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节能减排技术之十干排渣技术【技术背景】火力发电厂燃煤锅炉传统的除渣技术为水力除渣，即锅炉热渣经过炉底渣斗排出后直接利用水进行冷却并输送的方式。
由于水的热容大，水力除渣系统能够将高温炉渣快速的冷却到较低的、工艺许可的温度，但是也存在如下缺点：首先是水资源消耗巨大，灰渣潜热无法利用。
其次是渣浸水后活性降低不利于综合利用，排渣水造成环境污染。
此外，水力除渣系统复杂、占地面积大、运行维护费用高，不能综合利用的灰渣填埋占地量大。
为了有效克服传统除渣方式的缺点，少用水或不用水的灰渣冷却技术逐渐发展起来。
1985年意大利Magaldi工业集团有限公司开发了空气自然冷却热渣的干式除渣技术，于1986年安装在意大利皮埃特拉菲塔2×35MW机组上，取得了令人满意的效果。
我国最早于1999年在河北三河电厂2×350MW锅炉上引进了该系统，投入运行后，至今运行状况良好。
【技术简介】干排渣的除渣过程为：锅炉炉膛中下落的热灰渣通过锅炉渣井落到干排渣机输送钢带上，随输送钢带送出，热灰渣在输送钢带上送出的过程中被空气冷却成可以直接储存和运输的冷渣。
冷却用空气是利用锅炉炉膛负压的作用，经设置在干排渣机壳体上的进风口进入排渣机内部的，热灰渣在冷却、输送过程中，再次燃烧，完成冷空气与高温炉渣间的热交换。
冷空气受热升温后进入锅炉炉膛，将热灰渣从锅炉带走的热量及灰渣中残余碳再次燃烧产生的热量带回炉膛，灰渣被冷却到适宜后续处理的温度，送出干排渣机。
【功能特点】干式排渣技术使用空气作为炉底渣的冷却介质，完全没有水资源的浪费，也消除了由于使用水所产生的其它问题，具有以下功能和特点：（1）由冷空气对渣进行冷却，取代了水，热风直接进入炉膛，回收了热渣中的部分热量；（2）渣的输送和冷却同时进行，热渣在送出的过程中被逐渐冷却；（3）输送钢带采用不锈钢编织网带，强度高、柔性好、不易断裂，系统简单可靠，整体故障率低于水力除渣系统；（4）传动轴承均设置在设备机壳外部，易于拆除、检修，维护方便；（5）设有清扫刮板，能将从超级输送带上掉下的细渣清扫至设备出口；（6）机壳结构紧密，机内处于微负压状态，不会向外泄漏而造成环境污染。
【浅谈火电厂锅炉除灰渣的设计】火电厂灰渣处理【摘要】文章通过火电厂除尘系统的运行和管理情况进行了全面总结,为了查找存在问题,改进工作方法,挖掘节能潜力,以确保机组长周期安全经济运行。
希望能给同类型机组除灰渣系统的设计与降耗工作提供一些参考和借鉴。
【关键词】火电厂；锅炉；除尘渣系统；运行某火电厂一期2台机组采用的静电除尘器为上海冶金矿山机械厂的：2FAA2(2-1台炉2台除尘器；FA瑞典一个型号瑞典菲达；A2是两个电场)×40M(电场长度4米、M为电场间距为400同极距）-2×35M（2指2个电场，电场宽度3.5米电场长度同极距为400）-2×152（2是一个电场双室电场宽度15.2米）-150（电场高度15米，）-A2（灰斗形式为V型灰斗）型静电除尘器。
1、除灰渣系统概述1.1 系统概述电厂一期建设两台600MW亚临界直接空冷凝汽式机组，总布置按6×600MW 机组设计。
锅炉采用亚临界、一次中间再热、单炉膛、四角切圆燃烧方式、燃烧器摆动调温、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构、紧身封闭布置的燃煤锅炉。
除灰、除渣采用灰渣分除式。
炉底渣系统按每台锅炉1套系统设置，每台锅炉下设置1台刮板捞渣机，刮板捞渣机头部提升角度30度，可将渣提升到16m高度后直接进入渣仓，渣仓下留有运渣汽车通道，汽车在此处装渣外运至储灰场碾压储存。
除尘器采用干式、卧式、双室四电场静电除尘器，每台炉配置两台静电除尘器，除尘效率大于99.3%。
1.2 控制方式本工程采用全厂辅助车间联网控制方式，在电厂集中控制室内通过全厂辅助车间监控网络上的操作员站对除灰、渣系统进行集中实时监控。
PLC控制机柜放置于就地控制设备室内。
为了在上层网络故障时，依然能对锅炉除灰、渣控制系统实现自动控制并满足运行巡检的需要，除灰、渣PLC系统设有1台/每套本地上位机，与PLC机柜均安装于就地控制室内。
正常时，在上层网络操作员站上可实现除灰、渣系统的自动控制。
干式排渣系统在火电厂应用中的问题及处理唐权利;马润生【摘要】相对于水冷式排渣,干式排渣不消耗水资源、灰渣综合利用价值高、污染少,逐步被大型燃煤电厂采用.介绍了干式排渣的原理及系统构成,并对新疆地区在应用干式排渣中出现的典型问题进行了分析,可为同类型机组提供借鉴.【期刊名称】《青海电力》【年(卷),期】2018(037)002【总页数】4页(P50-52,72)【关键词】风冷式干式排渣;堵渣;钢带机;挤压头【作者】唐权利;马润生【作者单位】新疆电力建设调试所有限公司,新疆乌鲁木齐810011;国网青海省电力公司电力科学研究院,青海西宁810008【正文语种】中文【中图分类】TM621.20 概述随着我国燃煤电厂机组容量的增大，锅炉灰渣排放量日益增加。
锅炉燃烧排出的渣在锅炉冷渣斗排出口温度约为850 ℃，其冷却方式主要有风冷和水冷2种。
采用干式风冷排渣机的除渣系统为风冷式排渣方案；采用水浸式刮板捞渣机的除渣系统为水冷式除渣方案。
以往的燃煤电厂大多采用水冷式排渣，水冷式排渣因消耗水资源、综合利用价值低、能量损失大、废水对环境造成一定的污染等原因，渐渐被干式排渣系统所取代。
1 干式排渣系统说明1.1 干式排渣工作原理燃煤电厂固态排渣锅炉排出的热炉渣经过过渡渣斗、挤压头后，落在钢带式排渣机输送带上，并伴随着移动的输送钢带一起移动，钢带式排渣机两侧侧壁和排渣机头尾部设有进风口，利用炉膛负压就地吸入冷空气。
含有部分未燃烧可燃物的炉渣在下落过程和输送钢带上进一步燃烧，并与吸入的冷空气进行逆向热交换，直接被冷空气冷却成为冷渣。
冷空气被加热到250～400 ℃，热炉渣温度可由600～850 ℃降到200 ℃以下，甚至可能低于100 ℃。
引风的同时也将炉渣的热量回收并带入炉内，冷却后干渣经过碎渣机破碎后，由机械输送系统送至渣仓储存，其工作原理如图1所示。
图1 风冷式干式排渣1.2 干式排渣系统构成干式排渣系统由炉底排渣装置、钢带输渣机、碎渣机、缓冲渣斗、斗提机、渣仓、渣仓卸料机构、液压系统等组成。
风冷式干除渣与湿式除渣方式的对比分析风冷式排渣机工作原理:固态排渣锅炉排出的热炉渣经过渡渣斗（或渣井）、液压关断门后落到风冷式排渣机输送钢带上，并随输送钢带一起缓慢移动；风冷式排渣机两侧侧壁和排渣机头尾部设有进风口，利用炉膛负压就地吸入冷空气.含有部分未完全燃烧可燃物的炉渣在下落过程和输送钢带上进一步燃烧，并与吸入冷空气进行逆向热交换，直接被冷空气冷却成为冷渣.冷空气被加热到250～400℃左右，热炉渣温度由600～850℃降到200℃以下，甚至可低于100℃，吸风的同时也将炉渣的热量回收并带入炉内.冷干渣经一级或两级破碎后，由机械或气力输送系统输送至渣仓储存。
大倾角刮板捞渣机工作原理：锅炉排出的热炉渣经过渡渣斗（或渣井）、液压关断门后落到捞渣机水仓内，被冷却后直接捞渣提升至储渣仓，使锅炉底渣的粒化、冷却、脱水、储存连续完成，系统较简洁。
在储渣仓下设有汽车通道，运渣汽车在此处装渣运至灰场碾压堆放或直接运输至综合利用地点。
捞渣机溢流下的水经高效浓缩机沉清后、进入回收水池，经热交换器冷却后，供除渣系统循环使用。
两种除渣方式的对比分析：比较内容钢带输渣机系统大倾角刮板捞渣机系统水封槽有（可采用机械密封）有储渣斗有有液压关断门有（有防止大焦冲击功能，并能自动进行预破碎）有（无防止大焦冲击功能，人工除焦或热渣水溢出危险性大）炉底输送设备钢带输渣机（关键件进口）大倾角刮板捞渣机（关键件进口）碎渣机有有链斗输送机（或轻型钢带输渣机）有无储渣仓有（存储48小时以上）有（存储10小时以下、需要配置脱水元件）装车设备有有澄清池（或浓缩机）无有清水池无有循环水泵无有（1用1备）排污泵无有（1用1备）回水泵无有（1用1备）渣水过滤器无有渣水冷却器无有泵房无有溢流水沟无有2×300MW机组除渣系统初投资及运行维护费用比较项目国产风冷式排渣机和斗式提升机提升至渣仓的除渣系统刮板捞渣机直接输送至渣仓的除渣系统炉底渣输送系统渣井、关断门、干式排渣机、电控1330 万元；机械输送部分50 万元；贮渣仓及卸料设备140万元渣井、关断门、刮板捞渣机、电控700万元；贮渣仓120万元渣水处理系统无85万元设备安装费137万元82万元建筑工程费25万元260万元投资合计1682万元（2007年价格水平）1247万元（2007年价格水平）年电费13.44万元29.64万元年水费无45万元，8.25万方（单机7.5吨\H）年人员年工资33.00万元33.00万元年维护检修费12.00万元50.00万元节能收益按锅炉效率提高0.1%，2台机组燃煤量2×160.6t/h=321.2 t/ h，则年节约煤1766吨。
热电联产煤粉炉电厂除灰渣系统方案分析摘要：随着社会发展，带动了我国各个行业领域的进步。
除灰渣系统包含除灰系统与除渣系统，在电厂锅炉运行中起到辅助作用。
文章围绕辅机型号、锅炉种类、灰渣量、燃煤量等要素研究适合电厂除灰渣系统的两种方案，经过方案的分析与经济技术的对比，最终确定最佳除灰渣系统方案，其中方案一的干渣机械收集方案操作简单，工作环节较少，技术较为可靠，对于我国大部分地区电厂具有较大的应用推广价值。
关键词：煤粉炉；电厂；除灰渣系统引言随着人们对节能工作的重视,在企业新建生产装置中,不但将节能措施视作具有社会效益,而且是企业取得经济效益的重要手段之一。
但是,对于我国为数众多的化肥生产老企业,限于当时建设条件,对采用的生产工艺技术落后,有效节能措施较少,造成工厂长期耗能高。
在目前激烈的市场竟争中,如何对老系统进行技术改造采取有效的节能措施,已提到了议事日程上来。
我厂为70年代初建成投运的中型化肥企业。
从当时标准看,热力系统采取了较先进的节能措施。
但是,随着生产的发展,技术的进步,原热力系统用能不合理状况逐渐显露出来。
因此,迫切需要对原热力系统进行技术改造。
这样,应优选一项符合本单位实际的节能改造方案。
1热电联产锅炉除灰渣运行原理概述煤炭经过锅炉燃烧之后，所产生的不可燃的固态残余物便是灰渣，经过煤粉炉的冷灰斗或燃炉后方渣斗所排出的固体残余物被称为渣，被烟气从炉膛中带出的固态燃烧残余物称为灰。
其中颗粒度大的灰粒子积累在烟道的受热管或烟道其他位置，而除尘器中烟气与灰粒子相互分离，剩余的灰粒子随着烟气排入大气。
由于灰渣是火电厂燃烧产生的废弃物，应及时清理掉，并科学设计机械化的电厂除灰渣方案2除灰渣系统的方案选择2.1除灰系统除灰系统选取正压浓相气力除灰系统，其工艺流程如下：除灰器的灰斗在排灰后经过灰斗下放的传送器由管道中的压缩空气将其传送到灰库中。
本课题中建立3座直径是12m，容积是1800m3的灰库，此灰库可以通过布袋除尘器储存超过36小时的排灰量。
火力发电厂除渣系统技术及应用摘要：以某火电厂锅炉改造为例，首先分析了影响锅炉结渣的因素，探讨了当前较多应用的干除渣技术的基本原理、系统及构成。
通过在火电厂中应用干除渣技术，原水力除渣系统得到有益简化，还具有了节电、节水等特点，经济效益好。
关键词：火电厂；除渣系统；干除渣技术；锅炉某火电厂总装机容量4×200MW，配置有4台高压、自然循环、平衡通风、全悬吊、燃煤固态排渣汽包锅炉（HG670/140-13型）。
水浸式捞渣机将炉底渣捞出，然后将其破碎处理，最后经水力喷嘴冲到渣泵房渣池，由渣浆泵将其输送至厂外。
针对该厂除灰系统所存在的诸如故障多、系统设备多、除灰与除渣环节多等问题，为了有效解决上述问题，该企业结合自身实况，最终选择了以钢带式输渣机为主的干排渣系统。
一、影响锅炉结渣的因素1.灰渣特性。
灰熔融温度特性被广泛用作判断煤灰结渣性能的指标之一。
灰熔融温度特性同灰的成分有关，一般而言灰中的酸性氧化物会提高灰的熔化温度，碱性氧化物则相反。
同一煤种灰的熔化温度在氧化氛围中比在还原氛围中高。
煤灰的高温粘度-温度特性参数也是初步评价煤粉炉结渣倾向的指标。
该参数反应了熔融状态煤灰在降温过程中粘度与温度的关系。
2.锅炉设计因素。
锅炉设计对结渣和积灰存在一定影响。
由于锅炉设计的不同，同一煤种在不同锅炉中燃烧结渣表现也不同。
锅炉设计的改善对预防结渣起着重要作用。
3.锅炉运行因素。
煤粉细度、锅炉负荷及烟气温度均会影响结渣。
煤粉过细将使煤粉气流着火快，燃烧区域局部温度升高，会加剧燃烧器喷口及其周围水冷壁结渣；煤粉过粗易造成炉膛上部和过热器结渣。
锅炉负荷增加过多会使结渣增加，烟气温度的增加也将加剧结渣。
适当加大过剩空气量能加大炉膛内氧化区范围，从而减少结渣。
灰分中FeO和Fe都比Fe2O3熔点低。
铁在较强的还原性气氛中，主要以纯铁存在；在一般性还原气氛中，则主要以FeO状态存在；而在氧化性气氛中，则呈Fe2O3状态。
火电厂锅炉除渣运行方式比较
摘要：本文主要针对火力发电厂锅炉除渣的干式和湿式除渣系统的运行方式、运行特点做了对比分析，并对两种除渣运行方式中常见的问题和对策做了说明。
关键词：火力；电厂；锅炉；除渣；运行方式
目前国内燃煤电厂大多采用机械式除渣系统。
机械排渣系统具体又分为2种。
一种是固态除渣炉（即干式除渣），炉膛中熔渣经炉底冷灰斗或凝渣箱凝固后排出。
适用于燃用灰熔点较高的煤。
二是液态除渣炉（即湿式除渣），炉底有保温熔液池。
熔渣经排渣口流出（或经冷水凝固后排出），或用蒸汽吹拉成炉渣绵排出。
在液态排渣炉中，燃烧器附近的水冷壁上，都涂有耐火材料，并普遍采用热风送粉和高温热风，以提高燃烧区域的烟气温度。
因此，炉膛中烟气温度很高，灰渣到达炉墙时仍保持熔融液体状态，并黏附在炉墙上，在自重作用下，流到炉底的灰渣池中，再从渣池的渣口流出。
在液态排渣炉中，着火过程和燃烧过程被强化，有利于燃烧挥发分低的燃料。
例如无烟煤和灰熔点低的燃料。
本文将就两种锅炉除渣运行方式做一对比分析。
一、两种除渣系统介绍
1、干式除渣系统运行方式
干式除渣系统方式适用于燃用中低灰份煤种的锅炉，因为该种方式一般要求用于冷却锅炉干渣的风量不高于锅炉总风量的1%。
系统一般由两部分组成。
第一部分包括炉底灰渣的取送、冷却及粉碎。
第二部分包括粉碎后炉渣的再冷却、采用机械输送直至渣仓(库)贮存。
干式除渣系统是每台炉设1台风冷式排渣机，容量保证不低于锅炉BMCR条件下的最大产渣量，并留有200～300%的余量。
干式排渣机与锅炉出渣口用渣斗相连，渣斗容积可满足锅炉MCR工况下4小时排量。
渣斗底部设有液压关断门，允许干式排渣机故障停运4小时而不影响锅炉的安全运行。
干式排渣机的关键部件是传送带，它由不锈钢丝编成的椭圆型网和不锈纲板组成，空气通过板间间隙进入，使传送带上的炉渣燃烧并冷却。
传送带由ф800mm不锈钢驱动鼓驱动，带速很低，约50cm/min。
尾部的转向鼓设有自动气力张紧装置，以保证传送带的张力。
为了冷却传送带上的炉底渣并使其继续燃尽，在传送带下和排渣机头部设有进风管，利用炉内负压就地吸风，进风量约为锅炉总燃烧风量1%左右，保持炉风风温400℃左右，回收了渣的热量，提高了锅炉效率。
同时将850℃的炉渣在传送中冷却，温度降到100℃左右，进入碎渣机，经斗链式提升机(或负压系统)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，也可经湿式双轴搅拌机加湿搅拌后装入自卸汽车送至综合利用用户。
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。
2、湿式除渣系统运行方式
湿除渣系统主要由炉渣输送和捞渣机溢流水两部分组成。
每台锅炉冷灰斗底部安装一台水浸刮板捞渣机将炉底渣连续捞出，捞渣机出力保证不低于锅炉BMCR条件下的最大产渣量，并留有300%的余量。
捞渣机排出的炉底渣，经带有倾斜脱水段的刮板输渣机输送至贮渣仓，炉渣在倾斜段脱水，落入仓中渣的含水率一般≤40%，贮渣仓设有析水元件，可将渣中水进一步析出，然后直接装入自卸汽车运送至贮灰场。
二、两种除渣系统特点汇总
湿式除渣系统主要由炉渣输送和捞渣机溢流水两部分组成。
实际应用中，捞渣机尾部积李渣问题、刮板链条容易磨损、渣水后处理装置容易结垢、过滤器容易堵塞、污水泵运行效果不好等问题出现较多。
干式除渣系统能实现炉底渣的收集、送出、冷却、粉碎、提升、存储、卸料的功能。
达到灰渣干式排放要求，使灰渣的排放与输送在一个密闭连续的系统中完成，系统的运行由工业计算机自动控制。
系统主要以无水方式进行炉底灰渣处理，底渣没有经过低温水冷却，保持了较高的活性，综合利用价值高。
与湿式除渣系统运行特点对比，干式除渣具有较大优势，下表1是两种除渣系统典型特点对比。
表1-湿式除渣系统与干式排渣系统运行特点对比
湿式除渣系统干式排渣系统
需要大量冷却水不需要冷却水
需要水处理系统及解决环境问题无需水处理系统
能量损失大较小的能量损失
受腐蚀作用损害大减少未燃烧的炭粉量，更有效的利用能源
水蒸气的出现更高的安全性(不出现蒸汽)
较高的后续处理费用提高锅炉效率
维修率高便于设备维修及环境保护
明显的能源浪费保持较好的渣的活性，提高了灰渣综合利用率
三、两种系统运行常见问题及对策
1、干式除渣系统常见问题及对策
(1)挤渣头运动不畅，固定架变形。
引发原因为锅炉结焦过多、过大，造成挤渣装置经常动作，发生挤渣装置固定架变形及挤渣头油缸支撑架撕裂等情况，
导致导向槽变形，挤渣头在滑道上运动不畅，造成机械卡死。
首先找出结焦原因，从根本上根除结焦;其次加强挤渣装置固定架;当遇到大渣破碎困难时，可从捅渣孔把大渣取出或人为破碎。
(2)开启挤压头时，钢带上渣层过厚，冷却效果不佳，引起钢带机受阻不能正常运转。
造成原因是挤压头开启速度过快，降低挤压头开启速度便可。
(3)排渣机清扫链容易磨损。
干渣机底部总是有积灰无法完全清理，刮板部分埋在积灰中运动，阻力大，直接磨损严重，同时造成链轮和环链负荷大增引起磨损。
解决办法是在刮板上增加滚轮，改滑动摩擦为滚动摩擦;开启底部侧孔，通过炉膛负压把积灰吹进炉膛。
(4)渣落到钢带上呈堆状，造成冷却效果不好。
可分别在钢带机水平段中部、过渡段上部布置1套炉渣摊平装置，使呈堆状的炉渣在经过摊平装置后，在钢带机上分布均匀，使渣得到充分冷却。
(5)斗式提升机震动，链条跑偏。
引发原因是斗式提升机过高及支撑不牢固。
设计时应控制渣仓高度，合理降低斗式提升机的高度。
(6)斗式提升机底部积灰。
采取人工定期清理;也可接人压缩空气吹扫。
2、湿式除渣系统常见问题及对策
(1)捞渣机刮板链条易磨损。
引发原因：渣量增大时，通过提高带速来加大出力，从而引起带速过高;链条材质不好。
解决方法：设计选型时选择正常出力不小于吹灰时排渣量，最大出力不小于锅炉燃用设计煤种4h排渣量，以降低带速;采用高强度耐磨材料，如德国RUD等公司高强耐磨链条。
(2)捞渣机尾部积渣。
可设置水冲洗来解决。
(3)渣水后处理装置容易结垢。
引发原因：渣水含颗粒较多，渣Ca+含量高;渣水水温高。
解决办法：定期清洗；加除垢剂；加水降温。
(4)过滤器容易堵塞。
这是由于滤网孔径过小造成的，可根据实际情况调整孔径，同时设置旁路。
(5)过滤器排污管易堵。
引发原因：渣水含颗粒较多;Ca含量高;排污管偏小。
此问题通过加大管径解决。
(6)污水泵运行效果不好。
主要是采用普通潜水泵，如采用专用卧式渣浆泵运行效果会得到改善。
结论与总结：
实践证明，湿式除渣系统是切实可行的，其缺点就是需水量大的及需要一套渣水处理系统。
与湿式除渣系统相比，干式除渣系统具有系统更简单、占地面积小、节约用水、无废水排放、对环境的污染小、自动化程度高、运行维护费用低、灰渣综合利用范围广等优点。
尤其在于渣综合利用条件好、高寒地区及缺水地区的燃煤电厂中干式除渣系统具有很大优势。
而且从干式排渣机进入的自然风风量控制得当，能将底渣中所含的部分热量带回炉膛，有利于提高锅炉效率。
但是，当煤质变化过大，渣量远超出设计出力时，干式排渣机的调节能力相对较弱。
同时目前干式排渣系统只适合在渣量小于20t/h的机组使用，而湿式除渣系统最大处理能力高达80t/h。
随着各大型煤粉炉机组的干式除渣系统相继成功投入运行，并得到了业内的广泛认同，选择干式除渣系统已经成为一种趋势。
但我们在今后的设计中，要充分考虑到渣量的大小、渣的特性及渣的综合利用情况，择优选取。
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