张惠，马嘎佳
（中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司，西安 ７１００７５
）摘 要：针对电厂锅炉除灰渣系统的设计问题，介绍了越南广宁一期２×３００ＭＷ电站工程除灰渣系统的工程概况、
系统设计和运行情况。对设计和运行中出现碎渣机腐蚀漏水、灰渣浆池四个角出现灰渣沉积、除灰水池补水量不足的问题进行分析，并对除灰渣系统设计提出了优化建议。关键词：除灰渣；腐蚀漏水；灰渣沉积；补水量不足
中图分类号：ＴＭ６２ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００９ ５３０６（２０２１）０１ ００４０ ０３
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防盗机箱
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作者简介：张惠（１９７２
），女，高级工程师，从事火电厂除灰专业设计工作。 除灰渣系统是电厂的关键组成部分，
其经济和技术的合理性不仅影响锅炉的正常使用和电厂的发
电效率，还对周围环境造成极大的影响［１］
。随着电udiab
厂规模的扩大和环境保护要求的日趋严格，燃煤电厂的除灰渣系统必须适应生产工艺和社会发展的要求。本文以越南广宁一期２×３００ＭＷ电站工程项目为例，介绍除灰渣系统的设计和运行情况，并对除灰渣系统设计提出了优化建议。
１ 设计原始资料
１．１ 工程简介
越南广宁电厂位于越南社会主义共和国广宁省下龙湾市西北何庆坊，距河内以东南约１８０ｋｍ。一、二期建设规模均为２×３００ＭＷ，是上海某公司海外工程总承包（ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒｏｃｕｒｅｍｅｎｔｃｏｎ ｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ＥＰＣ）
的第一个采用Ｗ火焰锅炉的３×１０５
ｋＷ等级的火电机组，工程同步建设石灰石
石膏湿法烟气脱硫装置，并预留脱硝装置空间，一、二
期除灰渣系统完全相同，分别于２０１１年和２０１３年正式投产。
１．２ 锅炉燃煤量及煤、
灰成分分析该工程单台锅炉燃煤量在额定工况时为１２９．１ｔ
／ｈ，在锅炉最大出力工况（ｂｏｉｌｅｒｍａｘｉｍｕｍｃｏｎｔｉ ｎｕｏｕｓｒａｔｉｎｇ，ＢＭＣＲ）时为１４５．０ｔ／ｈ。煤质分析见表１，灰成分分析见表２。
装机容量为１×３００ＭＷ的机组燃用设计煤种，灰排放量为４５．０８ｔ／ｈ，渣排放量为９．５２ｔ／ｈ，灰渣排放量为５４．６０ｔ／ｈ。
２ 除灰渣系统设计
２．１ 除渣系统设计
除渣系统采用水力除渣系统，即锅炉渣斗→水
·
０４·
表１ 煤质分析
测试项目设计煤种
收到基碳／％５４．６２
收到基氢／％２．６２
收到基氧／％２．０９
收到基氮／％０．７７
收到基硫／％０．４１
收到基灰分／％３０．４９
空气干燥基水分／％１．３９
全水分／％９
干燥无灰基挥发分／％６．８３
低位发热量／（ｋＪ·ｋｇ－１）１８７９０
磨损系数４３
灰变形温度／（１×１０３℃）１２４０
灰软化温度／（１×１０３℃）１３３０
灰熔化温度／（１×１０３℃）１４２０
表２ 灰成分分析％ 检测项目设计煤种
二氧化硅６２．８３
三氧化二铝２４．７６
三氧化二铁５．４１
氧化钙０．４４
氧化镁１．１１
氧化钠０．４８
氧化钾３．６４
二氧化钛０．６８
三氧化硫０．３４
五氧化二磷０．２４
力喷射泵→灰渣浆池→灰场。锅炉炉底渣经冷却、碎渣后储存在双“Ｖ”型渣斗中，定期由水力喷射泵输
送至灰渣浆池。每台机组设置１个双“Ｖ”型渣斗，有效容积为１４０ｍ３，每个“Ｖ”型渣斗下设置１个液压排渣门、１台碎渣机、１台水力喷射泵，喷射泵前、后各装有１个气动阀，用于切换２个“Ｖ”型渣斗。每台机组设置１条输渣管道，渣管从出口气动阀下到地下渣管沟，渣管沟经厂区至灰渣浆池。除渣系统采用就地控制、远方程序控制、远方手动控制３种运行方式。该系统每８ｈ运行一次，单台机组每次排渣运行约１．１５ｈ，２台机组共排渣运行２．３０ｈ；每台机组的渣斗各有２个排渣口，同一时间只允许１个排渣口进行排渣作业，２台机组按照顺序依次排渣。
２．２ 除灰系统设计
除灰系统采用负压气力输送系统，从空气预热
器（以下简称空预器）、省煤器和电除尘收集来的飞灰采用负压系统输送至灰库，灰库下干灰制浆输送至灰渣浆池后再由灰渣泵与渣浆轮流输送到灰场。除灰系统出力能够满足在１６ｈ内输送锅炉在设计煤种、ＢＭＣＲ工况下２４ｈ所产生的灰量，每台炉设置２套负压气力输灰系统，每套输灰系统出力为４３ｔ／ｈ。每台炉省煤器下设置２个灰斗，空预器下设置６个灰斗，电除尘器下设置１６个灰斗。每台炉输送系统分为６条输送支路，电除尘器４条支路，省煤器１条支路，空预器１条支路，输灰子系统“１Ａ”由２条电除尘器支路和省煤器支路组成，子系统“１Ｂ”由另外２条电除尘器支路和空预器支路组成，“１Ａ”和“１Ｂ”分别设置１根飞灰输送母管，２根输灰母管上设５个气动切换阀，可使２
根输灰母管的飞灰进入对应灰库上的任一个组合式过滤分离器。２台炉共设２座混凝土灰库，直径１２ｍ，有效容积为２５００ｍ３，每座灰库顶设置２套组合式过滤分离器。每台炉设置３台负压风机，２运１备。为保证灰库和灰斗内灰的流态性，保证输灰通畅，２座灰库设置３台气化风机，２运１备，电除尘器灰斗设置３台气化风机，２运１备，气化风经电加热器加热后进入气化板或气化槽。
负压气力输送系统既能连续运行，又能定期运行，正常情况下每８ｈ运行一次，输送按照灰斗依次运行，一个灰斗排空后进入下一个灰斗，所有灰斗排空后系统停运。除灰系统采用远方程序控制、远方手动控制两种方式。
２．３ 灰渣制浆系统设计
渣斗冷却水系统为连续运行，每台炉设置２台除渣冷却水泵，１运１备。每台炉渣斗设置１个溢流水箱，溢流水通过水箱后流入溢流水池，溢流水池上设有２台溢流水泵，将溢流水送至灰渣浆池。２台炉共设置２台冲渣水泵，１运１备。除渣冷却水泵和溢流水泵为连续运行，冲渣水泵为定期运行。
除灰水池的水主要来自灰场回收水及除灰系统补充水。每座灰库下设２套制浆系统，干灰经水力混合器与水混合成高浓度灰浆后通过管道流至灰库旁边的灰渣池，每台炉设有２台制浆水泵，１运１备。２台炉共设３台灰渣输送泵，１运２备。灰渣池上设有２套灰浆搅拌器，１运１备。２台炉设置１座灰渣池。每座灰库还备有１套干灰卸料系统，并预留１套卸湿灰设备的位置。灰渣浆输送系统为连续
运行，灰库制浆及水力除渣为不间断交替运行，维持灰渣输送系统连续运行。
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１
４
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３ 除灰渣系统运行中存在的问题及解决
措施
３．１ 碎渣机腐蚀漏水
投产后，除灰渣系统总体运行良好、稳定，但也存在一些问题。碎渣机在运行三个月后出现腐蚀泄漏问题，
主要表现在以下三个方面：碎渣机的机壳不耐海水腐蚀，发生壳体及法兰蚀穿现象，造成壳体漏水；碎渣机主轴的轴封不耐磨损及腐蚀，在轴封部位发生泄漏；碎渣机的碎渣齿板不耐磨损及腐蚀，使用
寿命短。碎渣机腐蚀泄露见图１
。
图１ 碎渣机腐蚀泄漏经专家诊断碎渣机存在严重的质量问题，提出解决方案更换全部碎渣机，并提出以下技术要求。ａ．
齿辊采取“渐开线分布式”，在横截面上辊齿沿圆周呈渐开线分布，其突出优点是对大块焦渣适应能力强，不易卡死。
ｂ．
辊及齿板均采用高耐磨、耐海水腐蚀的合金铸造，
可靠性高，寿命长。ｃ．
齿辊作成分片装配，便于维修和更换。ｄ．
辊轴与壳体两端轴孔配合处设有“水封”法兰，轴封采用水隔填料式密封结构，设备密封性好。ｅ．
碎渣机可连续工作，并设有可靠的安全保护系统，当渣块卡塞时，能自动排除故障。ｆ．碎渣机材质充分考虑冷却水采用海水的工况，壳体、齿辊轴全部采用耐海水腐蚀材料，齿辊与鄂板采用高硬度铁基耐磨合金材料，所有连接螺栓、螺母等均采用耐腐蚀不锈钢材料。
更换后，系统运行基本正常。
３．２ 灰渣浆池四个角出现灰渣沉积
为了防止灰渣沉积，灰渣浆池上方设置２台搅拌器，但由于浆池过长，４个角不在搅拌的有效范围内，在浆池的４个角出现了灰渣堆积现象，电厂在浆池四周增设一圈喷嘴，增加扰动，目前未发生灰渣堆积现象。
３．３除灰水池补水量不足
除灰系统用水主要来自灰场回用水，在运行初期由于灰场回用水泵房的施工尚未完成，回收水泵投入不稳定，回收水量不足，造成灰渣浆池水量不足，灰渣泵不能连续运行，电厂水工专业增加了一路直径２７３ｍｍ的水管至灰渣浆池，保证灰渣浆池的水位和灰渣浆泵的连续运行。
４ 建议
根据目前广宁电厂的设计和运行经验，提出以下建议。
ａ．
结构光三维扫描仪
从现场运行看，负压气力输送系统运行基本正常，
由此看出，布置设计中贯彻短而直的设计优化原则是系统安全可靠运行的关键，灰库应就近布置在除尘器附近以减少输送距离，降低输送速度，减少磨损，延长设备及管道使用寿命。
ｂ．
除灰渣系统如果采用海水，在渣斗和碎渣机的技术规范书应对设备结构及材质作出详细的技术要求，以保证除渣设备使用寿命达到机组安全运行
的要求。
ｃ．熏蒸床
如干灰制浆系统为间断运行，灰库下的灰浆管道应尽量减少弯头，且避免出现上升段，可以避免制浆停运后的灰浆沉积在管道内发生堵塞。ｄ．
在系统水平衡设计中，应考虑灰场回收水初期无法回收而设计临时过渡措施，供水系统应有足量的备用水源，供水管径的选择按照最不利工况的最大供水水量设计。
５ 结束语
西北电力设计院有限公司承接众多海外项目，大多数分布在东南亚地区，如越南、印度、巴基斯坦等地，这些地区的火电技术水平相对偏低，有的煤质很差导致灰渣量很大，所以业主对除灰渣系统的要求也较复杂，而且多数要求按照国际标准设计，而除灰渣系统在国际上并无一个统一的标准，所以在设计时要与业主多沟通并达成共识，提出最优的系统配置方案，以提高工程整体质量和效益。
参考文献：
［１］ 许保强．imca
热电联产煤粉炉电厂除灰渣系统方案分析［Ｊ］．化工管理，２０２０（１１）：１３３ １３４．
（编辑 李茹艳）
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