捞渣机由湿式除渣改为干式除渣的可行性陈刚

捞渣机由湿式除渣改为干式除渣的可行性陈刚

陈刚

（青岛金特力电站辅机制造有限公司山东青岛266317）

摘要：目前很多电厂用的除渣系统为湿式除渣，经过长时间的工作经常会出现除渣系统磨损的现象，这给除渣系统的运行以及后期的检修带来了一定的工作量，并且捞渣机检修和维护的费用也相对较高。随着科技的快速发展，很多企业采用干除渣系统后，给后期的维护以及集中控制带来了很大的便利，同时也达到了减人增效的目的，干式除渣机的前期投入虽然很大，但相对比较后期的维护以及可靠运行所带来的长远利益，干渣机的应用可以节省较多费用，并且节约水资源。

干式除渣技术主要利用一种特制的钢带来输送和冷却热渣，系统不需要用水，从而可以取消渣水后续处理系统，简化系统，实现无污染水排放，避免因渣水引起的管路结垢等问题，同时保留了底渣所具有的优良水活性，为底渣的综合利用创造了条件。

关键词：捞渣机；水力除渣；干除渣；

前言

湿式捞渣机国外名称“潜水式刮板输送机”（SubmergedScraperConver），以下简称SSC.于1987年初，经国家经委，计委批准70万美元引进日产刮板捞渣机2台，因当时外汇紧缺，所以由进口改国内试制。为适应各种电站锅炉所需不同规格尺寸的刮板捞渣机，使之系列化，通用化和标准化。由原国家机械委“机委科（1988）29号文和国家计委“计科委”（1988）680号文国家定点生产和研究，使电站辅助装备国产化。

湿式捞渣机SSC最初广泛应用于国外，被引进国内后主要用于火力发电厂的锅炉炉底及化工等相关领域。燃烧后的煤渣从锅炉落渣口经渣井落至捞渣机上部体内，经刮板链条输送，送出至渣仓。

湿式捞渣机SSC的主要结构部件由以下部分组成：“K”形刮板+刮板锻造铰叉+TS链条连接器+逆止式液压张紧装置+组合式结构导向链轮+半轴探出轴承外置盘根密封内导轮总成+主动链轮+铸石耐磨层+鱼骨式上槽体耐磨层+精锻链齿型张紧+轮轴筒张紧轮+循环湿式除渣系统+大物料自动挤压装置+头部驱动机构+快开人孔特点+横向移出行轮+扫渣帘+保护装置+平行斜板澄清器+尾部弧形壳体、检修门等各个主要部件形成一个完整系统。（另有大容量螺旋除渣系统，另文单述）。

湿式刮板捞渣机工作原理：锅炉排出的热炉渣经过渡渣斗（或渣井）、液压关断门后落到捞渣机水仓内，被冷却后直接捞渣提升至储渣仓，使锅炉底渣的粒化、冷却、脱水、储存连续完成，系统较简洁。在储渣仓下设有汽车通道，运渣汽车在此处装渣运至灰场碾压堆放或直接运输至综合利用地点。捞渣机溢流下的水经高效浓缩机沉清后、进入回收水池，经热交换器冷却后，供除渣系统循环使用。

风冷式干排渣机工作原理：固态排渣锅炉排出的热炉渣经过渡渣斗（或渣井）、液压关断门后落到风冷式排渣机输送钢带上，并随输送钢带一起缓慢移动；风冷式排渣机两侧侧壁和排渣机头尾部设有进风口，利用炉膛负压就地吸入冷空气.，含有部分未完全燃烧可燃物的炉渣在下落过程和输送钢带上进一步燃烧，并与吸入冷空气进行逆向热交换，直接被冷空气冷却成为冷渣.冷空气被加热到250～400℃左右，热炉渣温度由600～850℃降到200℃以下，甚至可低于100℃，吸风的同时也将炉渣的热量回收并带入炉内.冷干渣经一级或两级破碎后，由机械或气力输送系统输送至渣仓储存。

干湿两种除渣方式的对比分析：

1.系统比较

2.投资费用比较

干排渣系统较ssc刮板捞渣机系统，具有节水、节能、环保的特点，较大倾角刮板捞渣机系统更为简单，且运行环境好，无灰水侵蚀、磨损，所以维护检修量少，提高了系统运行可靠性，降低了维护费用。干排渣系统工程造价比大倾角刮板捞渣机系统多35%，但运行效益显著。

用少量（入炉总风量的1.5%以内）自然风直接和热渣接触，渣中未完全燃烧的碳在输送钢带上继续燃烧，燃烧后的热量和底渣中所含的热量，由热风带回炉膛，减少了锅炉的不完全燃烧热损失和物理热损失，有利于锅炉效率的提高。从燃烧方面看，对锅炉效率的影响取决于热渣冷却风风量和温度。当炉渣冷却风吸热量一定时，冷却风风量越大，风温就低。当冷却风温度接近二次风的热风温度时，在入炉总燃烧空气量保持不变的情况下，冷却风作为燃烧所需空气从炉底送入，经过空气预热器的冷空气量相应减少，锅炉的排烟温度提高，从而降低锅炉效率。从锅炉热量平衡角度分析，热渣冷却风对锅炉效率影响存在一个转折点；若热渣冷却风温度显著低于转折点温度，将会造成炉膛整体温度下降，需要多消耗一些燃料，锅炉效率降低；若热渣冷却风温度高于转折点温度，会造成炉膛整体温度上升，在维持吸热量不变的前提下，燃料消耗量减少，锅炉效率提高。通过有运行经验的厂家了解到用于干渣冷却的风量不能超过锅炉总入炉风量的1%。实际运行中锅炉工况变化复杂，在大负荷变动时底部冷却风量不易控制在1%以下；在低负荷运行和负压大幅波动之时严重降低炉膛中心温度危及锅炉运行安全，极易造成灭火事故。

风冷式排渣机是提高还是降低对锅炉效率以及入炉冷却风转折点温度，应视具体工程情况而定。这与热渣特性、热渣未完全燃烧可燃物的含量、热渣冷却风风量和温度、锅炉型式结构和负荷率、灰渣量等因素密切相关。需今后在各种具体工程条件下不断总结验证。对于按一定容量的锅炉和设计排渣量而选用的风冷式排渣机而言，在不会使锅炉效率降低的前提下，风冷式排渣机处理能力是有一定范围要求的。若超出这一处理能力范围，将会对锅炉燃烧和效率带来不利影响。这在风冷式排渣机改造工程试验测试中已被证实。目前，单级风冷式排渣机正常处理能力一般不超过25t/h，最大处理能力一般不超过50t/h，这还不能完全适应我国各种机组容量排渣量的要求，也不能完全适应我国燃煤电厂燃煤来源和煤质普遍存在煤源复杂、煤质变化大和变化频繁等实际情况。

总之，现有风冷式排渣机干式除渣技术尚未达到刮板捞渣机湿式除渣那样的适应能力，对锅炉排渣量大小及其变化等有其特定的适用范围和使用条件，应结合具体工程条件经技术经济比较后合理地科学地选用。

3.捞渣机水力除渣改造干除渣的必要性分析

3.1改造理由及其形成原因的技术分析

3.1.1原水力出渣系统

原除渣系统设备包含，刮板捞渣机、碎渣机、渣沟、渣浆泵、脱水仓、浓缩机等，3.2原水力出渣系统故障较多，消除故障花费人力成本高。

3.3原水力除渣系统设备磨损快，设备维护花费备件成本高。

3.4改为干除渣、节水节电效果好。

3.5改为干除渣、使用设备大大减少，人员维护量少。

改造干除渣后，碎渣机、渣浆泵、渣管沟和前池设备、渣管线、脱水仓、浓缩池等设备就可以退出运行，整个水力除渣系统的设备维护费用大大节省。

3.6改干除渣后碎渣可以直接进行销售、提高经济效益。

以钢带式输渣机为主的干除渣系统与水力除渣系统相比，输送环节少，系统简单，根本无需冲渣钢水，可避免渣水浪费和水源的二次污染；具有以下特点：设备少，运行能耗低，可节约电耗；设备检修维护简单，可节约一定的检修费用；炉底渣在风冷的同时，可再次燃烧，增加了炉底渣的活性，可提高炉底渣再利用的价值，直接用作水泥添加剂，使进入炉内的冷风受热升温，将原来由水吸收掉的一部分热量再次回收进入炉膛，在一定程度上可提高锅炉热效率。

4、捞渣机由水力除渣改为干除渣改造方案

将现捞渣机、碎渣机系统改为水浸刮板式干除渣、出渣方式采用不进行破碎，直接出渣方式进行。

将原先捞渣机移出炉底，进行分割拆除。安装一台干除渣式捞渣机机体，捞渣机刮板链条采用双驱动方式，驱动电机采用变频调速电机，将捞渣机头部落料口直接伸出锅炉房进入带脱水功能的渣仓。在锅炉房外建造带脱水功能的渣仓，有效容积，可储存24小时以上渣量，并铺设析水管路，安装立式排污泵。

这种系统简捷，无中间环节，目前新建大型火电机组80%以上的工程采用这种型式。

结束语

综上所述，将水力除渣系统改造为干除渣系统，虽然刚开始的投资较大，但是相对以后可靠运行带来的长远效益，以及停止水力除渣系统后所节省的费用，给企业带来更多利益，此改造方案是合理可行的。

参考文献：

[1]陈涛.捞渣机由水力除渣改为干除渣的可行性[J].新疆电力技术，2011（4）：100-101.

[2]马凤梧，王玉，刘晓堂.燃煤发电厂水力除渣方式改造的研究及应用[C]//中国电机工程学会青年学术会议.2004.

[3]冀长坤.火力发电厂除渣系统技术及应用[J].科技与创新，2017（23）：160-161.