干排渣改造的实施和效益方案

郝瑞东

摘要:在节能减排倡议下，加强锅炉的系统升级。完善锅炉系统的完善是有效实现能源有效利用和降低能源消耗的有效途径，而干式排渣系统是锅炉系统当中的一项，通过干式排叉叉渣系统，可以有效实现能源的有效利用，在生产环节以及除渣过程当中能够。提高能源的利用效率，同时还可以采用最新的设计理念，在能源有效利用的理念下，将干式排渣系统进行完善。有鉴于此，本文在了解干式排渣系统的基础上。对干式排渣系统的结构原理进行分析，并且分析该系统存在的优点，进而提出出渣系统的改进建议，提高干式排渣系统的有效性，进而利用干式排渣系统的特点改造方案，以提高干式排渣系统的综合效益。

关键词：干排渣；干式除渣机；效益；方案

1干排渣原理和系统特点

1.1结构原理

从当前干式排渣系统的应用当中，干式排渣，主要是在不锈钢连板输送机的过程中，通过高韧性等特性，在巨大温差下进行输送高防尘，以达到除尘效果，同时在除渣系统当中。由于不锈钢板的特性，比如耐高温等，在除渣系统中不会导致不锈钢变形，同时还能加大不锈钢板的防尘效果。

干渣机主要是通过头部的滚桶系统进行摩擦传送，将灰尘以及其他的不可用的材料等，通过传动驱动传送出去，达到求扎效果。而在尾部的滚筒当中，由于要保持不锈钢的原形和张力，所以。安装上了自动张紧装置，这样才能够吸收不锈钢传送过程中所带来的温差变化，进而保持不锈钢的张力。保持不锈钢的张力的主要原因是保持不锈钢的质量，而且在输送过程当中通过不锈钢传送带达到将锅炉底的渣滓除去，通过外宿输系统将渣滓传送出去的效果。

1.2干式除渣机的装置

当前的干式除渣机的装置，一般可分为以下几个方面:机械密封→渣井→液压关断门→干渣机→单辊碎渣机→渣仓→卸料系统(汽车散装机、加湿双轴搅拌机)等设备。这个系统当中的每一个部分都有它的关键作用和特点，比如:如关断门,其实类似于人体中瓣膜的设计,属于单向通路反向阻止的门控原理,炉渣产出后经过此门可以排除,如果有大渣,可用关断门初步破碎,然而却不能逆转回返,尤其针对此时还没有碎化的大体积炉渣,功效更为明显,对于器械的保护也显而易见;输送带的设计,类似很多的输送带采用了头部的圆筒摩擦驱动设计,并始终保持带面表面的紧张,一方面可以保持输送带的运作,一方面排除热涨效应的副作用。

1.3干排渣的优势

通过对干排渣的结构原理以及除渣机的装置进行了解，可以看出干式除渣机的优势主要在于，第一，具有较高的可靠性，因为在磨损过程中不会破坏不锈钢的张力，不易导致不锈钢出现断裂等现象，第二，干式排渣机没有水差异，所以节约了水资源，并且除渣过程较为简单，第三，在传送过程当中，由于运动传输，所以能够输送较大块的渣块。第四，干式除渣机的原理较为简单，在操作中也较为简单，易于日常的护理和维护，也异于工人操作。在保养过程中，干式除渣机只需要在常温下将钢铁和等进行密封保存，防止氧化等就可以完成。第五，无气爆，避免安全事故的发生。干式除渣机由于没有。气体、液体等，所以在储存过程当中，避免了很多的危害以及气爆事故的第六综合能力较强，也就是综合利用能源和节约资源的能力较强，具有较高的综合效益。

2改造前的出渣系统

南山集团东海热电厂拥有3台亚临界330MW抽凝机组,3台DGJ1160/17.2-Ⅱ1锅炉(#5、#6、#7),原设计均为水力排渣系统,并以一台炉为一个单元,采用"过渡渣井及水封板+刮板捞渣机+渣仓"连续排渣方式。锅炉高温炉渣落入捞渣机冷却后由刮板带出进入碎渣机破碎,再由渣浆泵送至远处渣仓经二次脱水后外运。捞渣机的溢流水通过由高效浓缩机和冷却塔等组成的回收水系统,输送到捞渣机重复使用,形成除渣系统用水闭式循环。

随着环保政策日趋严格,锅炉湿渣无法综合利用,处理难度越来越大,每年都要额外支出湿渣处理费。出渣系统工艺流程较为复杂,设备多、管道长、磨损快,检修维护工作量大。湿式捞渣机的工作原理决定了其在运行中有锅炉炉底漏风量大,锅炉高温炉渣的热量无法回收,粉尘外溢等无法克服的缺点,而且能耗也较高。另外,水力排渣日常运行用水量和电耗都较高。

3干排渣改造的实施方案

3.1干排渣改造系统工艺流程

锅炉炉膛的高温炉渣经过炉底的机械密封段落入渣斗及关断门,过大的炉渣焦块由液压破碎关断门进行一级破碎,在炉膛负压作用下,受控的(≤1%锅炉总用风量)进入炉膛过程中冷风再次与高温灰渣进行充分的热交换,空气将锅炉辐射热和灰渣显热吸收,空气温度升高到300~400℃左右(相当于锅炉二次送风温度),进入炉膛,渣的冷却温度则降至100℃左右。换热和输送是其两大基本功能。冷却风量<燃烧空气量的1%,不会影响锅炉炉膛燃烧组织与NOx排放,通过一级破碎后的炉渣由干渣机在无水耗的情况下对锅炉底渣进行冷却和输送。输送至碎渣机进行二级破碎,将渣块进一步破碎至约25×25mm小块落入渣仓,便于渣仓储存,渣仓顶部设有布袋除尘器负责对落渣过程的含尘空气进行有效过滤,以保证达标排放,贮存在渣仓的灰渣直接通过干卸料、湿式卸料两种方式装入自卸车,干卸料设备排出的灰渣不含水,可用于二次利用,湿式卸料排出的灰渣不扬尘但适量含水,不会造成二次污染可直接堆放至灰场。

3.2干排渣改造实施方案

确定对#7锅炉进行干排渣改造:

(1)风冷式干排渣系统设1台套干式风冷式排渣机、碎渣机,每台炉设1座渣仓,容积不小于248m3。

(2)渣仓的底部设有2个排出口,其中1路接至湿式搅拌机,加水搅拌后的渣含水率为15%~25%。

(3)风冷式排渣机与锅炉出渣口渣斗相连,炉底采用机械密封,渣斗独立支撑,渣斗容积可满足锅炉BMCR工况下8小时排量。

(4)渣斗底部设有液压关断门(及挤压装置),允许风冷式排渣机故障停运8小时而不影响锅炉的安全运行。风冷式排渣机必须拥有自清扫功能,不设独立的清扫装置。

3.3干渣综合利用效益分析

原水力除渣系统所产湿渣直接经过渣仓外运,湿渣含水量大,结构强度被破坏,利用价值较小,需付费处理;改为干渣后,不再另付处置费,预计将来还会有一定外卖收益(7#炉干渣量:约120t/d,据新型建材公司预估干渣价格10元/t,350d×120t/d×10元/t=42万元,因尚未产生实际收益,故暂不计算)。

3.3.1安全文明生产效益

极大地提高了工作中的安全系数,降低了工作强度,改善了文明生产型式。

3.3.2社会效益分析

水力排渣系统的渣水对环境具有一定的污染,而干式排渣系统的渣干排后可避免渣水带来的污染,具有良好的社会效益。

东海电厂7#炉干排渣系统经过改造后,现已正常运行90d。根据该系统投运以来的运行状况,现进行全方面的经济效益分析。

5.3节能降耗效益

1)原水力排渣系统主要耗电设备由冲洗水泵、渣浆泵、捞渣机和碎渣机等组成,其年运行时间按照8000h或3300h进行计算,核算其年总运行费用(包括年用电费、年维护费用)为22.68+13.2+10.5=46.38万元。原水力排渣系统耗电情况如表1所示。

2)现干排渣系统设备主要耗电设备由干渣机、碎渣机、挤压门、湿灰搅拌机和干灰散装机等组成,其年运行时间按照8000h或3300h进行计算,核算其年总运行费用(包括年用电费、年维护费用)为年总运行费用为10.21+0.36+2=12.57万。

3)改造前后对引、送风机电流下降所产生的效益分析。引、送风机电流平均下降52.66A,每小时节约电量约为511kWh,按电价为0.315元/kWh,则年节约费用=511kWh/h×8000h×0.315元/kWh≈129万元。

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