除灰渣系统设计技术交流.docx
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除灰渣系统设计技术交流
2007年除灰渣系统设计技术
信息交流大会资料
贵港电厂一期工程
除灰渣部分设计运行小结
广西电力工业勘察设计研究院
工程设计证书甲级200004-sj号
2007年11月南宁
目次
1.工程概况
1.1设计依据
1.2建设规模
1.3主要设计原则及设计范围
1.4设计原始资料
2.除灰渣系统概况及主要设备选型
2.1除渣系统概况
2.2除灰系统概况
2.3除渣系统主要设备选型
2.4除灰系统主要设备选型
3.运行情况及建议
1.工程概况
1.1设计依据
1.1.1电力规划设计总院文件电规发电[2004]70号《关于印发贵港电厂一期工程2×600MW机组工程初步设计预审查会议的通知》”。
1.1.2华电贵港发电有限公司与我院及山东院签定的《建设工程设计合同》
1.1.3贵港电厂一期工程施工图设计阶段项目设计计划。
1.1.4顾客提出的书面要求。
1.1.5有关设备的技术协议及制造厂提供的设计资料。
1.1.6国家及行业技术标准、法规及规范的有效版本。
1.2建设规模
本工程建设规模为2×600MW机组。
1.3主要设计原则及设计范围
1.3.1除灰渣系统按照灰渣分除、粗细分开、干湿分排的原则进行设计，以利于综合利用。
1.3.2除灰渣系统可满足干灰及渣的综合利用要求，但又具有干灰及渣全部运送到灰场的能力。
1.3.3除灰渣系统均按一台锅炉为一单元进行设计，灰库部分为两台炉共用。
1.3.4除渣系统采用单台长颈式刮板捞渣机直接进渣仓、渣在渣仓下直接装车外运综合利用或者运至灰场碾压方案。
1.3.5除灰系统首先采用气力集中干灰至灰库，灰库内干灰可直接装车外运综合利用或者加湿搅拌后由汽车运至灰场碾压。
1.3.6捞渣机溢流水经过滤冷却后循环利用，做到废水重复利用，以最大限度地节约用水。
板式换热器冷却水为循环水。
1.3.7空压机冷却水为工业水，由水工专业提供。
1.3.8灰库干灰调湿搅拌用水为工业水回收水，水源由水工专业提供。
1.3.9除灰系统控制用气及灰库脉冲布袋除尘器用气由热机专业提供。
1.3.10本工程烟气脱硫产品为石膏，采用汽车运送到综合利用场或灰场存放。
1.3.11本工程设计范围
1.3.11.1除渣部分
a.设计范围为锅炉底部排渣设备以及后续的渣仓、渣水过滤冷却系统所配的设备、设施、管道和附件的安装图设计。
b.石子煤系统采用活动石子煤斗+电瓶叉车外运方案。
1.3.11.2除灰部分
设计范围为电除尘器灰斗下部仓泵、空压机房、灰库以及管道和附件的布置安装图、起吊设备的布置图设计。
1.4设计原始资料
1.4.1除尘器采用双室四电场静电除尘器，除尘效率η≥99.7%。
1.4.2锅炉燃煤资料及耗煤量
电厂燃煤为贵州烟煤，燃煤煤质特性分析见表1。
表1锅炉燃煤资料表
项目
符号
单位
设计煤种
校核煤种
1.元素分析
收到基碳
Car
%
57.5
51.82
收到基氢
Har
%
3.11
3.59
收到基氧
Oar
%
2.78
2.50
收到基氮
Nar
%
0.99
1.01
收到基硫
St.ar
%
2.0
2.86
2.工业分析
收到基灰分
Aar
%
23.72
28.72
收到基水分
Mar
%
9.9
9.5
合计
100
100
空干基水分
Mad
%
2.05
1.90
干燥无灰基挥发分
Vdaf
%
24.75
21.0
3.收到基低位发热量
Q.net.ar
kJ/kg
21981
（5256kcal/kg）
20581
（4922kcal/kg）
锅炉耗煤量见表2
表2锅炉耗煤量表
序号
机组容量
小时耗煤量（t/h）
设计煤种
校核煤种
1
1X600MW
251
268
2
2X600MW
502
536
1.4.3锅炉排灰渣量
锅炉排灰渣量见表3
表3灰渣量表
煤种
设计煤种
校核煤种
机组容量
1×600MW
2×600MW
1×600MW
2×600MW
每小时灰渣量
（t/h）
灰量
52.29
104.58
67.18
134.36
渣量
9.26
18.52
11.89
23.78
灰渣量
61.55
123.1
79.07
158.14
每日灰渣量
（t/d）
灰量
1045.8
2091.6
1343.6
2687.2
渣量
185.2
370.4
237.8
475.6
灰渣量
1231
2462
1581.4
3162.8
年灰渣量
（104t/a）
灰量
26.145
52.29
33.59
67.18
渣量
4.63
9.26
5.945
11.89
灰渣量
30.775
61.55
39.535
79.07
注：
本工程机组日运行小时数按20h，年利用小时数按5000h计算
2除灰渣系统概况及主要设备选型
2.1除渣系统概况
每台锅炉炉底渣斗下设一台长颈式刮板捞渣机直接进渣仓，渣脱水后由汽车外运。
其工艺流程框图如下:
溢流水
在每台锅炉房的零米设溢流水池一座用于收集锅炉刮板捞渣机的冷渣溢流水，溢流水经回水泵、过滤器、板式换热器过滤冷却后送至渣井水封槽作水封及冷渣等循环使用，以达到节水及保护环境的目的。
补充水采用工业水，板式换热器冷却水采用热机提供的循环水。
渣仓排出的水自流回捞渣机。
2.2除灰系统概况
采用中国华电工程（集团）公司的双套管气力输送系统。
每台炉省煤器灰斗下设2台发送罐，每个电除尘器灰斗下设1个发送罐，2台锅炉共设68个发送罐。
每台锅炉设3根输送灰管。
省煤器及电除尘器一电场灰进粗灰库，二、三、四电场灰进细灰库，也可进粗灰库。
气力输送系统出力每台锅炉为81t/h。
当灰有用户时，用罐装车将灰运到综合利用场地。
当灰没有用户时,干灰加水调湿后用汽车运到灰场碾压贮存。
其工艺流程框图如下:
2.3除渣系统主要设备选型
除渣系统主要设备选型汇总见表4
表4除渣系统主要设备选型汇总表（一台炉）
序号
名称及型号
单位
数椐
备注
1
渣量
t/h·炉
9.26
2
主要设备
2.1
刮板捞渣机
台
1
出力
t/h
10/48
正常/最大
刮板速度
m/min
0.8/3.5
正常/最大
排水温度
℃
≤60
2.2
渣仓
座
2
直径
m
6.5
有效容积
m3
115
每座渣仓可贮存渣量
t
115
2.3
冷渣水循环泵
台
2
一用一备
流量
m3/h
100
扬程
MPa
0.45
2.4
自动反冲洗过滤器
台
2
一用一备
流量
m3/h
150
过滤精度
mm
1
2.5
板式换热器
台
2
一用一备
进口温度
℃
60
出口温度
℃
35
2.4除灰系统主要计算成果表及主要设备选型
除灰系统主要计算成果表及主要设备选型汇总见表5
表5除灰系统主要计算成果表及主要设备选型汇总表
序号
名称及型号
单位
数椐
备注
1
灰量
t/h·炉
52.29
设计煤种
2
主要设备
2.1
气力输送设备
套
2
每台炉1套
系统出力
t/h·炉
81
系统最大输送粒径
mm
1
输送最远管道长度
m
370
电除尘器发送罐数量
个/炉
32
省煤器发送罐数量
个/炉
2
灰气比
kg/kg
42
一电场
kg/kg
42
二电场
kg/kg
42
三、四电场
2.2
水冷螺杆式空压机
台
6
4用2备
出力
m3/min
36.5
排气压力
MPa
0.75
2.3
灰库及主要设备
2.3.1
粗灰库
座
2
内径
m
12
有效容积
m3
1600
每座粗灰库可贮存灰量
t
1200
按0.75t/m3计
2.3.2
细灰库
座
1
内径
m
12
有效容积
m3
1600
可贮存灰量
t
1120
按0.7t/m3计
2.3.3
双轴搅拌机
台
5
出力
t/h·台
150
2.3.4
干式装灰机
台
4
出力
t/h·台
150
2.3.5
灰库气化风机
台
4
出力
m3/min
12
2.3.6
灰库电加热器
台
3
功率
kW
50
2.3.7
布袋除尘器
台
3
出力
m3/min
112
3.运行情况及建议
本工程于2004年开始建设，至2007年5月第一台机组运行，从运行来看，除灰渣系统无大的运行事故，但有下列问题值得在设计中进一步探讨。
3.1除渣系统溢流水处理的问题
刮板式捞渣机及渣仓均为青岛四洲电力设备有限公司供货，设备至今运行良好，刮板式捞渣机设有沉淀装置：
平行板分离器。
如上节所述本工程除渣系统溢流水处理系统结构简单、占地少，但在本工程运行效果不理想。
首先是本工程渣量过大，溢流水悬浮物多且易黏结，溢流水池底部集结了大量沉渣，回水泵经常无法正常吸水运行，同时过滤器、板式换热器易堵塞。
其次是过滤器的过滤孔径选择过大，设计时过滤器的过滤孔径为1mm，基本上没有起到过滤作用。
过滤器反冲洗洗系统水压较低，过滤器反冲洗效果不理想。
因以上原因，在实际运行经常出现回水泵电机报警，过滤器、板式换热器堵塞无法投运的情况。
经现场踏堪和核查，最终补充了以下设计：
1、过滤器、板式换热器旁路，让部分溢流水绕过过滤器、板式换热器直接进入刮板式捞渣机，减少过滤器、板式换热器的负担。
2、增加溢流水池搅动装置，加大回水泵的出力，使溢流水流速加快，溢流水中悬浮物难以黏结在管道中。
经过系统调整后，运行尚可。
而在同一时期建设并投运的钦州燃煤电厂工程也采用了如2.1节所述的除渣系统。
灰渣量见表3.1-1。
钦州燃煤电厂工程灰渣量表3.1-1
灰渣量
设计煤种
校核煤种
渣量
灰量
灰渣量
渣量
灰量
灰渣量
小时灰渣量
（t/h）
一台炉
3.03
17.08
20.11
9.41
53.08
62.49
两台炉
6.06
34.16
40.22
18.82
106.16
124.98
钦州燃煤电厂2x600MW机组自投产以来，一直燃用设计煤种，渣量少，现场检测，溢流水悬浮物也少，溢流水系统运行正常。
因此，笔者推测本工程溢流水处理系统能否正常运行，关键是看溢流水悬浮物的量及黏结性。
小结：
建议在渣量较大、溢流水悬浮物多的情况下，不易采用此系统。
采用此系统时可考虑用加药系统配套，同时加大回水泵的出力，使溢流水流速加快。
3.2冲洗水的设置及回收处理的问题
本工程在初始设计时，锅炉房底层、渣仓底部、电除尘器底部、灰库底部及运行层等易积灰渣的地方设置喷洒水源，采用人工清扫。
在设计回访中，运行人员多次提出运行中人工清扫工作量大。
应改为设置冲洗水源及沟道、冲洗水池然后用冲洗水泵将冲洗后的灰浆集中到一个新建的灰水沉淀池，灰沉淀后由抓斗抓出。
回收水可作为灰库调湿用水或排至煤水沉淀池处理。
今后，在设计时将予以考虑。
3.3气力输送系统的问题
气力输送系统由中国华电工程（集团）公司供货。
系统运行至今正常。
但在设计时，电除尘器厂提供的电除尘器灰斗编号与灰斗下的仓泵不对应，电除尘器厂和华电均按自己的习惯编号。
同时热控专业也根据自己的经验对气力输送系统设备进行编号。
在现场接线及调试、后续运行时，造成了不必要的麻烦。
今后，建议统一采用电除尘器厂提供的电除尘器灰斗编号，并在气力输送系统招标中注明。
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