利用現(xiàn)有設(shè)備實(shí)現(xiàn)灰渣系統(tǒng)零排放的可行性

程堯

摘要：將現(xiàn)有的干式撈渣機(jī)和濕式撈渣機(jī)同一整合利用好水量，實(shí)現(xiàn)鍋爐爐底用水零排放。延長(zhǎng)灰場(chǎng)使用周期。提高經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞：節(jié)能、降耗、達(dá)標(biāo)排放

目前我廠6臺(tái)機(jī)組

一、原系統(tǒng)概述：

1）一期爐底渣的改造是利用原來(lái)的二期脫水倉(cāng)、澄清池儲(chǔ)水池等設(shè)備，將一期的爐渣水打入二期的脫水倉(cāng)進(jìn)行脫水。爐底每臺(tái)爐增加一個(gè)渣漿池、2臺(tái)液下渣漿泵、輸渣耐磨管道;在原二期渣水泵房?jī)?nèi)設(shè)三臺(tái)冷渣水泵、兩臺(tái)沖洗水泵及連接管道。原渣斗、關(guān)斷門、撈渣機(jī)、碎渣機(jī)不變。流程如下圖示：

一期除渣系統(tǒng)利用脫水倉(cāng)也稱濃縮系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了爐底灰渣系統(tǒng)的零排放。

2）二期爐底渣采用干式除渣系統(tǒng)，即每臺(tái)爐設(shè)1臺(tái)干式排渣機(jī)，底渣在干式排渣機(jī)冷卻到一定溫度后輸送至渣倉(cāng)貯存。

每臺(tái)爐設(shè)一套除渣系統(tǒng)，其出力保證不低于鍋爐MCR工況下的最大排渣量，正常出力為9.0t/h，最大出力為45t/h，連續(xù)運(yùn)行。干式排渣機(jī)與鍋爐出渣口用渣斗相連，渣斗獨(dú)立支撐，渣斗容積可滿足鍋爐MCR工況下4小時(shí)排量，渣斗底部設(shè)有液壓關(guān)斷門，允許干式排渣機(jī)故障停運(yùn)4小時(shí)而不影響鍋爐的安全運(yùn)行，并能有效攔截大渣塊，100%保護(hù)輸送帶安全運(yùn)行和提高冷卻效果。干式排渣機(jī)的關(guān)鍵部件是傳送帶，它由耐熱合金材料組成，耐受溫度為1000℃。干渣系統(tǒng)設(shè)碎渣設(shè)備，其中碎渣機(jī)設(shè)在風(fēng)冷式排渣機(jī)出口，最終可將大渣塊破碎至粒徑小于35mm。每臺(tái)爐設(shè)一座鋼結(jié)構(gòu)渣倉(cāng)，其貯渣能力不低于鍋爐MCR工況燃用設(shè)計(jì)煤種時(shí)20小時(shí)的渣量。渣倉(cāng)的底部設(shè)有2個(gè)排出口，其中1路接至濕式攪拌機(jī)，加水?dāng)嚢韬蟮脑蕿?5%--25%，由自卸汽車運(yùn)至渣場(chǎng)，濕式攪拌機(jī)設(shè)備出力為100t/h。另1路接至干渣散裝機(jī)，直接裝密封罐車運(yùn)至綜合利用用戶，設(shè)備出力為100t/h。干式排渣機(jī)至渣倉(cāng)的輸送系統(tǒng)采用機(jī)械輸送。

二期每臺(tái)爐配備一套底渣干式排渣系統(tǒng)設(shè)備?？刂圃O(shè)備采用PLC程序自動(dòng)控制;干式排渣機(jī)至渣倉(cāng)的輸送系統(tǒng)采用機(jī)械輸送。整套系統(tǒng)采用程序自動(dòng)控制，貯渣倉(cāng)布置在室外，卸渣采用就地手動(dòng)控制。

二期系統(tǒng)流程圖如下：

爐底渣—過(guò)渡渣斗—液壓關(guān)斷門—干式排渣機(jī)—碎渣機(jī)---緩沖渣斗給料機(jī)—斗式提升機(jī)—查倉(cāng)—濕式攪拌器—密閉自卸車—用戶

二期采用干式排渣系統(tǒng)也已實(shí)現(xiàn)灰渣系統(tǒng)的零水排放。

3）三期#5、6機(jī)組（2×60MW）除渣系統(tǒng)，每臺(tái)鍋爐底設(shè)1臺(tái)刮板撈渣機(jī)，出力16～20t/h。正常運(yùn)行時(shí)，爐渣經(jīng)渣井落入刮板撈渣機(jī)水槽，冷卻裂化后，由刮板撈渣機(jī)連續(xù)地從爐底輸出，并提升至設(shè)在鍋爐房爐架外側(cè)的渣倉(cāng)，定期由運(yùn)渣汽車運(yùn)至渣場(chǎng)。每臺(tái)爐設(shè)1座直徑為?8.0m的渣倉(cāng)，有效容積為200m3，在鍋爐燃用設(shè)計(jì)煤種時(shí)，可儲(chǔ)存約17小時(shí)的底渣量;在鍋爐燃用校核煤種時(shí)，可儲(chǔ)存約14小時(shí)的底渣量。

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)單機(jī)容量600MW以上的煤粉爐濕式排渣排渣冷卻水處理系統(tǒng)主要以下幾種方式如下：

1、溢流水池+自動(dòng)反沖洗過(guò)濾器+板式熱交換器

2、溢流水池+高效濃縮機(jī)+機(jī)力通風(fēng)冷卻塔

3、溢流水池+高效濃縮機(jī)+沉淀池

4、溢流水池+高效濃縮機(jī)+機(jī)力通風(fēng)冷卻塔

我們目前采用第一種方式刮板撈渣機(jī)溢流水通過(guò)溢流水溝、渣水沉淀池、渣水緩沖池及渣水循環(huán)泵、自清洗過(guò)濾器、經(jīng)澄清、過(guò)濾、冷卻后循環(huán)使用，從而保證了除渣系統(tǒng)用水的重復(fù)利用。目前，刮板撈渣機(jī)溢流水通過(guò)溢流水溝、渣水沉淀池、渣水緩沖池及渣水循環(huán)泵輸送到三期灰?guī)靺^(qū)濃漿池，由廠外輸灰系統(tǒng)輸送至灰場(chǎng)。

目前，刮板撈渣機(jī)溢流水--通過(guò)溢流水溝--渣水沉淀池--渣水緩沖池--渣水循環(huán)泵輸送至三期灰?guī)靺^(qū)灰漿池—灰漿泵--由廠外輸灰管道輸送至灰場(chǎng)二、三期現(xiàn)有系統(tǒng)存在問(wèn)題

1、除渣現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)：

除渣系統(tǒng)存在配置復(fù)雜，設(shè)備電能耗損教大，排污量多，檢修工作量大。

2、從現(xiàn)有的系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果，反映出系統(tǒng)復(fù)雜，鍋爐房?jī)?nèi)撈渣機(jī)溢水池的沉淀效果差，自清過(guò)濾器容易堵塞，運(yùn)行費(fèi)用高，用電量大廠區(qū)占地較多。達(dá)不到閉式循環(huán)的效果。

3、除渣系統(tǒng)存在配置復(fù)雜，設(shè)備電能耗損教大，排污量多，檢修工作量大。

4、從現(xiàn)有的系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果，反映出系統(tǒng)復(fù)雜，鍋爐房?jī)?nèi)溢水池的沉淀效果差，自清過(guò)濾器容易堵塞，運(yùn)行費(fèi)用高，用電量大廠區(qū)占地較多。起不到閉式循環(huán)的效果。如果對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化既可節(jié)約大量人力、物力、財(cái)力，又可保障設(shè)備的節(jié)能、降耗的可靠運(yùn)行。從現(xiàn)有的系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果，反映出系統(tǒng)復(fù)雜，鍋爐房?jī)?nèi)撈渣機(jī)溢水池的沉淀效果差，輸灰管道容易堵塞，運(yùn)行費(fèi)用高，用電量大廠區(qū)占地較多。溢流水達(dá)不到閉式循環(huán)的效果。

爐底水封

板式換熱器冷

三、利用現(xiàn)有設(shè)備擬定可行的技術(shù)方案

1、水量平衡：利用工業(yè)水或循環(huán)水調(diào)整好撈渣機(jī)系統(tǒng)的水耗，包括：冷卻爐渣蒸發(fā)的水、渣帶走的水。一般的除渣系統(tǒng)具備汽車運(yùn)輸條件的渣含水率為30%，即渣會(huì)帶走渣總重量30%的水。經(jīng)試驗(yàn)，在采用撈渣機(jī)零溢流的灰水系統(tǒng)，1t熱渣在冷卻過(guò)程約有0.1t水被氣化消耗?？偲饋?lái)說(shuō)，1t/h渣對(duì)應(yīng)的水耗為

0.4t/h。為了維持水量的平衡，除渣系統(tǒng)新補(bǔ)入的水量，可按照每噸渣對(duì)應(yīng)的水耗為0.4t/h進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并修正，以保證撈渣機(jī)正常情況下溢流水的流量。因此，取消撈渣機(jī)內(nèi)導(dǎo)輪封水等，以避免帶來(lái)水量的不平衡。

2、熱量平衡：除渣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)零溢流后，進(jìn)入刮板撈渣機(jī)槽體的熱量，由水蒸發(fā)所帶走的熱量、凈補(bǔ)水量溫升吸收的熱量、換熱器帶走的熱量，維持熱平衡。經(jīng)試驗(yàn)，在這個(gè)平衡里，撈渣機(jī)的槽體水溫保持在60℃偏高。符合運(yùn)行條件。

3、通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化改造技術(shù)方案：刮板撈渣機(jī)溢流水通過(guò)溢流水溝、渣水沉淀池、渣水緩沖池沉淀后由提升泵泵打入撈渣機(jī)箱體，安置小出力的排污泵定期將沉淀池的余渣輸送至撈渣機(jī)箱體或查倉(cāng)。從而保證了除渣系統(tǒng)用水的重復(fù)利用。

系統(tǒng)流程如下：

撈渣機(jī)—溢流水槽—溢流管—渣水沉淀池—排污泵—撈渣機(jī)（查倉(cāng)）

四、本技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果

1、除渣系統(tǒng)不用增加任何設(shè)備，達(dá)到了減少投資，并且能夠?qū)崿F(xiàn)渣水零排放目的。

2、通過(guò)除渣系統(tǒng)設(shè)備改造后，使之優(yōu)化了渣水系統(tǒng)，降低了生產(chǎn)成本，保障了可靠運(yùn)行，減少檢修工作量。

3、除渣系統(tǒng)優(yōu)化，減少設(shè)備，降低能耗。（每天減少水流量20—25噸，減少電量：渣水循環(huán)泵75KW+自清過(guò)濾器75KW-提升泵55KW=95KW/時(shí)×24=2280KW）

4、設(shè)備改造后提高除渣系統(tǒng)的可靠性。