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第二篇除灰渣部分底渣

第二篇除灰渣部分

2除渣系统

2.1概述

2.1.1除渣的基本方式和特点

目前国内大容量燃煤机组底渣输送方案的选择大体可分为两大类,即大水斗式水力喷射泵输送

和刮板捞渣机机械输送。

2.1.1.1大水斗式水力喷射泵输送

大水斗式水力喷射泵底渣输送方式的系统流程为:

在锅炉冷灰斗下部布置几个V型水斗,俗称

底渣斗,底渣斗内存有一定数量和温度的淡水或海水,并设有渣门进行隔断。

锅炉燃尽的热焦在水

中低温破碎后存积在渣斗内,每相隔一定时间后(一般为锅炉满负荷运行8小时为一间隔),定期进

行排放。

在排放过程中,打开渣门,存积在渣斗的渣和水一起通过布置在渣斗下面的碎渣机进行碾

磨,然后由水力喷射泵通过管道排放至中间水池或渣场。

如图2—1所示。

图2—1大水斗式水力喷射泵输送示意图

其特点是:

1•耗水量大,耗电量大,不经济。

2•管道磨损大。

3.锅炉运行过程中,无法对渣斗进行清理除渣。

4•淡水出渣如对渣进行综合利用,还需增加脱水装置。

5.系统复杂,运行维护成本高。

2.1.1.2刮板捞渣机机械输送

刮板捞渣机机械输送系统是目前大容量机组普遍采用的除渣输送方式,其系统流程为:

在锅炉渣井下布置一个大型水槽,并积存一定数量和温度的水供热焦破碎和暂存,通过一台可连续运行的链条输送机将渣输送至渣仓,并在输送过程中完成对渣的脱水。

如图2-2所示。

一图2-2刮板捞渣机机械输送示意图图2-2刮板捞渣机机械输送示意图

其特点是:

1•系统及其简单,运行维护成本显著下降;

2•输送至渣仓的渣可以直接通过卡车运输,综合利用水平较高;

3•除渣水可重复回收利用,大大降低了用水量;

4•可以在锅炉运行过程中,可对积渣进行观察和处理,提高了锅炉运行的稳定性。

2.1.2我厂三期机组除渣系统概述

底渣输送系统的功能是将锅炉燃烧产生的炉底渣收集、冷却,并连续地将底渣从炉底输送至渣仓贮存、转运。

每台锅炉设一套底渣输送系统,采用机械式一级底渣输送系统。

2.1.2.1系统流程

锅炉底渣经渣井落入刮板捞渣机水槽,冷却裂化后,由刮板捞渣机连续地从炉底输出,直接输送至炉架外侧的渣仓贮存。

渣仓中心线至锅炉中心线的距离约在48m左右。

捞渣机头部卸下的料通过三通落料管(电动挡板切换)和仓顶单向给料设备。

三通落料管采取防

积渣措施,仓顶给料设备除防积渣措施外,还采取防漏(溢)水和漏渣的措施。

渣仓顶部给料设备的

出力与捞渣机匹配。

为防止胶带机溢料,设置导料槽;为防止带渣,卸料口设置清扫器。

三通落料管的角度保证在60°,三通及落渣管内铺设16Mn耐磨板,提高使用寿命。

在法兰之间加塞耐腐蚀的橡皮垫,同时在仓顶给料设备上设顶棚。

刮板捞渣机溢流水和渣仓析水通过沟道引入布置在刮板捞渣机附近的的溢流水池中,由溢流水

泵输送至高效浓缩机进行澄清、冷却处理。

经沉淀处理的水由系统中所设的贮水池收集,通过冷渣水泵输送回系统中,作为底渣的冷却水,循环使用。

每台炉设二座渣仓,每座渣仓能贮存锅炉BMCRT况下,燃用校核煤种I时不小于20h的排渣量。

渣仓下留有载重量为15T等级自卸汽车通道,底渣在此处装车,被送往灰场贮存,或外运综合利用。

底渣输送系统设备,如渣仓卸料、振打、反冲洗、刮板捞渣机及其液压自动张紧装置、液压马

达、渣仓给料等的监视和控制,油压、水温、料位、pH值等的监控均纳入灰渣控制系统监控。

所有

在灰渣控制系统监控的设备都能在就地进行安装调试或单设备临时操作。

2.122系统设备的设计参数

1.每台炉设备的设计参数,如表2—1所列。

表2—1设备的设计参数(每台炉)

数量

设计渣量(t/h)

存渣容积(m3)

输送出力(额定/最大)(t/h)

刮板捞渣机

1台

80

200

15〜22/80

渣仓

2座

2X210

2X210

2.每台炉冷却水和仪用空气的设计参数,如表2—2所列。

表2—2冷却水和仪用空气的设计参数(每台炉)

冷却水

流量(m/h)

压力(MPa

功能或用途

220

0.2〜0.4

渣冷却水、冲洗用水等

仪用空气

1.2

0.6

渣仓排渣门

0.5

0.6

渣仓气控

2.2设备规范及结构特点

2.2.1渣井

渣井分属锅炉设备,采用悬挂布置。

渣井下部水封板插入刮板捞渣机的上水槽中,采用316L不

锈钢材料。

冷态时水封板的下缘标高为

2.2.2捞渣机

2.2.2.1设备规范

1.捞渣机设备规范如表2—3所列。

表2—3捞渣机设备规范

项目

数据

备注

数量(每台炉)

1

制造商/原产地

克莱德公司

出力(t/h)

额定出力

15〜22

最大出力

80

外形尺寸(LXWH)(m)

72.6X5.6X4.6

设备总质量(kg)

195000

水平段长度(m)

〜40

倾斜段长度(m)

〜31

倾角(°)

35

槽体宽度(mm

2000

运行速度(m/s)

额定出力时

0.016

最大出力时

0.0532

冷却水进口温度(C)

38

冷却水流量(mi/h)

220(出力为22t/h时)

溢流水温度(C)

60

驱动液压马达

型式

液压(无减速机)

型号

CB400-320

每台炉数量(台)

2

制造商/原产地

HAGGLUNDS典赫格隆

最大扭矩(kN)

2X110

转速(r/min)

0〜3

液压驱动站数量(台)

1

一托(动力站)二

(马达)型式

电动机

型式/型号

制造商/原产地

原厂成套配供

进口

功率(kW)

55

转速(r/min)

1440

电压等级(V

380

项目

数据

备注

质里(kg)

链条

型式/型号

36x126mm圆环链

制造商/原产地

HEKO公司/德国

型号HEKO470E

材料

14CrNiMo5

尺寸(mn)

36mnX126mm

表面硬度(HRC

HRC63

工作寿命(h)

>40,000

链轮

型式/型号

9齿

制造商/原产地

HEKO公司/德国

材料

42CrMo4

节圆直径$(mr)

与链条配套

表面硬度(HRC

HRC63

工作寿命(h)

>60,000

刮板

材料

型钢+65Mn

工作寿命(h)

35000

2.电动机技术规范如表2-4所列

表2-4捞渣机电动机技术规范

序号

名称

型号

额定功率

kW

额定电压V

额定转速

r/min

防护等级

IP

绝缘

等级

生产厂家

1

捞渣机液压站主电机

55

380

1470

55

F

赫格隆配套进口

2

捞渣机液压站风冷电机

2.0

380

1440

55

F

赫格隆配套进口

3

捞渣机张紧液压站电机

2.2

380

1430

55

F

BOSH

配套进口

4

捞渣机横向移动电机

0.75

380

760

55

F

Clyde配套

3.材质如表2-5所列。

表2-5捞渣机材质一览表

序号

部件名称

材质及牌号

产地/厂家

备注

1

捞渣机本体

Q235-A

中国/克莱德

2

捞渣机斜升段支架与扶梯

Q235-A

中国/克莱德

3

主动轴

40Cr

中国/克莱德

4

张紧轴

45#

中国/克莱德

5

前导轮轴

45#

中国/克莱德

6

后导轮轴

45#

中国/克莱德

7

内导轮轴

40Cr

中国/克莱德

8

主动链轮

42CrMo4

德国/HEKO

9

导轮

40Cr

德国/HEKO

10

张紧轮

40Cr

德国/HEKO

11

链条

14CrNiMo5

德国/HEKO

12

刮板耐磨板

65Mn

中国/克莱德

13

铸石

玄武岩

中国/克莱德

2222结构特点

刮板捞渣机的处理能力能满足锅炉在BMCR工况下的连续排渣量。

刮板捞渣机采用连续运行方

式。

正常运行时,出力为15〜22t/h,最大出力为80t/h。

刮板捞渣机布置在锅炉房土0.00m层上。

其结构如图2-3所示。

刮板捞渣机由水平的上槽体(蓄水、存渣)、斜升段(提升、脱水)、下部干链返回槽、头部驱动装置、尾部拉紧装置、电动行走机构等组成。

刮板捞渣机机体采用独特的加强封闭式框架结构,采用#18工字钢,并内外配备横、竖加强筋,形成封闭式框架,保证捞渣机的大水深大容量,保证在遇到不同尺寸的渣块能充分粒化,保证能承受严重冲击和骤变载荷,提高机体寿命。

其开阔式、防飞溅槽体设计,在壳体上部设有防溅水板,使捞渣机壳体与水封插板形成一个密封结构,供作炉膛密封之用,也可引导冲溅飞起的冷却水向内侧流动,防止塌焦产生的过热灰水溅出捞渣机槽外而造成人身伤害事故;捞渣机上槽体有效水容积约200m5,上槽体水深2.3m,内宽2000mm确保大焦充分

粒化而被捞出。

1•槽体

捞渣机上槽体间隔布设横向拉撑,其除了具有增加机壳刚性的作用外还具有缓冲作用,防止大

渣对上槽体底板形成冲击。

捞渣机的下槽体有足够的空间,以满足链条、刮板、惰轮等的检修需要。

同时有防止渣水外溢的措施。

尾部设有全开式活动罩,尾部全开后,可进行不停炉更换刮板、链条。

1—张紧装置2—张紧链轮3—导向轮4—行轮5—行走机构电机6—快开人孔7—检查孔

8—液压油站9—液压马达10—皮带输送机11—渣仓

图2—3捞渣机结构简图

刮板捞渣机的上槽体能贮存BMCRT况下,燃用校核煤种I时4h的排渣量。

上槽体设自动补水

系统和上部水槽溢流口,保证在冷却水补水温度38C时,刮板捞渣机溢流水的水温在60C以下,在

吹灰的情况下水温最高升到80°G水槽的料位计用来监控捞渣机的水位。

若低水位持续超过20秒,

水管道上的补充水阀门开启。

若低水位维持超过3分钟,就会报警,操作员采取必要的措施。

水槽

内设用于监测水温的温度开关。

如果高水温持续60秒,水管道上的补充水阀开启。

如果出现低水位

/高温指示信号停止,5分钟内没有重新报警,阀门会自动关闭。

过量的补充水会从SSC中溢流管溢

流出去。

溢流水装置设有锯齿形溢流堰和平行斜板澄清器,锯齿形溢流堰平行斜板澄清器结合直线导流坝,所有溢流水经过这个平行板澄清器,保证溢流溢流水携带的悬浮物浓度不超过300ppm上

槽体侧面设紧急排水口,通过管道引到地面沟道,排水口数量为2个,紧急排水阀采用防堵盘芯式

放水阀。

上部水槽的深度以及补水和排水口的尺寸使水槽在补水和供水时没有水溅出及溢流水携带的灰粒。

刮板捞渣机上槽体设有10个人孔(打渣孔),炉前炉后各5个,人孔型式为无螺栓紧固快开式,开关简便迅速,密封可靠,用于锅炉结焦时打渣及紧急排渣、排水。

下槽体制成封闭式,两侧设有检查孔,以便可随时从外部检查链条和刮板的工作状态。

下槽体的底层还设有排水装置,通过管道引至地面沟道,用于冲洗排污及事故排水。

检查孔能使操作人员方便的开和关,检修时能方便拆卸。

如图2-4所示。

图2—4捞渣机的打渣孔和检查孔

刮板捞渣机在设计中充分考虑了锅炉运行的各种工况,能适应可能遇到的不同尺寸的渣块而不至于造成运行中止。

刮板捞渣机按严重冲击和骤变载荷设计,并采用缓冲击措施。

在满载(即上槽体充满底渣)或最大出力80t/h时仍能正常工作,而设备部件不损坏,刮板、链条不变形,并能迅速清除积渣,同时槽体不变形。

在刮板捞渣机上槽体的底部、侧面衬有可更换的抗磨钢板,抗磨钢板厚度不少于25mm硬度不

小于HRC50倾斜段采用玄武岩铸石衬底。

下槽体及斜升段底板铺以耐磨铸石,底层集中设有清理积渣和水的出口,下槽尾部设有挡渣罩,上槽体侧壁也采取防磨措施。

(1)捞渣机除上槽体底板采用材质为NM360B的耐磨钢板,下槽体及斜升段底板采用玄武岩铸石衬;捞渣机上槽体底部侧边与链条接触处衬可更换的抗磨钢板,高度同压链角钢的单边宽度,厚

度不小于25mm的抗磨钢板防磨(材质为NM360B。

(2)斜升段上槽体底板铸石采用专用凹槽形结构,凹槽按倒“V”字形铺设,40mm厚,以实现

灰渣中脱出的水快速回流,提高捞渣机输送过程的脱水效率。

下槽体为30mm厚玄武岩铸石衬,抗冲

击、耐腐蚀,与刮板间的摩擦阻力小。

2.电动驱动行走机构

刮板捞渣机设有电动驱动行走机构,以使捞渣机可行走到锅炉房的一侧进行检修。

行走机构的设计能满足在刮板捞渣机充满湿渣时,可将捞渣机移出,并保持各行走轮的同步。

捞渣机横移装置每一个主动行轮均有一台直联电机的行星摆线针轮减速机驱动,每台捞渣机共设15对行轮,主动行轮15套,被动行轮15套。

电机采用适应湿热环境工况下的防护要求,并配有封闭式防护罩。

刮板捞渣机的所有行轮均为双轮缘结构,每移动一次复位后偏移量小于10mm行轮的横移速度

为1.5m/min。

捞渣机安装在整体的移动轮组的框架上,可通过两侧的移动轮从炉膛下面移到检修位置。

这样可以提供完全接近炉底的通道,便于检修和维护。

即使满渣时,也可将捞渣机移出,并保持各行走轮的同步。

行走轮采用滑动轴承,长时间闲置后仍能移动自如。

为便于捞渣机移出检修,捞渣机炉后侧侧板(在大于水封插板宽度及低于水封插板底标高范围

高为可拆卸时)为可拆卸式结构。

3.刮板和刮板夹持器

捞渣机的刮板按用于重载和输送强磨蚀性物料设计,并保证使其能承受驱动机械调整到其最大

力矩值时不产生永久变形。

刮板采用[型式,封闭式加强型槽钢结构,背渣面加焊L100X100X10等边角钢,顶部为耐磨

耐腐蚀钢,强度高,耐磨性好,不变形。

在保证出力的情况下,提高了刮板的强度并且减少刮板回带渣现象。

刮板耐磨边镶焊淬硬的65Mn耐磨边条(宽X厚:

80X10mm,耐磨寿命长,有效使用寿

命达到35000小时以上。

刮板夹持器的尺寸与圆环链一致,连接可靠,拆装方便简单,使用寿命可达40000h以上。

刮板

夹持器采用德国HEKO公司的TS-N型。

如图2—5所示。

HEKO公司的刮板夹持器与链条预装后提供,形成一个无间断的闭环,便于刮板的安装,便于链条长度的调整。

刮板夹持器通过两个螺栓和一个安全件与刮板连接,夹持器和刮板形成一个牢固、简单的整体,

扣板上的凸唇能载链轮的边缘得到有力的支撑。

图2—5刮板夹持器

4•链条和链轮

捞渣机链条采用德国HEKO公司HEKO470E型的①36X126高强度圆环链,表面硬化处理,链条

表面硬度高,耐磨、抗拉强度大,破断能力强,使用寿命长,无维修。

为防止大渣对链条的冲击,和在输送过程中进入链条或随链条带入主动链轮中,在链条的上部加装角钢栅。

在捞渣机上槽体倾斜段距水面0.6m处环链上方,分别设一个冲洗链条的喷嘴,以对链条带渣进行清理。

在链条即将导入主动轮上方设可调节的链条清扫压链器,既能扫除链条上部的带渣,又可使链条与主动链轮顺利啮合,保证设备运行安全、平稳。

如图2—6所示。

图2—6高强度圆环链和安装示意

捞渣机链条的驱动轮分为导向轮、浸水轮和驱动轮,导向轮作为捞渣机回链部分的链轮,浸水轮安装在捞渣机上槽体和斜升段涉水部分,驱动轮作为液压马达的主驱动链轮,作为驱动轮,凸齿设计,能适应重载工作,齿缘更换方便。

如图2—7所示,依次为主驱动轮、浸水轮和导向轮及其安

装位置。

图2—7链轮

5•液压驱动装置

捞渣机采用瑞典赫格隆公司生产的大扭矩液压马达(CB400-320)双侧驱动,通过调整链条的

速度来适应不同渣量,以调整速度来适应锅炉不同的运行方式和排渣量。

驱动装置包括液压驱动马

达、电动马达、力矩臂,连续变速装置,其液压动力装置包括活塞泵、热交换器、蓄能器及过滤设

备等全套附件,如图2—8所示,蓄能器能避免泵的频繁启动,动力站油箱能保证满足系统的需要。

图2-8捞渣机液压动力装置

正常运行中,液压站液压泵输出高压液压油给马达,液压马达的转速可按需要进行调整,调整原理是因为液压泵为电控变量液压泵,液压泵有电子放大板进行控制,可以电压信号也可以电流信号,通过改变控制信号的大小按比例的调节液压泵输出流量的大小,因为液压马达为定量马达,故供给马达的流量变化即会改变马达的转速,从而改变链条的运行速度,链条的向前运行速度不超过3.2m/min,并可随负荷变化而连续进行平滑调整。

刮板速度在0〜5m/min范围内任意可调,短时内

即可将渣量输送完毕。

捞渣机可在就地反转,转速不超过0.3m/min,反转须在人工监测下进行,反转仅发生在捞渣机

维修时进行或者是在长时间停下来后的重新启动。

捞渣机液压驱动马达当大量灰渣充满捞渣机上槽体时,仍能正常工作且不过载。

在有特大焦块或设备卡阻而超过捞渣机的驱动能力时,液压系统能迅速卸载并报警,从而不损坏捞渣机部件。

液压系统配置滤油器,保证油液清洁提高泵和马达的寿命。

配置压力传感器监控和限制系统的压力,配置压力开关对系统高低压进行报警,配置防汽蚀阀以防马达因惯性而出现的汽蚀造成损坏,

配置冷却器,对系统油液进行冷却,以及油温控制系统保证油液温度在规定范围内。

液压站的正常液压在30〜250bar,超过330bar捞渣机将保护停止,但任何时候不能超过350bar,否则将损坏系

统。

液压动力系统的油温受监视和控制,若温度超过40C,控制系统就启动冷却风机。

当温度低于

38C时温度开关重设而且系统停止冷却风机。

当温度低于15C时自动加热,高于20C时加热器自

动停止。

6•尾部液压自动张紧装置

由于刮板捞渣机的链条在长期运行中必然会有所磨损,磨损带来的结果就是整个链条的长度会

加长,这对捞渣机的轮链咬合及刮板的正位运行很不利,尾部的液压自动张紧装置能够自动地吸收链条的伸长部分,解决了由磨损带来的问题。

尾部液压张紧装置液压系统采用德国博士力士乐产品,系统主要由电动机及高压齿轮泵、液压控制阀组(包括溢流阀、电磁换向阀、液控单向阀、压力传感器及数字式智能仪表、测压点)、蓄能器、油箱、液位控制器、过滤器、油缸等部分组成;系统提供远传信号如高压报警信号、低压报警信号、充压信号和综合故障信号(包括滤芯堵塞、油箱液位低和充压时间过长);整套系统全部采用继电器控制,并配有相应的指示灯和选择开关,便于操作观察。

液压张紧装置张紧行程600mm,

正常工作时油缸由张紧液压站电动油泵供给压力油、蓄能器在一段时间内保压并补充压力油;当液压站系统故障时,可切换加油回路,由油缸手动加压泵直接为油缸加压张紧尾轮。

每套张紧装置包括一个电动液压泵,2个张紧液压缸和1个液压蓄能器。

液压蓄能器中预装有合适压力的氮气。

在增压后,系统将自动运行,电动液压泵2次运转的时间间隔大于2小时。

液压系统在恒压的作用下可实现链条自动张紧,并保持张紧状态的恒定;同时由于链条始终处于较紧工作状态,从而可减小刮板与底板间的摩擦,提高了刮板的使用寿命。

一对接近开关安装在刮板捞渣机的尾部来监测刮板的偏移或断链。

一定的偏移量是允许的,但如果偏移量增加,就会产生报警提醒操作人员亲自去检查问题。

当偏移超过允许的限度,刮板捞渣机停止。

在最大延长条件下,链条张紧装置也会伸长并触发接近开关的最大位置。

7.其它配套装置

(1)为保证刮板捞渣机的干链返回段不返渣,系统采取了一系列措施保证运行的可靠性。

a•在捞渣机上槽体倾斜段距水面0.6m处环链上方,两侧分别设一个冲洗链条的喷嘴,以对链

条带渣进行清理。

喷嘴布置位置合理,保证大渣量时刮板积渣不与喷嘴发生碰撞。

同时,设有防脱链装置安装在刮板捞渣机的斜段的回链部分,用于捕捉经过头部链轮的松散链条。

b•在捞渣机在链条即将导入主动轮上方设可调节的链条清扫压链器,既能扫除链条上部的带渣,

又可使链条与主动链轮顺利啮合,保证设备运行安全、平稳。

c•捞渣机刮板卸渣后,在拖动轴拐点处设有扫渣帘,以保证清除刮板返程所带的渣。

d•刮板回程在底板上运行,可将捞渣机未被扫渣帘清除的少量回程带渣全部集中在尾部,垂直于水平槽体的液压自动张紧装置配以尾部弧形封闭壳体可实现刮板带渣的自动清理。

(2)捞渣机头部出口设大渣块分离装置。

在捞渣机出渣口即胶带机上方设置大渣篦子,以分除

可以保证落料的顺

粒径超过400mm的大渣块,并设置检测装置,报警信号送至渣仓值班室及远方控制室,有大渣排出后进行报警并由人工进行破碎。

3)刮板捞渣机头部装有可以切换的电动三通卸料装置和单向胶带输送机,

畅及避免底渣直接冲击渣仓上部的给料装置。

223渣仓

223.1设备规范

1.渣仓技术规范如表2-6所列。

表2-6渣仓技术规范

项目

数据

备注

数量(每台炉)

2

制造商/原产地

克莱德公司成套

外形尺寸(dxH)(m

8.2X14.5

几何容积(m)

2X260

有效容积(m)

2X210

壁厚(mr)i

10

渣仓给料装置型式

胶带输送机/电动二通

渣仓给料装置出力

与系统出力匹配〉80t/h

排渣装置型式

排渣装置米用进口产品

排渣口大小(mr)

900

仓体材质

Q235A+16Mn

设备总质量(kg)

〜110,000

2•胶带输送机技术规范如表2-7所列。

表2-7胶带输送机技术规范

项目

数据

备注

型号

DTII-650

头尾滚筒中心距(mr)i

6000

皮带机出力(t/h)

70

皮带宽度(mr)i

650

皮带形式

橡胶带650X4(3.0+1.5)

带速(m/s)

1.0

电动滚筒直径(mm)

0400

电动滚筒功率(kW

5.5

生产厂家

型号

额定功率(kW

5.5

额定电压(V)

380

额定转速(r/min)

1440

防护等级(IP)

55

绝缘等级

F

生产厂家

Clyde配套

223.2结构特点

1.渣仓

每台炉设二座渣仓,每座渣仓能贮存锅炉BMCRT况下,燃用校核煤种I时不小于20h的排渣量。

每座渣仓的有效容积为210m3。

渣仓底部为锥形,其结构有利于容积的充分利用,同时保证卸料的顺畅。

渣仓采用耐磨和耐腐

蚀的钢板制成,渣仓锥体部分材质为16Mn

渣仓内设析水元件,可进一步脱去湿渣中的水分。

渣仓析水元件采用外置式结构,只设周边脱

水方式,可拆卸,同样规格的析水元件具有互换性,析水携带的悬浮物浓度小于800ppm。

贮渣仓的

析水组件(包括紧固件)采用316L(0Cr17Ni14Mo2)不锈钢材质制作,析水元件孔隙均匀、拆装和

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