锅炉干渣机一级进仓技术在1000MW火力发电厂的应用

张秋兵， 王建忠

（神华国华寿光发电有限责任公司， 山东　潍坊　262714）

1　工程概况

某厂一期工程建设规模为2×1 000 MW超超临界湿冷机组，采用直流冷却方案。本期工程机组采用国产超超临界锅炉及汽轮发电机组，同步建设烟气脱硫、脱硝、湿除设施。为满足环保要求，煤场为全封闭圆形煤场，同时对烟尘、SO2、NOx等排放指标根据环境保护需要进行了优化。

2　干渣机一级进仓技术简介

2.1　系统概况

整套除渣设施，包括锅炉下联箱与渣井之间的密封、渣井、大渣挤压装置和关断门、风冷干式排渣机、碎渣机、贮渣仓、干湿灰卸料设备、管道泵、阀门、支吊架、扶梯、钢架、各层检修平台、电气控制设备及各种仪表组成。

2.2　工作原理

炉底热渣经渣井落在干式排渣装置的输送钢带上，在输送过程中，通过自然冷风将含有大量热量的高温热渣，冷却成可以直接储存和运输的冷渣[1]。冷却用的空气是利用锅炉炉膛负压的作用，从风冷干式排渣机外部吸入干渣机内部的。被渣加热后的热空气直接进入炉膛，将热渣从锅炉中带走的热量再带回炉膛内，从而减少锅炉的热量损失。

炉渣在干渣机出口，先经过碎渣机破碎后，进入渣仓贮存。渣仓内的干渣，通过卸料机，定期装车运至综合利用场所或贮灰场。

2.3　干渣机一级进仓技术系统优点

一是一步将炉渣输送至渣仓，减少了二级输送设备，降低投资费用，系统运行及设备维护成本均降低。二是占地面积小，锅炉房整洁、干净。

2.4　干渣机一级进仓技术系统缺点

一是输送钢带总长度为139.5 m。长距离输送，设备运转平稳性不高，钢带容易跑偏，部件易磨损。二是输送钢带倾斜段角度31°偏大，设备运转负荷大，电流高，对起弧段部件要求高。

3　在2×1 000 MW机组火电厂的应用

除渣系统是火力发电厂重要的一个辅助系统，电厂对此进行优化设计，在安全、可靠的基础上进一步达到节能、节水、节地和减少投资的目的。锅炉除渣装置采用风冷干式排渣机，一台炉为一个单元，系统连续运行，系统工艺流程如图1所示。

图1　除渣系统工艺流程示意图

3.1　系统主要组成部分

3.1.1　过渡渣斗

每台锅炉下部设有过渡渣斗，过渡渣斗与锅炉之间采用非金属膨胀节密封。渣斗容积大于60 m3，允许干式排渣机故障停运4 h以上，而不影响锅炉的安全运行。过渡渣斗采用独立支撑方式，其内的耐火材料能承受炉渣900℃高温。

3.1.2　非金属膨胀节密封

非金属膨胀节密封由多层不锈钢丝网和陶瓷织物匹配组成，能吸收锅炉的各方向的膨胀变形及位移，是连接锅炉水冷壁和干渣系统的部件。

3.1.3　液压关断门装置

过渡渣斗下设置有大渣破碎装置，由箱体、挤压头、格栅、驱动液压缸及液压泵站组成。格栅可防止大渣块直接掉下冲击排渣机，格栅上部设有液压关断门和大渣破碎装置，起到隔离门和大渣块预破碎的作用。此处装有摄像监视系统，可观察炉渣下落及破碎情况。

3.1.4　干式排渣机

排渣机安装在液压关断门的下部，锅炉燃烧时产生的热炉渣落入一级排渣机输送带输送链板上，边输送边冷却直至输送至碎渣机进行破碎,破碎后灰渣直接进入渣仓。干式排渣机采用靠锅炉负压吸入空气、自然冷却的方式进行炉渣冷却。干式除渣机可连续无间断运行，其设计额定出力为7 t/h，最大排渣出力可达到45 t/h。

为了保证干渣机在运行时保持输送网带的张力，在干渣机的尾部设有液压张紧装置。该装置可以根据干渣机负荷量来调整输送网带的张力。此外，干渣机尾部还设置了机械张紧装置，在液压张紧出故障时，保证干渣机能保持正常运行。

3.2　干渣机一级进仓技术系统布置

系统布置如图2所示。

图2　干渣机一级进仓技术系统布置示意图（单位：mm）

3.3　干渣机的调试及运行

一期工程2×1000MW机组分别于2016年7月31日、11月28日投产发电，投产以来机组运转平稳可靠。

3.3.1　干渣机运行前的检查和准备

3.3.1.1液压系统

检查油箱的油位是否达到要求；调节回油总阀为“开”位，即处于卸压状态；在没有启动油泵状态下，检查各个电磁切换阀能否动作正确；启动1号液压泵，查看1号液压泵无异常噪声，无漏油，无反转，待运转5 min后停止1号液压泵；然后对2号液压泵进行同样的检查，以确认两个油泵均能正常工作；调节回油总阀为“关”位；将溢流阀工作压力调至最低位，启动油泵5 min，对溢流阀设定工作压力，由低到高逐步调节溢流阀至设定工作压力（一般为10～13 Mpa），然后将调整螺杆锁紧定位，最后停止液压泵；至此，液压站可以进入工作状态。

3.3.1.2液压关断门

在启动液压站前，检查控制箱的每个按钮是否与关断门相对应，接线是否正确；检查每个电磁切换阀和线圈能否正常工作；把控制箱中各关断门按钮打到“中间”位，按钮“就地/远方”打到“就地”位；启动液压站，直至压力达到工作压力12 MPa；逐个开启和关闭各个关断门（当旋钮旋到开位即开，旋到关位即关），并确认动作到位，而后逐个检查关断门的到位信号是否准确，是否与位置一致，检查液压管路及接头是否漏油；至此，液压关断门可以进入工作状态。

3.3.1.3干式排渣机

检查是否所有的轴承都进行了充分的润滑；检查钢带减速机和清扫链减速机油位是否正常；检查尾部张紧装置是否处于工作状态，检查压力是否为设定压力值；检查输送带上和干渣机内无其它遗留物品，如工具、杂物等；启动输送带，进行长时间的空载试运行；运行中检查输送带运转方向是否正确；运行中检查输送带有否跑偏现象；运行中检查电机电流是否有不规则的变动；运行中检查电机的冷却风扇是否处于工作状态；运行中检查输送带上搭接板的固定螺丝是否有较多的脱落现象；运行中检查零转速开关是否正常工作，有否打滑现象；运行中进行变频调节；至此，干渣机输送带可以进入正常工作状态。

3.3.1.4碎渣机

检查是否所有的轴承都进行了充分的润滑；检查减速机油位是否正常；检查传动链条是否处于拉紧状态；检查碎渣机内部是否有余渣存在，必须清理干净；启动碎渣机；检查碎渣机运转方向是否与操作一致；检查碎渣机在运行状态下是否有异常振动；至此，碎渣机可以进入正常工作状态。

3.4　干渣机系统的启动和注意事项

在锅炉启动前30 min必须先投入干除渣系统；检查控制柜里的按钮全部打到“远程”位；启动液压站，打开液压关断门；至此，干渣机系统正式投入运行。

3.5　干渣系统的正常运行操作和注意事项

通过摄像头远程监控落渣情况，如发现有大渣块掉落在关断门格栅上，待大渣块预冷却10～20min后，判断并操作相应位置的关断门进行大渣挤压，如渣块比较硬或大，有可能要进行多次挤压操作；通过远程监控查看落渣情况，按锅炉的排渣量调节至合适的输送运行速度，正常工况下为20 Hz，渣量大时可逐步调整至30 Hz；定期检查关断门的液压管路和接头是否有漏油现象；定期检查液压站的液压油位；定期查看干渣机的运行工况：查看干渣机尾部的大辊轴是否运行正常、查看干渣机尾部的张紧装置的气源是否正常、查看输送带是否存在跑偏现象；注意查看碎渣机上方摄像头，看是否有大量渣堆积状况；定期查看碎渣机的运行状况是否正常；定期查看落料三通落料是否通畅，是否有堵料状况；定期查看后冷却段的运行状况是否正常；注意查看渣仓料位，定期卸渣；定期查看渣仓顶布袋除尘器抽排风机的运行状况；如果长时间没有动作过液压系统和关断门，建议定期进行一次操作。

3.6　干除渣系统的停止和注意事项

锅炉停炉后，干渣系统必须继续运行至少2 h后才能停止；在紧急停系统或事故停系统之前，必须先关闭液压关断门；按照“停止干渣输送系统”顺序依次停止系统各设备；停止系统后，要及时检查和清理干渣机输送带上的残渣；停止系统后，要及时检查和清理碎渣机上部的积渣；停止系统后，将渣仓内的积余渣排放完。

3.7　常见主要故障分析及处理

3.7.1　钢带打滑，运转停顿

原因分析：一是钢带张力不够；二是灰渣堵塞。

处理措施：检查钢带灰渣情况，消除灰渣堵塞现象[2]。启动尾部液压张紧系统，对钢带两侧尾轮轴承座同时进行张紧，测量张紧行程量，确保一致，观察钢带运转情况，消除钢带打滑及停顿现象。

3.7.2　钢带及清扫链短托辊受阻

原因分析：一是轴承润滑油不够；二是保护罩积渣过多；三是轴承损坏；四是托辊轴承座位移及磨损严重。

处理措施：一是检查补充润滑油；二是清理保护罩积渣；三是更换损坏的轴承；四是更换托辊，在托辊轴承座与壳体间加装垫块。

3.7.3　钢带易跑偏，频繁校正效果不佳

原因分析：一是钢带松弛；二是机组负荷波动及炉膛频繁吹灰；三是液压关断门打开位置不均匀，下渣量不平衡；四是钢带运转频率过大。

处理措施：一是张紧钢带；二是控制炉膛吹灰频率及减少负荷波动；三是调整液压关断门，确保均衡下渣；四是根据机组负荷及吹灰频率，在满足排渣需求情况下，尽量降低钢带运转频率。

3.7.4　钢带从耳板轨道脱落，钢带机跳闸

原因分析：一是耳板变形脱落严重；二是钢带短托辊变形损坏；三是钢带跑偏严重；四是钢带运转频率过快；五是耳板固定不牢靠；六是钢带网带宽度不够，耳板损坏后极易造成钢带脱落的设备重大损坏故障。

处理措施：一是定期检查钢带运转情况，发现耳板变形较多或者同一部位缺失2块及以上耳板缺陷，应及时组织人员补充耳板。耳板材质及焊材应符合技术要求，焊接电流应调整合适；二是检查更换钢带短托辊，在托辊轴承座与壳体直接加装防止轴承座位移的垫块；三是检查发现是否有钢带跑偏现象，如有应及时调整；四是及时调整好钢带运转频率，确保运转频率稳定，如图3所示；五是对钢带耳板进行加固处理，增加耳板与钢带板之间的固定螺钉，如图4所示；六是钢带网带加宽处理，加宽后可以有效避免耳板损坏后因补充不及时造成的钢带脱落故障。如图5所示。

图3　钢带运转频率调整前后对比示意图

图4　原钢带网带示意图（单位：mm）

图5　加宽后钢带网带示意图（单位：mm）

3.8　干渣机日常巡检重点

3.8.1　尾部

定期检查钢带张紧程度，钢带是否跑偏（观察钢带边缘距滚筒两侧距离是否大体一致）；定期检验张紧滑块的滑槽内有无卡涩物质；尾部链轮轴上装有转动花盘与固定的接近开关，要进行定期机械和电气检查，并调整合适的接近开关与花盘的距离，保证钢带、清扫链的反常转动现象（停止转动或打滑）通过接近开关报警可反馈到控制室内能被监测到[3]；每月逐个检查一次防跑偏轮的磨损程度，及时更换磨损严重的防跑偏轮；每月检查一次清扫链和刮板的磨损程度；每月检查一次钢带固定螺栓是否有脱落现象；每周至少一次全面检查钢带耳朵是否有剐蹭变形或断裂现象，若有及时修复处理；每个月检查清理一次摄像头玻璃视镜，防止内部积灰影响观察内部运行情况；每天巡检检查液压油路、油缸是否有漏油现象，若有及时处理。

3.8.2　起弧段

在运行过程中，每天检查起弧段托辊，一些托辊轮可能会被卡住或倾斜，及时调整校正轴承座。定期从外部检查托辊轴的旋转情况。

3.8.3　钢带头部

检查出口渣温（渣温高于80℃，开头部检查门）；减速电机是否运转正常；钢带、清扫链减速箱运转5 000 h后，对工作油进行老化检查，若油已老化，则需换油。

4　结语

虽然干渣机在火力发电厂已有很多应用，但在百万机组采用干渣机一级进仓技术是对干式排渣的肯定和升级。

经过一年多的投产运行，实践证明钢带式干渣机一级进仓技术是成功的，凸显了社会效益及经济效益。随着电厂人员不断的努力，更深入地了解掌握系统设备特性规律，做到“如数家珍、胸有成竹”。锅炉干渣机一级进仓技术在1 000 MW火力发电厂的应用树立了行业标杆，为同类型火力发电企业提供了参考借鉴意义。

[1]于长友.燃煤电厂钢带式排渣机干式除渣技术[J].中国电力，2007，40（1）：56-59.

[2]周志辉.干式排渣机故障与技术改造[J].吉林电力，2012（5）：20-23.

[3]刘云.干式排渣机安装技术简介[J].安装，2010（1）：33-36.