越南某循环流化床电厂底渣输送系统研究

【摘要】CFB锅炉的底渣处理直接关系到整个电厂的环保特性和运行环境，本文对越南某循环流化床电厂的底渣输送系统方案进行探讨，并与国内外同类技术进行了比较，指导今后的CFB锅炉除灰渣系统的设计与优化。

【关键词】CFB锅炉，底渣输送系统，气力输渣

中图分类号： TK223 文献标识码： A

概述

由于大容量CFB锅炉的底渣排放具有温度不稳定、排渣量不稳定、底渣颗粒度不均匀等特点，因此作为CFB锅炉枢纽工程的辅助设备———底渣系统极易发生问题，如设计、选型处理不当，容易造成非正常停炉事故的发生。所以，底渣系统的设计与输渣方式的合理选择，成为排渣系统的重要课题。鉴于越南当地运行中的CFB机组除渣系统的失败教训，越方业主对除渣系统高度关注，也提出了更高的要求：自动化程度高、系统运行稳定、环保无扬尘、集中贮存、管带机转运至灰场等。为满足上述要求，并保证现场布置的合理性，最终确定了机械输送+气力输送+管带机输送的底渣输送系统。

气力输送作为机械输送与管带机输送之间的衔接环节，是保证整套系统能够正常运行的关键。本项目的气力输渣系统为目前国内设计的出力最大的气力输渣系统。

技术方案

系统配置及出力

底渣输送系统由机械输渣系统和气力输渣系统组成。锅炉设计煤种的渣量为23.33t/h。单台锅炉由锅炉厂配置设4台滚筒式冷渣器，每台冷渣器的最大出力为18t/h，单台炉机械输渣系统的出力与冷渣器的最大出力相适应，取80t/h。每套机械输送系统由1台埋刮板输渣机、1台斗式提升机和1座中转渣仓组成。

因碎渣机出力的局限，为保证最差工况下系统的稳定性，每台炉设2套气力输渣系统，1套运行1套备用，系统出力为60t/h，为锅炉设计煤种渣量的250%，极端情况下也可2套系统同时运行。气力输渣系统由振动给料机、碎渣机、输送仓泵及管道等组成。1号炉水平输送距离220m，垂直输送距离32m，系统耗气量为106.56Nm3/min ；2号炉最大水平输送距离为60m，垂直输送距离32m，系统耗气量64.58Nm3/min。输送用压缩空气由除灰专业空压机提供，仪控用气取自热机专业提供的全厂仪控用气。气力输渣系统主要参数表如下：

系统流程及设备布置

气力输渣系统图如下图所示：

从锅炉冷渣器排出的底渣(温度≤120℃)经埋刮板输渣机、斗式提升机输送至中转渣仓。中转渣仓下设3个出口，其中1个出口为事故排渣口，另外2个出口接振动给料机及碎渣机，经破碎后的底渣经碎渣机下方的缓冲料斗进入输送仓泵。

每台炉中转渣仓6.50m运转层设置有2台碎渣机，碎渣机上方布置有振动给料，以保证碎渣机的均匀进料及破碎粒径。碎渣机及振动给料机的出力为40t/h，破碎粒径能满足气力输渣系统的要求。

每台炉中转渣仓下0.00m处布置有2台输送仓泵D泵，每台输送仓泵工作容积为3.18 m3。每台炉设置2根渣管，即每台输送仓泵出口设置1根渣管。4根渣管均须变径一次，#1炉渣管由φ273×12mm变径至φ325×12mm；#2炉渣管由φ219×10mm变径至φ273×12mm。管道布置上通过增大弯头转弯半径、增加空间弯头、尽量增长直管段、管道变径、采用耐磨材料等措施减少管道和弯头的磨损。

关键技术及主要创新点

3.1.合理的选择碎渣机：碎渣机为整套系统的关键设备，出料粒径应能满足气力输渣系统的要求，同时对底渣粒径不均匀、粒径过大或是排渣温度过高等情况有较强的适应性。

3.2.合理的布置设备：碎渣机入口应有能定量给料、在碎渣机入口宽度方向上均匀给料的振动给料机，方能保证碎渣机的破碎效率。碎渣机与输送仓泵之间应有缓冲渣斗，炉渣可连续排放，不需等待，为锅炉冷渣器运行提供了良好的条件。

3.3.合理的选择气力输送方式：D泵的进料阀、出料阀、平衡阀、排气阀均采用专利技术生产的圆顶阀，最高工作温度可达480℃，为适应CFB锅炉床渣温度的变化提供了保证；出口圆顶阀的开度可调，并能够实现PLC程序控制下自动可调运行。由一系列的元器件构成1个闭式反馈回路，当探测到管道内的压力升高到设定值时，出料圆顶阀会暂时关闭，管道不再进料，直到管道内压力下降到安全值，出料圆顶阀再重新打开，整个输送过程压力保持在平稳范围内，使系统始终运行在稳定区域。

与当前国内外同类技术综合比较

4.1.选用国际技术领先的SANDVIK碎渣机，保证破碎粒径满足气力输送系统的要求。

4.2选用了振动式给料机，能实现碎渣机进口的均匀给料，并采用了多料位连锁功能，有效的防止了因碎渣机卡涩造成的堵料。

4.2.采用专为输送底渣设计的D泵，结构安全可靠，能成功输送大粒度、高温炉底渣。正压溪流相输送系统无机械转动设备，故障点较少，输送设备主要的易损件为圆顶阀密封圈，检修维护工作量较机械输送明显减少。在锅炉投运后，没有因底渣输送统问题而影响整台锅炉正常运行。

4.3.利用PLC可编程程序控制器，实现整个程的全自动控制运行。

4.4环保效益好。干渣在密闭的设备内流化在密封的管道中输送，不受外界条件影响，无粉尘冒，使现场工作环境改善，便于渣的二次利用。

4.5气耗较低、磨损较小。采用正压溪流相输送设计灰气比为8~14kg渣/kg气，空气耗量较低，节省用气量。

【参考文献】

【1】杜彦军，张红梅，张国远，李广平，陆宝华.溪流相气力输送技术在CFB锅炉底渣处理中的应用分析.河北电力技术，2004，

【2】丁岩峰，张春霞，张奉昌.对大型循环流化床锅炉机组底渣输送方式的探讨.电站辅机，2011

【3】张国辉，周若明，张保瑞.CFB锅炉底渣气力输送系统介绍.河北电力技术，2004