干排渣系統(tǒng)運(yùn)行及其對(duì)鍋爐效率的影響

1、第 頁(yè)共8頁(yè)干排渣系統(tǒng)運(yùn)行及其對(duì)鍋爐效率的影響李軍（單位、所在省份、城市及郵政編碼）摘要：簡(jiǎn)述干排渣系統(tǒng)的特點(diǎn)和運(yùn)行中存在的問(wèn)題，干排渣系統(tǒng)對(duì)鍋爐整體經(jīng)濟(jì)性的影響,針對(duì)此問(wèn)題提出了冷卻風(fēng)量調(diào)節(jié)技術(shù)和實(shí)際運(yùn)行方法，并對(duì)方案實(shí)施前后的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了試驗(yàn)，總結(jié)出了干排渣系統(tǒng)不同負(fù)荷下的合理運(yùn)行方案。關(guān)鍵詞：干排渣；運(yùn)行；節(jié)能；技術(shù)0引言干式排渣機(jī)是一種新型的環(huán)保產(chǎn)品，該產(chǎn)品是根據(jù)電力行業(yè)對(duì)環(huán)保和節(jié)水的要求，結(jié)合水泥行業(yè)魂式冷卻機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和外國(guó)風(fēng)冷技術(shù)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)自行開(kāi)發(fā)，研制而成的一種新型排渣鍋爐設(shè)備。干式排渣機(jī)在國(guó)內(nèi)首次使用是在1999年，在人容量鍋爐上使用國(guó)內(nèi)并不多見(jiàn)。2007年9月在運(yùn)城電廠2080

2、T/H哈爾濱鍋爐上使用了人唐環(huán)境的干排渣系統(tǒng)，投運(yùn)以來(lái)運(yùn)行狀況基本良好，但是對(duì)結(jié)焦性煤種適應(yīng)能力較差。1干式排渣系統(tǒng)簡(jiǎn)介干式排渣機(jī)工作原理是自然風(fēng)在煤粉爐爐膛負(fù)壓作用卞（循環(huán)硫化床利用鍋爐二次風(fēng)機(jī)的壓力風(fēng)），與底渣向外輸送逆向從干式排渣機(jī)外部殼體掛風(fēng)II進(jìn)入干式排渣機(jī)內(nèi)，將高溫含有大量的熱渣在干式排渣機(jī)內(nèi)冷卻成町以直接貯存和運(yùn)輸?shù)母稍?。冷卻渣產(chǎn)生的熱風(fēng)直接進(jìn)入鍋爐爐膛，將渣從爐膛帶走的熱量再帶回爐膛中，從而減少了鍋爐的熱量損失，提高了鍋爐的效率。冷卻風(fēng)和渣直接接觸，渣中未完全燃燒的碳在干式排渣機(jī)中再燃燒，燃燒后的熱量和熱渣中所含的熱量由冷卻風(fēng)帶入爐膛，減少了鍋爐的熱量損失，提高了鍋爐的效率。清

3、掃鏈尾部張緊裝置（圖序及圖名，并在文中提及該圖）其優(yōu)點(diǎn)是：干式排渣系統(tǒng)用自然風(fēng)冷卻熱渣，不需要水冷卻熱渣，節(jié)約了人量水能源;無(wú)廢水排放，無(wú)須廢水處理系統(tǒng)，冇利于環(huán)境保護(hù)：排出的渣可直接貯存和運(yùn)輸，不需要設(shè)置灰渣廠，節(jié)省了人面枳的土地投資；干式排渣系統(tǒng)排出的渣為干渣，干渣中的氧化鈣等物質(zhì)未被破壞，可直接用作建筑材料，干渣能直接綜合利用。2干式排渣系統(tǒng)對(duì)鍋爐效率的影響干排渣系統(tǒng)所用冷卻空氣由爐底進(jìn)入爐膛，增人了鍋爐的漏風(fēng)量，在某種情況下將影響爐內(nèi)燃燒狀況，也可能影響火焰中心、爐膛出II煙溫、排煙溫度、鍋爐效率等參數(shù)變化。逆流的冷卻空氣在鍋爐負(fù)壓作用下帶著高溫底渣所含的熱量、輻射熱量及渣中未完全燃燒

4、的碳所含的熱量進(jìn)入鍋爐燃燒室。根據(jù)鍋爐熱量平衡理論，利用熱力特性計(jì)算機(jī)輔助試驗(yàn)，得到結(jié)論：鍋爐一定負(fù)荷卞，一定的漏風(fēng)屋對(duì)應(yīng)一個(gè)漏風(fēng)溫度拐點(diǎn)A,控制漏風(fēng)溫度B人于等于A則可使鍋爐效率有所提高；反之則降低。熱力計(jì)算結(jié)果表明，爐底漏風(fēng)風(fēng)溫提高到200C后。可以保證不會(huì)對(duì)燃燒和鍋爐效率產(chǎn)生不良的影響，并有利于提高鍋爐效率。3運(yùn)行中干排渣系統(tǒng)存在的問(wèn)題運(yùn)城發(fā)電廠鍋爐是600MW亞臨界強(qiáng)制循壞干排渣系統(tǒng)汽包爐，設(shè)計(jì)額定負(fù)荷（THA）工況下：正常出力：18t/h,冷卻渣溫小于:100*C,冷卻空氣量:11030Nm3/h最人出力：75t/h,冷卻渣溫小于：150C，冷卻空氣量：14959Nm3/h。此種設(shè)計(jì)

5、保證了干排渣鋼帶運(yùn)行的安全性，經(jīng)濟(jì)性方面沒(méi)有考慮周全；實(shí)際運(yùn)行中，因?yàn)橛^察孔、檢修孔、頭尾部側(cè)門(mén)等部件存在不嚴(yán)密的縫隙，爐底漏風(fēng)量偏人；在50$負(fù)荷時(shí),渣溫只有30C左右，進(jìn)入爐底冷卻風(fēng)溫嚴(yán)重低于經(jīng)濟(jì)風(fēng)溫。即使在75%的負(fù)荷率卞，中間渣倉(cāng)溫度也只有50C左右。現(xiàn)在幾乎所有的火電機(jī)組都有調(diào)峰任務(wù)，在低負(fù)荷時(shí)，干排渣機(jī)的漏風(fēng)嚴(yán)重影響到了鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。為了提高鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，我們必須對(duì)鍋爐干排渣系統(tǒng)的運(yùn)行方式進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，以提高鍋爐效率。4技術(shù)改造方案我公司的干排渣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的冷卻風(fēng)II有：前后各有19個(gè)冷渣風(fēng)II,爬坡段頂部有3個(gè)人渣冷卻風(fēng)II；每個(gè)分II中有逆止擋板，防止?fàn)t膛正

6、壓時(shí)熱風(fēng)倒流傷人。正常運(yùn)行中，冷卻風(fēng)只能通過(guò)爐膛內(nèi)的負(fù)壓調(diào)整減少或増加冷渣風(fēng)屋，冷渣風(fēng)II面積不能調(diào)整。為了能夠更加精確的調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)屋，我們根據(jù)負(fù)荷及環(huán)境溫度，制定干排渣進(jìn)風(fēng)II封堵規(guī)定及液壓關(guān)斷門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉操作規(guī)定，以改變通過(guò)的冷卻風(fēng)屋，使得機(jī)組在低負(fù)荷渣量少時(shí)能減少冷卻風(fēng)量,減少爐底的過(guò)多無(wú)效漏風(fēng)，提高鍋爐的運(yùn)行效率。5方案實(shí)施和效果試驗(yàn)為此我們分別對(duì)2號(hào)爐進(jìn)行了低負(fù)荷和高負(fù)荷試驗(yàn),低負(fù)荷試驗(yàn)由運(yùn)電公司專業(yè)人員進(jìn)行，高負(fù)荷試驗(yàn)由運(yùn)電公司專業(yè)人員和山西電科院專家共同完成。5.1低負(fù)荷試驗(yàn)（2008年）5.1.1試驗(yàn)前工況時(shí)間：10月14口08：50負(fù)荷298W：燃燒器擺角：43,二次風(fēng)箱差壓

7、：0.56-0.58kpa,一次風(fēng)母管壓力：8.23、8.21、8.21kpa；輔助風(fēng)擋板開(kāi)度：70、22、55、54、20、54、12、53、20、55、0、0、10、9、20、0、10、0、0、0、5、0：總二次風(fēng)量：1018t/h,總的一次風(fēng)量：366t/h,三臺(tái)磨運(yùn)行，磨煤機(jī)煤量、風(fēng)量分別為：（表序、表名，并在文中提及該表）序號(hào)單位ABC煤量噸47.545.145.3風(fēng)量噸/時(shí)88.28989.1火檢強(qiáng)度:角號(hào)#1#2#3#4A74-982-9886-9854-98B82-9495-10085-9761-87C12-9718-952-7854-972試驗(yàn)過(guò)程：試驗(yàn)前穩(wěn)定工況:09：00

8、09：1009：2009：30合計(jì)空預(yù)入11煙溫1307307307308306.49空預(yù)入11煙溫2306306306306空預(yù)入11煙溫3306306306306.9空預(yù)入11煙溫4309309309310.2308.917空預(yù)入11煙溫5308308308309.2空預(yù)入11煙溫6309309309309.6排煙溫度1110111111111.7118.925排煙溫度2121122122122.8排煙溫度3123124124124.6排煙溫度4127127128128.3122.308排煙溫度5126126126126.8排煙溫度6113113113113.6空預(yù)入11氧量左5.45.5

9、5055.05.2空預(yù)入11氧量右5.15.25.04.9空入一次風(fēng)溫A27.6127.4127.2727.5927.721空入一次風(fēng)溫B27.6327.8328.0628.37空入二次風(fēng)溫A30.1430.7629.8030.3428.562空入二次風(fēng)溫B27.6326.9126.3426.55過(guò)熱一級(jí)左開(kāi)度9793878991.5過(guò)熱一級(jí)右開(kāi)度2929313130過(guò)熱二級(jí)左開(kāi)度2523222624過(guò)熱二級(jí)右開(kāi)度2928293129.25過(guò)熱一級(jí)左流量47484746.429.588過(guò)熱一級(jí)右流量11111313.3過(guò)熱二級(jí)左流量968118.95過(guò)熱二級(jí)右流量99910.6過(guò)熱右汽溫平均5

10、41.647541.833542.03542.203541.886過(guò)熱左汽溫平均541.577541.76541.93542.11再熱右汽溫平均533.79534.32535.395535.5665525.407再熱左汽溫平均515.68515.895516.14516.47再熱器減溫水一直為零，閉鎖門(mén)一直關(guān)閉。試驗(yàn)開(kāi)始后，先將干排渣機(jī)的頻率由20hz降低到15hz,渣倉(cāng)溫度由23.5漲到24度,增漲約0.5度;繼續(xù)將干排渣機(jī)的頻率由15hz降低到10hz,渣倉(cāng)溫度由24漲到25度，增漲約1度；將干排渣機(jī)的下面所有的鋼排冷卻風(fēng)II先封閉1/3,渣倉(cāng)溫度緩慢上漲，在封閉鋼排冷卻風(fēng)I11/3,渣倉(cāng)

11、溫度上漲到約29度，全部封閉鋼排冷卻風(fēng)II和干排渣機(jī)頂?shù)娜齻€(gè)冷卻渣風(fēng)II后，渣溫逐漸漲到了35度，隨著煤質(zhì)的波動(dòng)，渣倉(cāng)溫度最多漲到55度，說(shuō)明爐底漏風(fēng)非常嚴(yán)重，特別是檢修孔、軟連接縫和兩頭的觀察門(mén)漏風(fēng)很嚴(yán)重。試驗(yàn)后穩(wěn)定工況：時(shí)間：10月14口11：15分負(fù)荷298MW；燃燒器擺角：43,二次風(fēng)箱差壓：0.54、0.49、0.60、0.53kpa,次風(fēng)母管壓力：8.22、8.16、8.20kpa；輔助風(fēng)擋板開(kāi)度：80、22、63、63、20、63、12、62、20、63、0、0、10、9、20、0、10、0、0、0、5、0；總二次風(fēng)量：1046t/h,總的一次風(fēng)量：361t/h,三臺(tái)磨運(yùn)行，磨煤

12、機(jī)煤量、風(fēng)量分別為：序號(hào)單位ABC煤量噸46.245.143.9風(fēng)量噸/時(shí)89.187.287.9火檢強(qiáng)度:角號(hào)#1#2#3#4A67-9821-9856-9850-98B66-9496-10063-9770-87C17-975-9521-7865-9711：1511：2511：4011：50合計(jì)空預(yù)入1煙溫1308.3308.3308.4309.3307.75空預(yù)入1煙溫2307.2307.2307.3308.3空預(yù)入1煙溫3306.9306.8307.1307.9空預(yù)入1煙溫4310.5310.1310.4311.1310.19空預(yù)入1煙溫5309.8309.4309.8310.4空預(yù)入1

13、煙溫6310.2309.9310310.7排煙溫度1108.2108.2107.8107.5115.54排煙溫度2118.9118.9118.8118.3排煙溫度3120.4120.1119.8119.6排煙溫度4124.5123.9123.2122.6118.63排煙溫度5123.5122.9122.2121.6排煙溫度6110.9110.1109.4108.8空預(yù)入1氧量左5.55.65.85.75.2875空預(yù)入1氧量右4.75.14.85.1空入一次風(fēng)溫A31.4431.6731.9432.1531.38225空入一次風(fēng)溫B30.730.9531.0831.128空入二次風(fēng)溫A30.2

14、329.4130.0131.1528.566空入二次風(fēng)溫B27.8426.8826.8126.20過(guò)熱一級(jí)左開(kāi)度5448544851過(guò)熱一級(jí)右開(kāi)度44.239444041.8過(guò)熱二級(jí)左開(kāi)度2216212420.75過(guò)熱二級(jí)右開(kāi)度08.605.13.425過(guò)熱一級(jí)左流量2220251613.6125過(guò)熱一級(jí)右流量909.87.1過(guò)熱二級(jí)左流量2423262716.5過(guò)熱二級(jí)右流量7.57.48.38.8過(guò)熱右汽溫平均541.74541.937542.246542.45542.31過(guò)熱左汽溫平均542.38542.457542.68542.617再熱右汽溫平均529.865530.46530.35

15、30.315522.347再熱左汽溫平均519.785519.14510.505508.405再熱器減溫水一直為零，閉鎖門(mén)一直關(guān)閉。3試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析總結(jié):試驗(yàn)前后，暖風(fēng)器后一二次風(fēng)溫加權(quán)平均增加2.72C；排煙溫度減少了3.53C,修正后排煙溫度增加了5.406C。氧量增加了0.0875$：過(guò)熱器汽溫試驗(yàn)前平均為541.886C,試驗(yàn)后542.31C,增加了0.424C；過(guò)熱器一級(jí)減溫水量試驗(yàn)前為：29.587噸/時(shí)，試驗(yàn)后為13.613噸/時(shí)，減少了15.97噸/時(shí)：過(guò)熱器二級(jí)減溫水量試驗(yàn)前為：8.95噸/時(shí)，試驗(yàn)后為16.5噸/時(shí)，增加了7.55噸/時(shí)；過(guò)熱器減溫水總共減少了8.42噸/時(shí)：

16、再熱器汽溫試驗(yàn)前為：525.407C，試驗(yàn)后522.35C,減少了3.057C：再熱器減溫水一直沒(méi)有使用。如下表：名稱變化量影響煤耗g/kwh排煙溫度5.4060.919氧量0.0875%-0.0814過(guò)熱器汽溫0.4240.0382過(guò)熱器減溫水量8.9420.0024再熱器汽溫-3.057-0.0013再熱器減溫水00從以上列表中可以合計(jì)出低負(fù)荷卞，干排渣系統(tǒng)封堵進(jìn)風(fēng)丨|后供電煤耗約降低0.877g/kwho按照運(yùn)電公司兩臺(tái)機(jī)組年發(fā)電量60億KWh,標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)按550元/噸計(jì)算，可以每年為公司增加利潤(rùn)280萬(wàn)元左右。（二）高負(fù)荷試驗(yàn)（2009年）試驗(yàn)內(nèi)容及測(cè)試項(xiàng)目1）干排渣機(jī)正常出力和負(fù)壓輸送

17、系統(tǒng)出力測(cè)量在鍋爐滿負(fù)荷情況卞，利用干式排渣系統(tǒng)中間渣斗作為容器，測(cè)出裝滿每斗所用的時(shí)間和利用負(fù)壓系統(tǒng)排空每斗所用的時(shí)間，記錄裝滿每斗所用的時(shí)間和排空每斗所用的時(shí)間，連續(xù)測(cè)4斗。試驗(yàn)完成后取渣樣，裝入密閉容器，用來(lái)分析渣的堆積密度，將分析結(jié)果用來(lái)計(jì)算干式排渣機(jī)正常出力。具體方法如下：在鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)行1小時(shí)后，停止碎渣機(jī)開(kāi)始計(jì)時(shí)，此時(shí)啟動(dòng)負(fù)壓輸送系統(tǒng)排空中間渣斗的渣，在中間渣斗中渣全部拍完后停止負(fù)壓輸送系統(tǒng)，開(kāi)啟碎渣機(jī)向中間渣斗排渣，直到中間渣斗裝滿，記錄此時(shí)的時(shí)間，停止碎渣機(jī)開(kāi)啟負(fù)壓輸送系統(tǒng)開(kāi)始輸送，在中間渣斗中的渣排完后，記錄此時(shí)的時(shí)間。如此反復(fù)4次，記錄每次的時(shí)間。2）干式排渣機(jī)最大出力測(cè)

18、量在鍋爐滿負(fù)荷情況卞，將干式排渣系統(tǒng)中的液壓關(guān)斷門(mén)全部關(guān)閉4小時(shí)，將爐底渣全部收集到干式排渣機(jī)和鍋爐排渣II之間的過(guò)度渣斗中，4小時(shí)后打開(kāi)液壓關(guān)斷門(mén)，將干式排渣機(jī)輸送帶上的渣厚度控制裝置調(diào)到最人，測(cè)出排完4小時(shí)渣所用的時(shí)間，用4小時(shí)鍋爐產(chǎn)生的渣量和排完這些渣所用時(shí)間產(chǎn)生的渣量作為總渣量來(lái)計(jì)算干式排渣機(jī)的最人出力。3）干式排渣機(jī)溫度的測(cè)量利用干式排渣系統(tǒng)中間渣斗上安裝的熱電偶溫度計(jì)測(cè)出干式排渣機(jī)正常出力時(shí)的溫度和最大出力時(shí)的溫度。排煙溫度試驗(yàn)在空氣預(yù)熱器出丨I水平煙道排煙溫度測(cè)量斷面采用網(wǎng)格測(cè)量法對(duì)鍋爐排煙溫度進(jìn)行實(shí)地測(cè)量。排煙溫度測(cè)量使用KENE公司的QUINTOX熱效率儀測(cè)量。4）鍋爐熱效率

19、試驗(yàn)試驗(yàn)前鍋爐運(yùn)行時(shí)間人于72小時(shí)，在正式進(jìn)行鍋爐熱效率試驗(yàn)前的12小時(shí)中，前9小時(shí)機(jī)組負(fù)荷在70%MCR以上，后3小時(shí)維持在滿負(fù)荷，然后全面記錄鍋爐各運(yùn)行參數(shù)及試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)附表，試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間為1.5小時(shí)。本次試驗(yàn)是在600MW負(fù)荷下進(jìn)行的，分2個(gè)試驗(yàn)工況，具體過(guò)程如下：（1）排渣機(jī)液壓關(guān)斷門(mén)全開(kāi)狀態(tài)卞，在600MW負(fù)荷下調(diào)整較佳運(yùn)行工況穩(wěn)定1小時(shí)后，從煤粉輸粉管取樣II取煤樣兩次，然后試驗(yàn)進(jìn)行1小時(shí)，期間進(jìn)行煙氣成分測(cè)量、排煙溫度測(cè)量、飛灰取樣、排渣取樣、爐膛溫度測(cè)量。（2）在600MW負(fù)荷下調(diào)整較佳工況穩(wěn)定1小時(shí)后，期間從煤粉取樣II取煤樣兩次：然后全關(guān)所有液壓關(guān)斷門(mén)，再穩(wěn)定半小時(shí)后進(jìn)行試驗(yàn)

20、測(cè)量，測(cè)量項(xiàng)目有煙氣成分、排煙溫度、飛灰、中間渣斗出口熱渣。試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析1）從取回的渣樣分析渣的平均堆積密度為783kg/m1中間渣斗的充滿系數(shù)為80%o中間渣斗的實(shí)際容量為16m32）干式排渣機(jī)正常出力時(shí)，中間渣斗裝滿渣所用的平均時(shí)間為39分鐘，負(fù)壓輸送系統(tǒng)排完每中間渣斗的渣所用平均時(shí)間為18分鐘。液壓關(guān)斷門(mén)關(guān)閉4小時(shí)后，干式排渣機(jī)排完4小時(shí)渣量所用時(shí)間為61分鐘。3）干式排渣機(jī)正常出力時(shí)從系統(tǒng)中間渣斗熱電偶溫度計(jì)測(cè)得的溫度在70C90C之間,最人出力時(shí)從系統(tǒng)中間渣斗測(cè)得的溫度在110C130C之間。4）鍋爐效率試驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總表序號(hào)名稱單位數(shù)據(jù)1工況編號(hào)122液壓關(guān)斷門(mén)位置開(kāi)關(guān)3.鍋爐蒸發(fā)量t

21、/h187218724.電負(fù)荷MW605.5599.45主汽壓力MPa16.8916.836.主汽溫度C537.9538.17.主汽流量t/h1838.81821.18送風(fēng)機(jī)電流A84.684.09.送風(fēng)機(jī)擋板開(kāi)度%59.55910.引風(fēng)機(jī)電流A253.3247.511.引風(fēng)機(jī)擋板開(kāi)度%79.577.512.一次風(fēng)機(jī)電流A120.4120.713.一次風(fēng)機(jī)擋板開(kāi)度%49.546.514.實(shí)測(cè)煙氣含氧量%5.305.0915.排煙過(guò)剩空氣系數(shù)%1.341.3216.冷風(fēng)溫度C5.75.417.排煙溫度C112.3109.318.飛灰份額%909019.爐渣份額%101020.灰渣平均含碳量%1.

22、722.2821.實(shí)際燒掉的炭量%19.2350.6122.排煙帶走的熱量KJ/kg1034.81030.523.燃料輸入的熱量KJ/kg198702005024.排煙熱損失%5.215.1425.化學(xué)不完全燃燒損失%0026.繼續(xù)不完全燃燒損失%1.001.2927.散熱損失%0.310.3428.灰渣物理熱損失%0.1350.23129.鍋爐效率co93.3293.003.試驗(yàn)結(jié)論通過(guò)對(duì)2號(hào)鍋爐干式排渣系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的測(cè)試，系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行參數(shù)優(yōu)于設(shè)計(jì)參數(shù)，見(jiàn)下表:序號(hào)項(xiàng)目單位性質(zhì)數(shù)據(jù)1渣的堆積密度kg/m3計(jì)算值0.782干式排渣正常出力t/h計(jì)算值19.23干式排渣最大出力t/h計(jì)算值75.54干排渣正常出力時(shí)排渣溫度C記錄值70905干排渣最大出力時(shí)排渣溫度C記錄值1101306單路負(fù)壓輸送系統(tǒng)出力*h計(jì)算值41.67干排渣機(jī)殼體溫度C記錄值4045為了測(cè)試干排渣機(jī)對(duì)鍋爐效率的影響，在600W電負(fù)荷卞全開(kāi)液壓關(guān)斷門(mén)與全關(guān)液壓關(guān)斷門(mén)兩種工況比較（前后各19個(gè)冷渣風(fēng)