火电厂煤粉锅炉出渣系统改造
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摘 要：本文主要针对阳泉煤业（集团）股份有限公司发供电分公司第三热电厂一期锅炉原有湿式排渣系统运行中存在锅炉底部捞渣机周边积水积渣严重、排渣系统水耗大、捞渣机爬升段溢渣、运输车辆抛洒等问题，经过对同类型电厂调研后，将湿式排渣系统改造为干式排渣系统，使问题得到了解决，不仅满足了生产运行要求，而且达到了环保要求。
关键词：排渣系统；干式排渣机；刮板输渣机
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.14.183
1 概述
阳泉煤业（集团）股份有限公司发供电分公司第三热电厂一期3台锅炉均为高温高压、露天布置、单炉膛、煤粉悬浮燃烧、固态排渣、自然循环汽包锅炉，制造厂家为东方锅炉厂，型号为DG150/9.8—1，额定主蒸汽压力9.8MPa、主蒸汽温度540℃、蒸发量150t/h。每台锅炉各配套一台刮板捞渣机、一台刮板输渣机、一个渣仓，生产厂家均为洛阳市非标准设备制造厂。捞渣机采用凹齿驱动、输渣机采用凸齿驱动，链条规格均为φ22×86，排渣量为4～8t/h。捞渣机冷却水采用厂内循环水，水温≤35℃。
正常运行中，锅炉燃烧产生的高温灰渣直接落入捞渣机水封槽内，被冷却炸裂后沉到水封槽底部，随同刮板链条沿槽底先水平移动，经过爬坡导轮组后向上倾斜移动并逐渐抬高，沥去大部分冷却水后排到刮板输渣机，输送至渣仓进行二次脱水后装车外运。
2 存在問题及改造必要性
原有湿式排渣系统运行中主要存在以下问题：
（1）锅炉1997年投产至今已超过22年，捞渣机处于炉膛正下方，长期被水浸泡，炉膛冒正压时还会溢水，导致壳体腐蚀、减薄严重，存在安全隐患。
（2）锅炉燃煤煤质较差，灰份高、发热量低，造成捞渣机内渣稀，且爬升段存在溢渣现象，导致捞渣机周边积渣严重，现场文明生产面貌极差，运行环境恶劣，无法满足运行及环保要求。
（3）捞渣机溢水、溢渣量大，一方面造成主厂房排污沟经常性堵塞，疏通难度大，增加了人员工作量；另一方面造成下游污水处理系统负荷增加，严重时可能导致含渣污水外溢，造成环保事件。
（4）锅炉燃烧产生的炉渣具有较强的吸水性，在经过捞渣机、输渣机爬升、输送过程中脱除了一部分水，但进入渣仓储存期间，剩余的水分仍会通过渣仓下部插板门的缝隙流出，造成渣仓下方马路长期积水、积渣，尤其冬季运行时，极易形成结冰，影响过往车辆及行人安全。
（5）排渣自卸车后盖与箱体存在一定间隙，无法完全脱水的炉渣外运过程中，不可避免的出现滴水、滴渣等抛洒现象，对道路及周边环境造成严重污染，无法满足环保要求，且多次受到环保部门处罚。
（6）单台炉排渣系统日耗水量在50吨左右，且无法回收复用，造成运行成本增加。
综合上述情况，为了减少锅炉底部捞渣机周边积水积渣现象，改善锅炉零米的运行环境，降低水耗，减少炉渣外运过程中滴水、滴渣等抛洒现象，满足环保要求，需要对原有出渣方式进行技术改造。
3 改造方案
目前，第三热电厂一期3台锅炉原有排渣系统即为湿式排渣系统。要想彻底解决排渣系统水耗大、捞渣机爬升段溢渣、锅炉0米捞渣机周边积水积渣、运输车辆抛洒等问题，根本办法就是将湿式排渣改造为干式排渣。
干式排渣机是煤粉炉底渣处理设备，用于对热渣进行冷却和输送。冷却是利用锅炉炉膛的负压将冷却空气吸入壳体内将热渣冷却，冷却风量根据锅炉的排渣量自动调节，最大冷却空气量不超过锅炉燃烧空气量的1%，不会影响锅炉的燃烧。在干式排渣机前后设置渣井和渣仓等设备，组成整套排渣系统，实现收集→预破碎→输送并冷却→破碎→输送→存储→定期外排等整个处理流程。干式排渣机以其节能、节水、环保等优点，广泛应用于火电厂锅炉排渣系统。
通过对山西瑞光电厂、山西太钢自备电厂、青岛特钢自备电厂、山东胜利化工自备电厂实地调研，我们最终确定选用网带式干渣机替换现有的刮板捞渣机，同时在其前后分别配置干渣井、液压挤渣门、碎渣机等附件，组成排渣系统。
从成本角度考虑，现有刮板输渣机、渣仓暂时不做大的改造，但需要进行密封，并在渣仓上部加装布袋除尘器和真空释放阀，确保整个系统在微负压状态下运行，不发生灰渣飞扬现象。另外，渣仓下部在保留原有排渣门的基础上，增加一套卸料散装头。
为了便于监视，在干式排渣机上部干渣井前侧、后侧以及干渣机机头分别装设分辨率为1080P的高清密封摄像头，并在除尘控制室、锅炉控制室分别加装视频监控系统，具备远方监视功能。
控制方面，采用就地控制装置+远方DCS系统控制方式，接入除尘DCS系统集中监控。
4 改造实施及效果评价
综合考虑投资、稳定性、改造能否成功等因素，我们先对3#锅炉出渣系统进行了改造。拆除了原有的捞渣机、冷灰斗等水力出渣设备，按照既定方案安装了干渣井、液压挤渣门、网带式干渣机、单辊碎渣机、脉冲布袋除尘器、干灰散装机等设备，并对原有刮板输渣机进行了密封，将湿式排渣改造为干式排渣。
改造完毕投运后，原有捞渣机周边积水积渣严重、排渣系统水耗大、捞渣机爬升段溢渣、锅炉零米文明生产面貌差的问题得到了彻底解决。针对排渣车辆运输过程中的抛洒问题，我们摸索出了先装少量湿渣再装干渣、通过干渣吸收湿渣水份的方法，使问题得到了最大限度的解决。但是，整个出渣系统仍存在一些问题：
（1）网带上透风间隙多、冷却效果好，但漏灰多，清扫系统负载大、磨损大，故障多。
（2）因刮板输渣机故障、清扫系统故障而需要停运干渣机时，尽管液压挤渣门关闭也很及时，但仍有灰渣从挤渣头之间落到网带上，时间超过4个小时就会造成网带被“压死”，虽然电机能够启动，但只是网带与驱动辊打滑，并不能将灰渣排出，只能停炉处理。
（3）刮板输渣机输送介质由湿渣变为干渣后磨损加剧，链条、接链环等部位尤其严重，使检修周期缩短、检修费用增加。
（4）排渣车通过干灰散装机装车时存在少量扬尘，虽然加装了喷水降尘设施，但仍会对环境造成一定污染。
5 结论
湿式排渣系统改造为干式排渣系统后，捞渣机周边积水积渣严重、排渣系统水耗大、捞渣机爬升段溢渣、锅炉零米文明生产面貌差等问题得到了彻底解决，同时也带来了刮板输渣机磨损加剧、排渣车装车扬尘的问题。下一步，需要考虑一是将刮板输渣机改造为风冷式钢带输渣机或链斗式输渣机，解决刮板输渣机磨损的问题；二是在现有渣仓下部加装双轴湿式搅拌机，解决排渣车装车扬尘的问题。
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