大型机组电厂除灰渣系统设计优化和节能降耗

张琳

【摘要】随着社会的发展，节能已经不是传统意义上的节约电能，而是节约全新的能。涉及水能、土地资源、电能等诸多方面，甚至还涉及企业的投资与设备的运行检修等方方面面。本文从大型机组电厂除灰渣系统常见的短板入手，以电厂的安全经济稳定运行为目标建立节能降耗优化模型，以电厂的经济效益为导向，提出一些可节能降耗的有效优化手段。

【关键词】电厂；除灰渣；系统节能

通过对大型机组电厂除灰渣系统中捞渣机、关断门、水处理、干除渣方案、除灰系统等各个部分的科学合理的优化设计，可以节约出大量投资，可节约电厂企业的运行成本，提高电厂除灰渣系统的工作效率，减少能源资源浪费，最终达到节能降耗的目标，对电厂企业经济效益的提升有很好的促进作用。

一、工程概况

某发电厂一期工程装设2台俄罗斯800MW超临界燃煤汽轮发电机组，一期工程于2000年投产发电。二期工程安装二台国产1000MW超超临界发电机组，并于2010年投产发电。目前绥电公司总装机容量达3600MW，成为东北地区总装机容量最大的火力发电厂。绥电公司一期2台俄罗斯800MW超临界燃煤汽轮发电机组，主要由俄方设计供货建设，目前世界范围共有17台机组，中国仅有2台机组。锅炉采用塔干罗格锅炉厂生产的Пп-2650-25-545кт型超临界压力具有一次中间再热直流锅炉。

二、除灰渣系统

（一）干法排渣技术

每台气化炉对应两条排渣线，高温联锁阀进行切换。800～1000℃的高温高压灰渣出气化炉后进入旋转排渣阀，旋转排渣阀通过变频电机控制，根据气化炉的负荷调整排渣的速度，保持气化炉内床层料位的稳定。旋转排渣阀通过脱盐水冷却，CO2气体密封，以缓解操作工况的恶劣。旋转排渣阀和高温联锁阀、带压缓冲斗之间用水夹套管道连接。带压缓冲斗的压力和气化炉压力保持一致，旋转排渣阀排出的灰渣靠重力不断落入带压缓冲斗。灰渣的压力通过锁斗充卸压来泄放，锁斗进出口设置有锁斗阀，正常操作时用CO2进行充压，锁斗和带压缓冲斗之间设有平衡管线，压力平衡后，带压缓冲斗可排渣至锁斗。锁斗收渣程控时间到达后，关闭入口阀，锁斗卸压，泄放气通过渣锁过滤器过滤后排放。卸压后，锁斗出口阀打开，排放灰渣至常压缓冲斗。锁斗排渣后在锁斗充压前，对渣锁过滤器进行反吹。如此，锁斗一个循环完成。常压缓冲斗排出的灰渣靠重力不断落入冷渣机，冷渣机将灰渣冷却至100℃以内，冷却后的灰渣通过带式输送机、斗提等设备输送至渣库，汽车外运。

（二）仓泵管道配置的合理优化

（1）要合理优化管道配置、输送煤灰的特点与大小。即建议在正常系统运行中，不但对輸送系统，也对输送管道、输送物质进行优化管理，可以使得运行中耗气量得到平稳控制，降低能耗。（2）若要实现空压机的合理优化配置，就要把压缩空气的气源设置好，对除灰系统、控制系统进行合理设置。此步骤需对供气点进行一定空气分散设置。分散设置容易导致占地较大问题，这就需要对系统之间的问题进行合理调试，才能达到节约能源和方便维护与管理，提高系统整体性能，减少占地面积等节能降耗的目标。（3）各个设备的数据记录要精准，并以此为依据调整设备间的运行逻辑，通过计算机数据集中分析处理的方式，得出最佳的节能高效运行方式。

（三）优化除灰系统

除灰系统的优化方案主要如下：（1）尽可能降低气力除灰输送距离。因输送距离越长，使用的气力越大，能耗也就越高，所以縮短气力除灰的输送距离，可以达到节能降耗的目标。（2）将省煤器灰的气力输送系统取消。因省煤器灰的气力输送系统可用其他替代，所以可以取消以节约电厂成本。（3）将同时运行的支管数量适当减少。同时运行的支管数量越多，设备的运行压力越大，能耗也就越高，所以应适当减少同时运行的支管数量。（4）将仓泵与管道的配置进行科学合理的改善。仓泵与管道的设置如果不科学合理，就使得整个除灰渣系统运行不畅，降低除灰工作效率，也会增加能耗，造成不利影响。

（四）除灰除渣系统改造

拆除原有水力排灰螺旋捞渣机、碎渣机和水封渣斗系统，在原水封槽下安装水浸式刮板捞渣机，捞渣机设三排口的渣井和液压关断门。安装两级刮板捞渣机，不设碎渣机，渣仓布置在锅炉房内。渣仓下设两个排渣口。除灰系统改造采用正压气力输送系统，拆除气化斜槽及原水力输灰系统，建设正压气力除灰系统，将省煤器、空预器和除尘器中灰全部输送至本期新建灰库内，同步建设分选系统；新建灰库下采用汽车运输。

综上所述，全球能源形势紧张，作为能源消耗大户，火电厂应对自身系统进行优化，从而达到节能降耗的目的。大型机组电厂除灰渣系统在工作过程中，有很多设计环节可进行进一步优化而实现节能降耗。常规除湿渣系统、风冷钢带机一渣仓、除灰系统等都有可改进的部分，本文通过针对性的分析研究，提出具体优化措施，希望能给发电企业提供良好的指导与借鉴意义。

参考文献

[1]范珂，朱林阳.某电厂1000MW超超临界塔式锅炉灰渣含碳量高原因分析[J].河南电力技术，2016（10）：9～11.