防爆、防溅、强粒化、能承受大焦块冲击和塌渣时的冲击力。该设备由机体总成、驱动装置、导轮总成、刮板、链条总成、张紧系统、液压动力站、电气系统等部分组成。

将渣输送至钢渣仓的设备为DTII型双向输送胶带，DTII8050型固定式带式输送机是通用型系列产品，为青岛四洲电力设备有限公司制造。该输送机以棉帆布、尼龙、聚脂帆布、及钢绳芯输送带做拽引构件的连续输送设备，可广泛用于煤炭、冶金、矿山、港口、化工、轻工、石油及机械等行业，输送各种散状物料及成件物品。本设备具有运量大，爬坡能力强、运营费用低、使用维护方便等特点，便于实现运输系统的自动化控制。

水渣分离设备为ZC-7000/2钢渣仓，钢渣仓设备结构简单，操作简便，占地面积小，运行安全可靠，脱水速度快，效果显著，分离析出的溢流水经过澄清后，可重复使用，有利于节省水源，改益环境污染。本设备的排渣阀门用气动控制，并设有充气密封装置，启闭灵活，密封性能好。本设备是一种湿灰渣连续脱水装置，一套钢渣仓由两只储筒体组成，一只脱水，一只注渣，两只筒体循环使用，达到连续脱水，炉渣外运的目的。

华电潍坊发电有限公司二期工程投产后，通过机组的日常运行及检修相继发现四处设计不合理之处，并根据实际情况的需要，进行了相应的改造，收到了预期的效果。

2除渣系统的故障原因及对策：

2.1捞渣机液压张紧装置故障原因及对策 2.1.1故障原因

在实际运行中，液压张紧装置的两侧存在不同心的现象，张紧滑块在链条的拖动下，上下移动的过程中，滑块极易倾斜从而滑块将滑道刮伤，造成滑道严重磨损，当滑到螺孔处以及磨损严重的地方时，以及张紧油缸损坏时，容易造成滑块倾斜，造成滑块经常卡住。同时还暴露出油泵频繁启动，油压波动大，极易造成油泵损坏、链条脱扣的严重后果，给设备安全运行造成了极大安全隐患，严重影响机组除渣系统运行安全。据统计从2006年6月份至2008年02月份期间，捞渣机因张紧出现的缺陷和故障而造成捞渣机脱链10次。2.1.2故障对策

2009年，利用小修机会改造加设单向机械逆止机构的液压张紧装置，对老式液压张紧机构经常出现的工作可靠性低的缺陷，得到了明显改善。新式张紧机构的单向机械逆止机构可防止张紧滑块因捞渣机负载加大而回落，也杜绝了液压张紧系统突然失压或泄漏引发的张紧轴下滑；同时采用特制油缸结构，油缸为双套管结构并设手动加压泵，双套管夹层为储油腔。正常工作时油缸由张紧液压站电动油泵供给压力油、蓄能器在一段时间内保压并补充压力油；当液压站系统故障时，可切换加油回路，由油缸加压泵直接为油缸加压张紧尾轮。同时，新式张紧机构的张紧架进行了加强设计，杜绝了老式张紧架经常出现的刚性不足易变形的缺陷。带止退机构的张紧轮架及张紧滑块，实现可手动、自动切换操作和失压保护。改造后捞渣机刮板端部最大偏斜量由原来236mm下降到目前的78mm，液压张紧轮高度偏差由原来的292mm下降到现在的40mm，捞渣机张紧装置及捞渣机运行平稳可靠。2.2捞渣机导论总成（内导轮）故障及对策 2.2.1故障的现象及原因：

2009年9月，检修人员在进行＃4炉捞渣机内导轮故障检修过程中发现捞渣机东侧内导轮卡涩、外轮磨损严重，随后解体检查，发现该轮内积渣，轴承损坏严重，骨架油封磨损严重。如图一：

图一内导轮故障情况

捞渣机的四个内导轮，是捞渣机最薄弱的环节。捞渣机的内导轮，在实际使用中普遍存在着导轮可靠性低、寿命低的问题，原因基本为轴封损坏→轴承腔进水→润滑脂被乳化→补充加注润滑脂困难→润滑失效→轴承损坏→导轮整体损坏。内导轮长期运行在渣水的恶劣环境中，骨架油封磨损严重，渣水进入内导轮轴承室，导致上述缺陷。2.2.2 故障对策

2010年，利用#4机大修的机会，对内导轮进行了改进，由轴承内置式改为轴承外置式内导轮，内导轮为轴、轮体同时转动型式。轴承置于捞渣机机体外部，与渣水接触端的骨架油封由一道改为4道的密封形式，完全避免了渣水接触轴承腔侧的内部油封，轴承体的加油孔改为外部后，便于随时检查油质、油量，保证可靠密封及润滑。极大程度地提高内导轮工作可靠性及其使用寿命。2.3 DTII型双向输送胶带机故障及对策 2.3.1 故障原因

DTII型双向输送胶带机将捞渣机捞渣输送至钢渣仓时，当有较硬的渣块通过胶带时，很容易划裂胶带；当胶带两端的电动滚筒故障时，胶带机也不能正常运行：由于双向输送胶带机露天安装，受自然界腐蚀较重，而其运输的渣水混合物对其腐蚀更加严重，因此，双向输送胶带机故障检修的次数较多。但双向输送胶带机一停，只能降低锅炉负荷减少出渣量，或把胶带人为的划裂取下，而且检修时间紧迫，加大了检修的难度，不仅造成人力、物力的极大浪费，而且影响机组的安全稳定运行。2.3.2 故障对策改造前的DTII型双向输送胶带机只有一个运行位置，2011年7月利用检修的机会，在DTII型双向输送胶带机框架底部增加三根导轨和三套导轮，使胶带机框架沿着导轨可以移动，为胶带机增加了一个检修位置，如图二：

图二双向输送胶带机改造后

当双向输送胶带机故障或电动滚筒故障需要检修时，可以把双向输送胶带机从运行位置拖至检修位置，捞渣机刮板运送的渣通过落渣口直接落入其下的钢渣仓，消除了以前故障后的一切后患，保证了机组的安全稳定运行。

2.4 水渣分离设备ZC-7000/2钢渣仓的改造：当双向输送胶带机运行向钢渣仓运渣时，会有少许的渣水沾在胶带上，双向输送胶带运行到下部时，残留的渣水就落在钢渣仓的平台上，时间一长，很容易积渣，尤其到了冬天，渣水的混合物极易结冰，很难清扫。当积渣的高度触及胶带时，易造成双向输送胶带机跑偏及停运的现象，不能顺利除渣。为此，2011年2月利用检修的机会对钢渣仓进行改装，如图三：

图三钢渣仓改造后

通过观察找到了胶带机残渣由于重力作用落到平台的准确位置，在A、B两个渣仓的一侧各加装一个小漏斗，上部与渣仓平台平齐，下部连接到钢渣仓的上，渣仓平台开一相应的小口，当双向输送胶带机运行到此处时，残渣恰好落入小渣斗，从而进入钢渣仓。这样即减少了清扫的工作量，又保证了双向输送胶带机的稳定运行。

3、结束语：

除渣系统的故障轻则影响机组的安全运行，造成非计划停运或限负荷出力，重则造成几十万元的设备损坏，因此在工作中应不断进行总结并采取有效地优化措施。华电潍坊发电有限公司二期工程2×670MW机组的除渣系统通过实施改造，提高了除渣系统运行的可靠性，保证了机组的安全稳定运行，可为其他电厂解决类似问题提供借鉴。参考文献：

[1]张莉，李新民，GFB锅炉排渣故障处理与改造[J],华电技术，2009，31（4）：8-10

[2]周波，叶辉，灵式滚筒冷渣器冷却水系统的分析与改造[J],华电技术，2010，32（7）：62-66

[3]ZC-7000/2钢渣仓及辅助设备安装使用说明书，青岛四洲电力设备有限公司

[4]GBL20D.1型水浸刮板式捞渣机安装使用说明书，青岛四洲电力设备有限公司

[5]DTII8050型固定式带式输送机安装使用说明书，青岛

锅炉除渣系统改造分析篇3

1 影响锅炉水力除渣正常运行的问题及原因

参与冶炼厂生产运行的是两台CG-35/39-MI型电站锅炉, 该锅炉的排渣方式是:锅炉尾部燃尽的炉渣由挡渣器 (老鹰铁) 导入与锅炉尾部排渣口连接的矩形排渣管, 通过矩形排渣管泄入马丁除渣机的水封内, 由马丁除渣机排入大渣沟, 再由水力除渣喷嘴喷射水流, 把炉渣逐级冲入沉渣池[1,2]。

经过技术人员的仔细排查发现, 导致大渣沟炉渣大量淤积的主要原因是冲渣水断流, 而冲渣水断流主要有两个方面的表象。

(1) 冲渣水系统水压正常稳定, 但有两个或两个以上相邻的水力除渣喷嘴喷射水流很小或同时无水流喷射[3,4], 造成以上问题的原因是: (1) 水力除渣喷嘴喷射水流很小, 是由于大颗粒的灰渣阻塞了除渣喷嘴; (2) 除渣喷嘴无水流喷射是由于大颗粒的灰渣阻塞喷嘴后水流逐渐变小, 遇到冬季寒冷使得局部喷水管末端积水冻结。

(2) 冲渣水系统水压异常, 除渣喷嘴无水流喷出, 此现象在换泵时表现尤为严重, 导致冲渣泵出水管无水流涌出的主要原因有: (1) 水泵停运时, 灰渣水中半悬浮的灰渣颗粒堵塞了水泵吸水管底阀的阀瓣, 使其不能关闭, 导致水泵吸水管管内存水泄漏, 使水泵无法正常启动运转; (2) 水泵启动时, 水泵吸水管底阀的阀瓣不能正常打开 (吸水管中冲渣水循环流动时灰渣浓度较大, 水泵前一次停运时, 吸水管底阀顺利关闭, 静态冲渣水中悬浮的灰渣迅速沉淀, 水渣混合物的重量超出了冲渣泵的吸程, 致使冲渣泵换泵启动时, 吸水管底阀不能打开) , 导致水泵无法正常运行[5,6,7,8]。

以上问题是造成大渣沟炉渣大量淤积的主要原因。

2 解决方法

(1) 在喷嘴部分把以前的焊接喷嘴, 改为丝扣连结喷嘴, 同时加装球阀以便检修 (丝扣连接时要有一个简易的定位装置, 以防水流冲击震动引起喷嘴及球阀松动或脱落影响水流冲渣) , 便于喷嘴堵塞后疏通或拆卸清理堵塞喷嘴的颗粒炉渣, 对裸露的冲渣管进行保温处理。

(2) 将水泵吸水管底阀拆除, 在吸水管与水泵的进口处加装一个密封的水箱, 水箱由4~6 mm的普通A钢钢板焊制而成, 水箱内壁考虑做防腐、耐磨及加固处理, 以保证其在负压状态下正常工作[9]。具体安装如图1所示。

由实际经验可知, 水箱容积的正确选定对除渣水系统的稳定运行起着决定性作用, 经过实验, 当水箱容积为V (水箱) =2.5~3 v (吸水管) 时水泵可以顺利启动, 除渣水管路系统运行平稳安全 (当负压水箱V=1.5 v (吸水管) 时, 水泵启动运行时, 水箱震动噪音较大, 且易产生水击) 。

(3) 水泵吸水管前段应串联接入负压水箱的顶部, 吸水管的末段由负压水箱的底部接出, 进入冲渣泵的进口处, 此时负压水箱的工作状态是:负压水箱上半部空间为气体, 下半部空间为水, 能有效地克服空气窜入水泵出水管中, 为防止冲渣水系统发生水击, 在冲渣泵出水管最高部位设置排气阀, 以保证系统安全运行。由于冲渣水水质时常不稳定, 灰渣水有时具有一定腐蚀性, 同时渣水中时常会伴有一定量的灰渣颗粒, 造成排气阀不能正常工作。为此, 排气阀设置时, 应选用储气罐、球阀、自动排气阀联合使用的形式, 而不宜单一选用自动排气阀,

随着以上技改工作的逐步实施, 冲渣水断流的情况基本解决, 但沉渣池渣水水质仍然十分浑浊, 经过仔细检查发现, 沉渣池渣水中含有部分半悬浮状的渣粒及半稀糊状的灰渣, 除渣抓斗无法抓捞起悬浮状、稀糊状的灰渣, 致使大量灰渣在渣池中淤积[10,11,12], 使循环冲渣水水质变差, 是影响冲渣泵无法正常工作的主要原因, 为此, 我们又对改善渣池水质, 采取了以下改进方法。

(4) 在沉渣池末级水池入口处加装一个“L”型活动的 (钢丝网孔径小于8 mm) 不锈钢钢丝网筛, 对进入冲渣泵进口的冲渣水进行过滤, 有效地防止半悬浮的渣粒进入冲渣泵吸水口, 同时可定期将附着在“L”型钢丝网筛壁上的渣粒清除。

(5) 在沉渣池底部佈置DN100的冲渣管, 设置4~6个Φ35压力喷嘴, 喷嘴的设置以不影响抓渣斗工作为原则, 并使其在工作时, 在沉渣池主渣区形成一个理想的圆形旋流, 使灰渣淤积于渣池中部的集水坑处, 便于除渣抓斗工作, 压力喷嘴的水流由备用的冲渣泵提供, 在沉渣池压力喷嘴工作时, 启动一台备用冲渣泵即可。根据渣水水质情况, 定期启动沉渣池中的旋流喷嘴, 对于渣池死角处的淤积区, 根据需要也可适当地布置数个Φ35冲渣喷嘴, 定期启动冲渣喷嘴进行搅动, 使淤积物移至渣池中部, 对抓渣斗无法抓起的半悬浮、稀糊状灰渣, 选择一台流量与冲渣泵流量相当的泥浆泵, 由泥浆泵定期来完成淤积清理。

3 结论与建议

3.1 主要结论

以上技改措施实施后, 使用效果理想, 大渣沟的炉渣淤积问题得以解决, 渣池水质明显改善, 消除了影响锅炉供气的安全隐患, 减少了锅炉启停、设备空转造成燃煤及电力的浪费, 提高了设备的正常运转, 保障了锅炉的正常运行。

3.2 建议

(1) 锅炉燃用煤种尽量与锅炉相适应, 改善锅炉的燃烧工况, 使燃煤充分燃烧, 降低锅炉尾渣含碳量;

(2) 对沉渣池运行工况及水质进行实时监控, 必要时启动渣池内的冲渣旋流喷嘴及泥浆泵, 以确保渣池水的水质满足水力除渣工艺的要求;

(3) 对除渣间裸露的冲渣水管进行保温, 尽量减少冲渣沟冬季寒风窜入冲渣间, 冬季应保证冲渣水定时暖管, 防止冲渣水间歇停运或断流期间部分管段的冻结, 以便冲渣系统的正常运行。

参考文献

[1]李惠峰.煤粉锅炉除渣系统的节能改造[J].节能技术, 1997 (5) :45-45.

[2]黄旭添.煤粉炉除渣方式技术比较[J].广西电力, 2009 (5) :104-106.

[3]梁丰, 高百争.锅炉冲灰除渣循环水系统技术改造[J].煤气与热力, 2011, 31 (7) :10-11.

[4]陈长洲, 魏来生.锅炉水力除灰和水力除渣浊循环水系统的水质稳定处理[J].化工给排水设计, 1992 (2) :22-25.