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浅谈燃煤发电厂300MW锅炉除渣系统改造

发表时间：2021/3/16 来源：《中国科技信息》2021年2月作者：李建海

[导读] 大唐山西发电有限公司太原第二热电厂（以下简称太原二热）300MW机组10号锅炉采用的湿式刮板捞渣机不但浪费水源，而且捞渣机运行过程中链条、刮板磨损严重，减速机、压链轮经常发生故障，主要部件腐蚀严重，每年需投入大量的资金、消耗大量的时间检修捞渣机。

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摘要：大唐山西发电有限公司太原第二热电厂（以下简称太原二热）300MW机组10号锅炉采用的湿式刮板捞渣机不但浪费水源，而且捞渣机运行过程中链条、刮板磨损严重，减速机、压链轮经常发生故障，主要部件腐蚀严重，每年需投入大量的资金、消耗大量的时间检修捞渣机。2020年机组检修期间对除渣系统进行技术改造，解决了湿式排渣时废渣、废水无组织排放问题，增加了排渣系统出力，提高了设备运行可靠性。
关键词：300MW锅炉；湿式刮板捞渣机；干排渣；可靠性
        1概述
        太原二热10号锅炉为东方锅炉厂制造的DG1065/17.4-II12型亚临界参数、自然循环、一次中间再热、单炉膛平衡通风、四角切圆燃烧、固态排渣、紧身封闭、全钢构架的型汽包炉。除渣系统采用刮板捞渣机湿式除渣。由于系统没有渣仓，运渣车需一直在排渣口接渣外运，湿渣在厂内二次转运的过程中存在抛洒灰渣和污水的问题，造成环境污染。该厂位于山西省省会城市，太原市环保部门为减少城市污染，已多次要求取消厂内转运小灰场，或对小灰场和运渣车进行全封闭改造。改造前的湿式刮板捞渣机在灰渣冷却和密封补水过程中每小时消耗工业水40吨左右，由于电厂进行配煤掺烧等经济运行方式，大量劣质动力煤在燃烧过程中产生了超出运行设计的煤渣，湿式刮板捞渣机长期超负荷运行，链条、刮板磨损严重，减速机、压链轮经常发生故障，提高转速运转煤渣时也经常发生煤渣溢出设备的情况，对现场造成极大污染。2020年10号炉检修期间，将现有湿式除渣方式改造为“锅炉干渣机+斗提机分步上仓系统”，解决了湿式排渣时废渣、废水无组织排放问题，增加了排渣系统出力，提高了设备运行可靠性，满足了环保排放要求。
        2.改造性能指标
        干式排渣机最大连续出力不小于33t/h（原湿式排渣机最大连续出力为7t/h）。正常出力连续运行时冷却渣温小于100℃，最大出力连续运行时冷却渣温小于150℃。干式排渣系统应不影响锅炉燃烧、不降低锅炉效率，改造后炉底漏风率小于1%。干式排渣机壳体温度：不高于50℃。设备噪音≤80dB（A）设备的使用寿命不少于30年（不包括易损件）；易损件寿命不少于50000h。
        3.改造范围
        从锅炉水冷壁下联箱档板到渣仓下部卸灰装置出口的整套系统设计及供货。包括所有设备、管道、阀门、附件、渣仓及渣仓下部卸灰装置、紧身封闭等，同时包括与干式除渣系统功能相配套的就地仪表和控制箱柜设计，满足系统运行的除渣（渣仓）MCC。同步考虑捞矸机间结构及捞矸机设备运行。
        4.改造方案
        要求锅炉配一套干式除渣系统，单侧出渣。其出力保证不低于锅炉B-MCR工况下的最大排渣量，并留有不小于4.5倍的余量，即正常出力为7t/h，最大出力为33t/h，连续运行。干式排渣机与锅炉出渣口用渣井相连，渣井独立支撑，渣井容积至少可满足锅炉燃用设计煤种B-MCR工况下4小时排渣量。渣井底部设有液压关断门，允许风冷式排渣机故障停运4小时而不影响锅炉的安全运行，并能有效拦截大渣块、并预破碎，100%保护输送带安全运行和提高冷却效果。
        在锅炉房外设一座钢结构渣仓，能满足锅炉BMCR工况燃用设计煤种时储存24小时渣量。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%，由自卸汽车运至灰场，湿式搅拌机设备出力为100t/h。另1路接至干灰散装机，直接装密封罐车运至综合利用用户，设备出力为100t/h。
        #10炉干式除渣系统要求对称布置，要求渣仓及其所属设备与原锅炉房按同样标准封闭为一体，并考虑保温、采暖及除尘设施。卸渣采用就地手动控制，各设备要求设有就地启停按钮。
        整套系统采用程序自动控制，除渣系统纳入锅炉集中控制系统监控，整套系统（除渣仓卸料外）采用程序自动控制，控制点设置在主控制室内。

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为使灰渣装车安全方便，渣仓卸料采用就地控制方式，但干灰散装机、双轴搅拌机的运行状态可以在机组集中控制系统上显示。在渣仓控制室直接对装车进行监控。
        干式排渣机安装在锅炉房零米，锅炉排渣口下，为避免锅炉结焦时大焦直接掉在干式排渣机上，干渣系统设碎渣设备，其中碎渣机设在风冷干式排渣机出口，要求可将大块渣破碎至粒径小于15×15mm以下。
        渣井采用自支撑式结构，并设关断门，其有效贮渣容积应不小于锅炉燃用设计煤种4小时排渣量；并能有效拦截大渣块、并预破碎。
        厂用和仪表用压缩空气系统供气压力为0.4～0.8MPa，最高温度为50℃。
        5除渣系统改造情况
        10号炉除渣系统改造克服现场作业环境受限，渣仓基础打桩土层进水塌陷，旧水封拆除困难等问题，渣仓提前制备整体吊装，捞渣机本体分段整装控制中心线和水平误差小于每米0.2mm，斗提机各箱体垂直组装和吊装避免水平吊装发生整体变形，电缆和控制线缆安装规范布置美观，整体运行情况良好，达到改造设计要求。但在设备安装和设备试运行中还是存在以下几点问题：
        5.1除渣系统卸灰间和锅炉机房之间封闭不严，容易造成灰尘吸入锅炉房造成环境污染。
        5.2除渣系统卸灰间只在储灰斗上安装了一台DMC28型布袋除尘机，不能满足除尘要求。
        5.3除渣系统双轴搅拌器喷淋抑尘系统气动快关阀频繁损坏。喷淋抑尘在大量卸灰时抑尘效果差。
        5.4斗提机底部涨紧装置下容易积渣造成渣堆积磨损料斗或造成脱链。
        6除渣系统安装和运行中应注意的事项
        6.1干渣机本体安装未进行基础打桩，利用原湿排渣基础轨道，做了个整体基础框架焊接在四条轨道上，但需要进行找平对中和焊接固定工作。干渣机本体安放上去后应对框架和箱体中间间隙进行灌浆，防止进水后锈蚀箱体。
         6.2干渣机箱体装配前应按照由上到下，由后到前的顺序进行安装，中心线要固定好，因为箱体加工存在加工误差，运输和安装过程中存在箱体变形出现的误差，原则上以托辊水平和托辊到中心线的距离来较正误差。
        6.3碎渣机下方支撑框架的安装除找好中心线外一定要注意安放斜段箱体的固定支架高度，这是保证斜段箱体与水平段箱体联接的关键。
        6.4钢带的安装，注意方向，钢带上的压片是一片压一片的，但要注意是后一片压的前一片上，这主要是防止运灰到主动轮翻转时灰进入到压片中间慢慢将压片挤开，还要注意一点是压片的固定螺检在安装后一定要全部点焊，防止受热后螺检松动脱落。
        6.5碎渣机减速器、干渣机减速器和清扫链减速器是二十四小时不间断运行设备，应使用故障率较低的产品，运行中应对润滑油、振动、温度和异音进行经常检查。对碎渣机传动钢链要经常检查并补充润滑脂。
       6.6钢带检修时挤渣门按从头到尾顺序间隔2分钟逐个开启，关闭时相反，防止大量灰渣压停钢带。钢带要注意通风冷却，出口温度控制在150度以下，防止钢带过烧变形，托辊过热润滑油流出损坏轴承。
        结语：进行300MW机组锅炉除渣系统改造，减少了原捞渣机检修时落焦溅水烫伤的风险。对减少废渣无组织排放和确保实现废水零排放意义重大。改造后除渣系统运行稳定可靠，锅炉低氮燃烧效果未受影响，烟气氧量指标正常。当然在运行中也要注意转动机械一定要做定期维护保养，同时提高卸料间的抑尘系统抑尘效果。
参考文献：
1.300MW机组锅炉除渣系统改造工程安装、操作、维护手册
2.锅炉设备检修（第二版）火力发电职业技能培训教材2020.5