大型機(jī)組電廠除灰渣系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化和節(jié)能降耗

張琳

【摘要】隨著社會(huì)的發(fā)展，節(jié)能已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的節(jié)約電能，而是節(jié)約全新的能。涉及水能、土地資源、電能等諸多方面，甚至還涉及企業(yè)的投資與設(shè)備的運(yùn)行檢修等方方面面。本文從大型機(jī)組電廠除灰渣系統(tǒng)常見(jiàn)的短板入手，以電廠的安全經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行為目標(biāo)建立節(jié)能降耗優(yōu)化模型，以電廠的經(jīng)濟(jì)效益為導(dǎo)向，提出一些可節(jié)能降耗的有效優(yōu)化手段。

【關(guān)鍵詞】電廠；除灰渣；系統(tǒng)節(jié)能

通過(guò)對(duì)大型機(jī)組電廠除灰渣系統(tǒng)中撈渣機(jī)、關(guān)斷門、水處理、干除渣方案、除灰系統(tǒng)等各個(gè)部分的科學(xué)合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以節(jié)約出大量投資，可節(jié)約電廠企業(yè)的運(yùn)行成本，提高電廠除灰渣系統(tǒng)的工作效率，減少能源資源浪費(fèi)，最終達(dá)到節(jié)能降耗的目標(biāo)，對(duì)電廠企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升有很好的促進(jìn)作用。

一、工程概況

某發(fā)電廠一期工程裝設(shè)2臺(tái)俄羅斯800MW超臨界燃煤汽輪發(fā)電機(jī)組，一期工程于2000年投產(chǎn)發(fā)電。二期工程安裝二臺(tái)國(guó)產(chǎn)1000MW超超臨界發(fā)電機(jī)組，并于2010年投產(chǎn)發(fā)電。目前綏電公司總裝機(jī)容量達(dá)3600MW，成為東北地區(qū)總裝機(jī)容量最大的火力發(fā)電廠。綏電公司一期2臺(tái)俄羅斯800MW超臨界燃煤汽輪發(fā)電機(jī)組，主要由俄方設(shè)計(jì)供貨建設(shè)，目前世界范圍共有17臺(tái)機(jī)組，中國(guó)僅有2臺(tái)機(jī)組。鍋爐采用塔干羅格鍋爐廠生產(chǎn)的Пп-2650-25-545кт型超臨界壓力具有一次中間再熱直流鍋爐。

二、除灰渣系統(tǒng)

（一）干法排渣技術(shù)

每臺(tái)氣化爐對(duì)應(yīng)兩條排渣線，高溫聯(lián)鎖閥進(jìn)行切換。800～1000℃的高溫高壓灰渣出氣化爐后進(jìn)入旋轉(zhuǎn)排渣閥，旋轉(zhuǎn)排渣閥通過(guò)變頻電機(jī)控制，根據(jù)氣化爐的負(fù)荷調(diào)整排渣的速度，保持氣化爐內(nèi)床層料位的穩(wěn)定。旋轉(zhuǎn)排渣閥通過(guò)脫鹽水冷卻，CO2氣體密封，以緩解操作工況的惡劣。旋轉(zhuǎn)排渣閥和高溫聯(lián)鎖閥、帶壓緩沖斗之間用水夾套管道連接。帶壓緩沖斗的壓力和氣化爐壓力保持一致，旋轉(zhuǎn)排渣閥排出的灰渣靠重力不斷落入帶壓緩沖斗?；以膲毫νㄟ^(guò)鎖斗充卸壓來(lái)泄放，鎖斗進(jìn)出口設(shè)置有鎖斗閥，正常操作時(shí)用CO2進(jìn)行充壓，鎖斗和帶壓緩沖斗之間設(shè)有平衡管線，壓力平衡后，帶壓緩沖斗可排渣至鎖斗。鎖斗收渣程控時(shí)間到達(dá)后，關(guān)閉入口閥，鎖斗卸壓，泄放氣通過(guò)渣鎖過(guò)濾器過(guò)濾后排放。卸壓后，鎖斗出口閥打開(kāi)，排放灰渣至常壓緩沖斗。鎖斗排渣后在鎖斗充壓前，對(duì)渣鎖過(guò)濾器進(jìn)行反吹。如此，鎖斗一個(gè)循環(huán)完成。常壓緩沖斗排出的灰渣靠重力不斷落入冷渣機(jī)，冷渣機(jī)將灰渣冷卻至100℃以內(nèi)，冷卻后的灰渣通過(guò)帶式輸送機(jī)、斗提等設(shè)備輸送至渣庫(kù)，汽車外運(yùn)。

（二）倉(cāng)泵管道配置的合理優(yōu)化

（1）要合理優(yōu)化管道配置、輸送煤灰的特點(diǎn)與大小。即建議在正常系統(tǒng)運(yùn)行中，不但對(duì)輸送系統(tǒng)，也對(duì)輸送管道、輸送物質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化管理，可以使得運(yùn)行中耗氣量得到平穩(wěn)控制，降低能耗。（2）若要實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)的合理優(yōu)化配置，就要把壓縮空氣的氣源設(shè)置好，對(duì)除灰系統(tǒng)、控制系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)置。此步驟需對(duì)供氣點(diǎn)進(jìn)行一定空氣分散設(shè)置。分散設(shè)置容易導(dǎo)致占地較大問(wèn)題，這就需要對(duì)系統(tǒng)之間的問(wèn)題進(jìn)行合理調(diào)試，才能達(dá)到節(jié)約能源和方便維護(hù)與管理，提高系統(tǒng)整體性能，減少占地面積等節(jié)能降耗的目標(biāo)。（3）各個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)記錄要精準(zhǔn)，并以此為依據(jù)調(diào)整設(shè)備間的運(yùn)行邏輯，通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)集中分析處理的方式，得出最佳的節(jié)能高效運(yùn)行方式。

（三）優(yōu)化除灰系統(tǒng)

除灰系統(tǒng)的優(yōu)化方案主要如下：（1）盡可能降低氣力除灰輸送距離。因輸送距離越長(zhǎng)，使用的氣力越大，能耗也就越高，所以縮短氣力除灰的輸送距離，可以達(dá)到節(jié)能降耗的目標(biāo)。（2）將省煤器灰的氣力輸送系統(tǒng)取消。因省煤器灰的氣力輸送系統(tǒng)可用其他替代，所以可以取消以節(jié)約電廠成本。（3）將同時(shí)運(yùn)行的支管數(shù)量適當(dāng)減少。同時(shí)運(yùn)行的支管數(shù)量越多，設(shè)備的運(yùn)行壓力越大，能耗也就越高，所以應(yīng)適當(dāng)減少同時(shí)運(yùn)行的支管數(shù)量。（4）將倉(cāng)泵與管道的配置進(jìn)行科學(xué)合理的改善。倉(cāng)泵與管道的設(shè)置如果不科學(xué)合理，就使得整個(gè)除灰渣系統(tǒng)運(yùn)行不暢，降低除灰工作效率，也會(huì)增加能耗，造成不利影響。

（四）除灰除渣系統(tǒng)改造

拆除原有水力排灰螺旋撈渣機(jī)、碎渣機(jī)和水封渣斗系統(tǒng)，在原水封槽下安裝水浸式刮板撈渣機(jī)，撈渣機(jī)設(shè)三排口的渣井和液壓關(guān)斷門。安裝兩級(jí)刮板撈渣機(jī)，不設(shè)碎渣機(jī)，渣倉(cāng)布置在鍋爐房?jī)?nèi)。渣倉(cāng)下設(shè)兩個(gè)排渣口。除灰系統(tǒng)改造采用正壓氣力輸送系統(tǒng)，拆除氣化斜槽及原水力輸灰系統(tǒng)，建設(shè)正壓氣力除灰系統(tǒng)，將省煤器、空預(yù)器和除塵器中灰全部輸送至本期新建灰?guī)靸?nèi)，同步建設(shè)分選系統(tǒng)；新建灰?guī)煜虏捎闷囘\(yùn)輸。

綜上所述，全球能源形勢(shì)緊張，作為能源消耗大戶，火電廠應(yīng)對(duì)自身系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。大型機(jī)組電廠除灰渣系統(tǒng)在工作過(guò)程中，有很多設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)可進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。常規(guī)除濕渣系統(tǒng)、風(fēng)冷鋼帶機(jī)一渣倉(cāng)、除灰系統(tǒng)等都有可改進(jìn)的部分，本文通過(guò)針對(duì)性的分析研究，提出具體優(yōu)化措施，希望能給發(fā)電企業(yè)提供良好的指導(dǎo)與借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

[1]范珂，朱林陽(yáng).某電廠1000MW超超臨界塔式鍋爐灰渣含碳量高原因分析[J].河南電力技術(shù)，2016（10）：9～11.