火电厂干式、湿式排渣比较

2022-09-11

在我国, 燃煤电厂历年来采用湿式水力排渣技术, 但存在着耗费水资源、系统复杂、渣的综合利用价值低等弊端。随着国家对节能环保要求的不断提高、电厂机组容量的不断扩大, 灰渣的排放、输送及综合利用成为当前电厂除灰排渣方面的主要研究课题。

1 干式排渣与湿式排渣系统比较

以300MW机组选用方案举例:锅炉额定工况排渣量:5t/h, 锅炉排渣温度:850℃, 未完全燃烧损失:q4=2%, 输送距离:100m, 渣的堆积密度:0.9t/m3, 分别采用干式与湿式排渣系统比较。

1.1 干式排渣系统

干式排渣系统包括渣井、关断门、干式排渣机、碎渣机、正 (负) 压气力输送系统、贮渣仓、布袋过滤器、真空压力释放阀、卸渣设备及控制系统等。正压气力输送系统包括输送空压机、输送压力容器、空气干燥器、输送管道阀门等。炉底渣穿过渣井, 进入干式排渣机, 在干式排渣机内被空气冷却, 被加热的空气带着热渣的热量进入锅炉炉膛, 冷却后的底渣, 经碎渣机破碎后, 进入压力容器, 利用正压气力输送系统送至渣仓贮存, 贮存在渣仓中的干渣可经干灰卸料器装入干灰罐车送至综合利用用户, 也可经湿式搅拌机加湿搅拌后装入自卸汽车送至综合利用用户。每台炉设正压气力输送系统两套, 一套运行, 一套备用, 输送系统正常输送能力为5t/h, 最大输送能力为10t/h。为保证输送系统安全可靠运行, 系统中关键设备及阀门进口。整套系统采用程序自动控制, 贮渣仓卸渣采用就地手动控制, 各设备设有就地启停按钮。干式排渣系统流程图如图1所示。

干式排渣机、一级碎渣机、二级碎渣机、干渣输送压力容器、输送空压机布置在锅炉房内;这些设备均布置在锅炉房零米以上。渣仓可布置在锅炉房固定端或电除尘器的一侧, 每台炉设一台贮渣仓。

1.2 湿式排渣系统

目前国内最典型的湿式排渣系统是水浸式刮板捞渣机加脱水仓系统。

水浸式刮板捞渣机加脱水仓系统包括渣井、关断门、水浸式刮板捞渣机、渣浆泵、脱水仓、澄清水箱、低压水泵、高压水泵、轴封水泵、排污水泵等。每台炉配一台带液压关断门的水浸式刮板捞渣机, 炉底渣穿过渣井由刮板捞渣机连续捞入碎渣机, 破碎后的渣排入渣沟, 通过渣沟自流进入渣浆泵前池, 由渣浆泵送入脱水仓脱水, 脱水后的渣可用汽车送至贮灰场, 也可送至综合利用用户。脱水仓排水自流到澄清水箱, 在水箱中澄清后由低压水泵送回水浸式刮板捞渣机中冷却热渣。冲渣水由高压水泵提供, 渣浆泵轴封水由轴封水泵提供, 高压水和轴封水采用工业水。泵坑内和澄清水池下设排污水池和排污水泵, 泵坑内排污水排至渣浆泵前池, 澄清水箱下排污水排至脱水仓。湿式排渣系统流程图如图2所示。

水浸式刮板捞渣机、碎渣机、渣沟、渣浆泵前池、泵坑布置在锅炉房内;水浸式刮板捞渣机、碎渣机布置在锅炉房零米;渣浆泵布置-3.00m的泵坑内, 泵坑内设有排污水坑和排污泵;渣浆泵前池尺寸为:6.0m×1.5m×3.0m (长×宽×深) , 泵坑的尺寸为:9.0m×6.0m×3.0m (长×宽×深) 。泵坑上方设一台电动单梁起重机, 供渣浆泵检修时用。

脱水仓、澄清水箱、供水泵房布置在脱水仓区域, 脱水仓区域可布置在锅炉房固定端或电除尘器的一侧, 脱水仓直径为7.6m, 每台炉设两台脱水仓, 占地面积为16.2m×7.6m, 澄清水箱直径为10m, 供水泵房布置在澄清水箱的一侧, 泵房尺寸为:18.0m×12.0m×6.0m, 泵房内设两台高压水泵、两台低压水泵、两台轴封水泵。

1.3 两种系统耗水量比较

干式排渣系统中冷却热渣用空气, 不需要渣冷却水, 干渣采用气力输送, 不需要冲渣水和轴封水。如果干渣能全部综合利用, 该系统无须水;如果综合利用用户需要湿渣, 水的费用将包含在卖渣的费用中。

湿渣排渣系统中冷却热渣用水, 整个表2系统中渣冷却水采用循环使用, 该系统中冷却渣蒸发水约为冷却水总量的20%, 即11m3/h, 渣中含水量约为30%, 即渣所带走的水为1.5m3/h, 循环系统损耗水约为总水量的10%, 即损耗水为14m3/h。一套典型湿渣系统总耗水量:26.5m3/h。

2 设备性能参数比较

3 技术经济比较

3.1 系统设备投入比较

3.2 系统年运行费用

系统年运行费用是基于以下数据:

(1) 系统年运行小时数为6500小时。

(2) 电费:0.25元/度;水费:1.0元/吨;干渣:50元/吨;湿渣:10元/吨;运行人员年工资:4.5万元/年。

4 结语

干式排渣系统初步投资虽然较大, 但运行环境好且运行费用低, 占地面积小;干渣能全部综合利用, 无废水排放, 对环境的污染较小。通过卖渣, 每年净收入为130.4万元, 投资干式排渣系统的全部费用五年的时间就能全部回收, 如果考虑干式排渣系统提高锅炉效率而节省的年耗煤费用, 系统的投资回收时间会更短。湿式排渣系统初步投资费用虽然较小, 但系统环节多, 运行费用高, 占地面积大;湿渣的综合利用程度低, 系统有部分废水排放, 对环境有一定的污染。系统运行年净收入为负值, 系统无直接经济效益。

摘要：干式排渣系统与传统的湿式水力排渣系统相比, 具有很多突出的优点。本文通过举例描述了干式排渣系统与湿式排渣系统在设备配置、技术性、经济性上对比分析, 得出干式排渣系统具有简化除渣系统、提高锅炉效率、节能环保并提高经济效益等优点, 可以在火电厂进行大力推广。

关键词：干式排渣,湿式排渣,对比分析