摘 要:文章中簡要論述煤粉爐排渣斗的構(gòu)造,并結(jié)合其它煤粉爐落渣處理工藝論述排渣斗工藝的優(yōu)缺點(diǎn)。希望可以為相關(guān)工作人員提供幫助和借鑒。
關(guān)鍵詞:排渣斗;灰渣處理;煤粉爐
處理煤粉爐爐膛自由落體灰渣比較常見的有機(jī)械除渣和水力除渣等方式,機(jī)械除渣有渣井結(jié)合水浸式刮板撈渣機(jī)、螺旋撈渣機(jī)等方式,水力除渣則是利用水封式排渣槽及排渣斗等設(shè)備進(jìn)行排渣。其中排渣斗技術(shù)簡單實(shí)用,工藝成熟,相較于其它的技術(shù)工藝有其獨(dú)到之處,文章就它的技術(shù)工藝及應(yīng)用過程中的優(yōu)缺點(diǎn)加以論述,以作為在灰渣處理工藝選擇時的參考。
1 排渣斗構(gòu)造及其工作原理
排渣斗布置在煤粉爐水冷壁下聯(lián)箱下方,它兼具渣井的存儲和撈渣機(jī)的輸送功能,承接并可臨時儲存鍋爐燃燒過程中產(chǎn)生并掉落的焦渣。通常情況下,排渣斗應(yīng)具有不小于機(jī)組MCR工況下9小時的貯存容積,對于燃用灰分大、較差煤質(zhì)的鍋爐,其有效容積也應(yīng)能貯存MCR工況下不小于5小時的排渣量。
排渣斗外部為鋼結(jié)構(gòu),多設(shè)計(jì)為長方體或倒四棱錐體,上部設(shè)水封槽,沿排渣斗上部周沿布置,與水封式排渣槽槽內(nèi)貯水相區(qū)別,排渣斗密封水只布置于與鍋爐水冷壁下聯(lián)箱水封板相契合處,起銜接鍋爐本體、密封爐膛、防止冷空氣進(jìn)入的作用,不冷卻及浸沒焦渣。水封槽內(nèi)貯水量極少,由連接至槽內(nèi)的補(bǔ)水管隨時補(bǔ)水,多余的水經(jīng)溢流管流出,從而維持槽內(nèi)水位穩(wěn)定。煤粉爐本體一般采用懸吊式,排渣斗則一般采用落地或支撐式,水封槽在起到聯(lián)接鍋爐本體作用同時還能有效吸收鍋爐水冷壁垂直和水平方向的膨脹量。
排渣斗內(nèi)配置滅渣水和沖渣水,分別起冷卻紅渣和水力輸送焦渣的作用。滅渣水和沖渣水可采用同源水,分別由閥門控制水量大小。
灰斗內(nèi)襯一般由剛玉顆粒、高鋁釩土熟料、碳化硅等耐火料澆注而成,硬度大,韌性好,能耐不小于800℃的高溫,做為鍋爐焦渣的承接床。灰斗內(nèi)部一般分左右兩部分,呈“W”型分布,左右側(cè)坡度一般在六十度以上,“W”型槽底部向沖水排渣方向傾斜,大傾斜角度利于焦渣滾落排出。
排渣斗配置檢查孔、捅焦孔、人孔門、出料孔等,外部敷設(shè)密封水、沖渣水、滅渣水管道及閥門,設(shè)置步道和扶梯平臺,平臺寬度須滿足打焦除渣工作需要。
排渣斗外一般輔以碎渣機(jī)及自流溝系統(tǒng),爐膛內(nèi)自由掉落灰渣經(jīng)過滅渣水、沖渣水沖刷后進(jìn)入碎渣機(jī)粉碎,由自流溝排入渣漿池,再經(jīng)由渣漿泵排至灰場沉淀。該過程中用水可以結(jié)合除塵用水、脫硫、脫硝等廠用水系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)綜合循環(huán)利用,且不必增加額外動力。這種輸渣方式需要有面積較大的塘壩洼地作為灰場存貯焦渣并實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)利用。其它的輸渣方式有轉(zhuǎn)動機(jī)械輸渣方式及車輛運(yùn)輸,轉(zhuǎn)動機(jī)械運(yùn)輸主要采用埋刮板式輸渣機(jī)或皮帶輸渣機(jī)等。采用何種方式運(yùn)輸往往受環(huán)境、廠區(qū)面積等客觀條件限制。
2 排渣斗技術(shù)特點(diǎn)
我國現(xiàn)階段煤粉爐(尤其是中小型煤粉爐)灰渣處理方面采用渣井、刮板式撈渣機(jī)配合工藝較多,故文章主要以與渣井、刮板式撈渣機(jī)工藝相比較來說明排渣斗工藝的優(yōu)缺點(diǎn)。
2.1 除焦效果
經(jīng)長期運(yùn)行實(shí)踐總結(jié),上述兩種處工藝在處理較疏松落渣時效果都比較好,在處理質(zhì)地較硬的落渣,尤其是大塊的硬焦時都會出現(xiàn)一些問題,往往需要人力手動除焦,運(yùn)行工作人員在工作中需加強(qiáng)監(jiān)視,及時予以處理。
2.2 對鍋爐燃燒工況的影響
除非特大塊焦渣掉落,撈渣機(jī)水箱內(nèi)的水會在鍋爐正常燃燒時形成水封,阻止?fàn)t底冷空氣的進(jìn)入,對穩(wěn)定燃燒,提高燃燒效率極為有利。但大塊焦渣落入撈渣機(jī)時撈渣機(jī)水箱水易被濺出,破壞水封,影響爐膛負(fù)壓,從而影響鍋爐燃燒穩(wěn)定,情況嚴(yán)重時會因鍋爐負(fù)壓急驟波動造成鍋爐滅火等事故,危及運(yùn)行及設(shè)備安全,這種狀況在鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行時更容易發(fā)生。排渣斗出渣口出渣時有冷空氣進(jìn)入爐膛,容易造成鍋爐燃燒不穩(wěn)、提高爐膛出口煙氣量及煙氣溫度增加煙氣熱損失,從而影響機(jī)組的熱利用率等問題。生產(chǎn)實(shí)踐中往往選擇在出渣口及碎渣機(jī)處加外罩等措施減少冷風(fēng)進(jìn)入,取得很好效果。另外,出渣口可設(shè)密閉閘板,鍋爐運(yùn)行過程中間斷出渣,出渣時找開閘板,不出渣時關(guān)閉閘板以減少冷風(fēng)進(jìn)入。
2.3 設(shè)備工藝比較
撈渣機(jī)工藝包括有撈渣電機(jī)、閘板啟閉電機(jī)等電氣設(shè)備,涉及配套設(shè)施較多,操作復(fù)雜,占地面積較大。排渣斗工藝設(shè)備簡單且體積小,現(xiàn)場衛(wèi)生條件相對較好,但焦渣較多,尤其硬焦較多的情況下,人工勞動強(qiáng)度較大,對于大容量鍋爐這種情況尤其明顯。
2.4 檢修強(qiáng)度及檢修周期的比較
撈渣機(jī)工作環(huán)境惡劣,大塊焦渣易對撈渣機(jī)刮板、機(jī)體、電機(jī)等造成傷害,如有損壞,需在鍋爐運(yùn)行過程中進(jìn)行檢修,檢修時需運(yùn)行人員關(guān)閉渣井閘板并對鍋爐燃燒進(jìn)行調(diào)整,操作幅度較大,需要有經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)行人員小心操作。由于渣井存儲量大小受限及鍋爐落焦量不同,檢修工作時間受限,另外檢修的工作環(huán)境也比較差。相比較于排渣斗,撈渣機(jī)檢修頻率高,強(qiáng)度大,檢修周期短。排渣斗一般不易損壞,一般性的損傷也不會危及鍋爐正常運(yùn)行,維護(hù)工作可以有計(jì)劃地安排在鍋爐大小修時進(jìn)行。排渣斗澆注體的凝結(jié)焙干需較長時間。
2.5 安全性能比較
打焦工作是鍋爐運(yùn)行過程中常見的一項(xiàng)工作,目前的打焦工作還是以手動操作打焦工具為主,需要人工接近爐底部分進(jìn)行操作。鍋爐運(yùn)行時,大塊焦渣掉落遇水封水而導(dǎo)致的熱水外濺、紅黑渣飛散、爐底負(fù)壓瞬間波動導(dǎo)致的飛灰熱空氣外溢等容易波及打焦人員或巡視檢查人員,造成較大傷害,需要加以注意。落大焦時可以造成鍋爐負(fù)壓的較大波動,因?yàn)樨?fù)壓波動導(dǎo)致的鍋爐滅火等故障比較常見,并可能附帶造成其它設(shè)備的損傷,是影響鍋爐安全運(yùn)行的一個因素。經(jīng)長期運(yùn)行實(shí)踐總結(jié),采用排渣斗工藝的鍋爐發(fā)生上述傷害的幾率稍低,危害程度也相對較弱。
2.6 投資及檢修成本
排渣斗工藝同其它排渣工藝相比較流程簡單,涉及設(shè)備較少,一次投資及檢修成本很低,在所有鍋爐設(shè)備及輔機(jī)中投資占比極少。渣井、撈渣機(jī)工藝一次投資及檢修維護(hù)成本都要稍高。
3 結(jié)束語
排渣斗技術(shù)運(yùn)用多年,經(jīng)過了生產(chǎn)實(shí)踐的檢驗(yàn),設(shè)備簡單實(shí)用,工藝成熟,但自動化程度稍低,比較適合于燃用不易結(jié)大焦硬焦煤種、爐溫較低、對機(jī)械自動化要求不高的中小爐型機(jī)組。
參考文獻(xiàn)
[1]中華人民共和國國家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會.火力發(fā)電廠除灰設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程 DL/T5142-2002[S].2002-4-27:4.
作者簡介:董立華(1971-),男,工程師,威海市文登區(qū)文登熱電廠。