２０１３年第３期 内蒙古石油化工 ３１ 电站锅炉干除渣系统的应用 刘彦飞，王学文，海 霞 （呼和浩特热电厂，内蒙古呼和浩特０１００３０） 摘要：本文详细介绍了国产风冷干式排渣系统核心技术的主要特点和在电厂除渣系统中的应用， 研究表明干排渣系统在技术和长期经济性上有着不可比拟的优势，通过不同的工程应用实践证明干排 渣这项新技术在电厂在锅炉增效、节水、节能方面的重要作用，以及在使用过程中存在的一些问题。 关键词：干排渣技术；除渣系统；干式钢带输渣系统 中图分类号：ＴＫ２２７．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６－－７９８１（２０１３）３一Ｏ０３１—０２ １ 概况 制在许用空气过剩系数之内，所以升温后的热空气 随着国家环保、节能要求的不断提高，建设节约 可直接进入炉膛，对锅炉的正常运行没有影响。但 型社会，实现可持续发展，已成为我国基本国策，现 是，如果锅炉空气过剩系数要求严格，过量的热空气 有的水力除渣系统在节能、节水、环保等方面已越来 可进入锅炉送引风系。 越受到关注，特别是对于水资源紧缺的北方地区。为 ３干式排渣机系统组成 了提高灰渣处理系统的安全可靠性和环保性能，进 干式排渣系统由排渣系统、集中输送系统、贮存 一步节能、节水、减少占地、节省投资，干式排渣技术 及卸料系统三部分组成。该系统能实现灰渣的收集、 是当前的理想选择。 送出、冷却、粉碎、提升、存储、卸料的功能。达到灰渣 锅炉干排渣技术是由意大利ＭＡＧＡＬＤＩ公司 干式排放要求，使灰渣的排放与输送在一个密闭连 最先发展起来，其核心技术是采用空气对高温炉渣 续的系统中完成，系统的启停及钢带机转速的调整 进行冷却，将炉底渣在干燥状态排出系统。一方面达 可以在集中控制室里远程操作。 到节水、提高锅炉效率、资源再利用的目的；另一方 现在电站使用的干除渣系统多为机械集中输送 面解决水力排渣系统存在的热量损失、水蒸气锈蚀 系统。该集中输送方式，系统简单、能耗低、易于维 锅炉部件、湿渣不便输送和再利用等诸多问题。其采 护，对煤质变化的适应性强，贮渣仓与锅炉间近距离 用的技术方案是利用可通人冷却空气的密闭输送机 布置。流程图如下： 及破碎设备，实现锅炉底渣的送出和冷却。在内蒙古 锅炉一冷灰斗及液压破碎机一钢带输渣机一碎 自治区有多家电厂采用了干除渣系统，实践证明，与 渣机一斗式提升机一钢制渣仓一双轴搅拌机或散装 湿式排渣系统相比效益显著，得到了用户的广泛认 机 可。 ４系统对锅炉稳定运行的影响 ２干式排渣机的工作原理 ４．１对锅炉效率的影响 锅炉正常运行时，由锅炉底部排放的热灰渣 （８５０℃左右），经渣系统的储渣斗、炉底排渣装置下 落到钢带输渣机的输送钢带上；输渣机低速运转，将 灰渣输送到碎渣机，输送的同时灰渣逐渐被冷却到 ２００℃左右；较小粒径的灰渣经给料装置输入到集中 输送系统，将灰渣输送到储渣仓，输送过程灰渣得到 进一步冷却、灰渣温度达到存储的要求；储渣仓内的 灰渣根据需要由卸料机构卸出转运。密闭的输渣机 内部由外界进入一定量（控制在总入炉风量的１ 左 右）的空气，使灰渣在输送钢带上逐渐被风冷却、并 逐渐完成燃烧。这一冷却与再燃烧过程，使冷空气与 高温炉渣间完成热交换，冷空气吸热而升温到３００＂＂ ４００℃（相当于二次风送风温度），灰渣放热而冷却到 ２００℃左右。冷却空气量对锅炉进风量的影响一般控 图１不同漏风温度下，漏风系数对锅炉效率的影响（１００￣负荷） 收稿日期：２Ｏ１２—１２一ｏ３ ３２ 内蒙古石油化工 ２０１３年第３期 与水力除渣方式相比，干式排渣系统不仅能节 约大量的水资源和提渣的综合利用价值，而且 还能提高锅炉效率。在水力除渣系统中，炉渣的热量 通过渣井、捞渣机进入冷却水中，然而在干式排渣过 程中，穿过冷灰斗的热量直接返回锅炉，在于式排渣 机中逆流的冷却空气将在锅炉负压作用下，带着灰 渣所含热量、灰渣再燃烧释放的化学热量和辐射热 进入锅炉。根据相关的资料锅炉热力特性计算结果 分析，当锅炉负荷为１００ 时，给定炉底漏风温度，炉 底漏风系数对锅炉效率的影响如图１。 锅炉满负荷状态，当炉底进风温度为１００℃时， 随着漏风系数从０．Ｏ１增加到０．０４，锅炉效率相对于 炉底没有进风时的锅炉效率是在逐渐下降的；而当 炉底进风温度为１４０￣Ｃ时，随着漏风系数的增加，锅 炉效率相对于炉底没有进风时的锅炉效率也是在逐 渐下降的，但下降的幅度相对于漏风温度为ＩＯ０￣Ｃ时 的要小；当炉底进风温度为１６０℃时，当漏风系数介 于０．Ｏ１～０．０２之间的时候，锅炉效率相对于炉底没 有进风时的锅炉效率稍有提高，但如果再增加漏风 系数，当漏风系数大于０．０２时，锅炉效率相对于炉 底没有进风时的锅炉效率稍有下降；当炉底进风温 度超过２２０￣Ｃ，炉底漏风系数小于０．０４时，锅炉效率 相对于炉底没有进风时的锅炉效率均有提高。随着 漏风温度的升高，锅炉效率有较明显的提高。 从以上分析可以看出：锅炉在满负荷的时候，炉 底漏风系数控制在０．０２以内，１６０￣Ｃ是一个分界线。 当温度低于１６０℃时，炉底漏风对锅炉效率有负面影 响，且随着进风量的增加，影响越来越大；当温度高 于１６０℃时，，则对锅炉效率有提高的作用，且随着漏 风风温的提高，影响越来越明显。 ４．２ 对火焰中心高度的影响 从进行的模拟计算可知，炉底漏风风温从１００￣Ｃ 提高到２６０℃，炉膛漏风系数从０．Ｏ１增加到０．０４，对 于炉内的理论燃烧温度的影响非常小，理论燃烧温 度的波动值不超过３℃，锅炉内空气燃烧动力场基本 不受影响。说明少量的漏风不会对锅炉的安全运行 造成影响，这一理论结论可以从炉膛出口烟温的实 际测量结果得到验证。 运行实践证明，一般漏风系数控制在０．０２以 内，并合理调节、控制人炉的冷却风量和温度，或适 当调整锅炉的配风，完全可保证锅炉火焰中心高度 不受炉底进风的影响，保持一个稳定的燃烧状态。 ５干除渣系统的技术优势 ①零用水量、无水资源的消耗，无废水排放，无 需废水处理系统，有利于环境保护。②用少量（入炉 总风量的１％以内）自然风直接和热渣接触，渣中未 完全燃烧的碳在输送钢带上继续燃烧，燃烧后的热 量和底渣中所含的热量，由热风带回炉膛，减少了锅 炉的不完全燃烧热损失和物理热损失，有利于锅炉 效率的提高。③炉底渣燃烧充分、未燃尽碳含量低， 未经水解而保持了活性，可提高底渣的综合利用价 值。④可根据需要将炉底渣经破碎细化，与飞灰混合 输送、储存、运输，系统设计更加灵活。如果采用气力 输送系统，对厂区平面布置的适应性更强。不会出现 大倾角刮板捞渣机系统仅限于锅炉房外侧布置、零 米布置拥挤、运渣频繁等问题。⑤干排渣系统使锅炉 排渣系统更加简单，布置方便，占地面积小，节省了 厂用地。⑥钢带输渣机运行速度低，磨损小，使用寿 命长，运行平稳，降低了运行和检修费用。不会出现 湿排渣系统链条磨损快、掉链、断链、箱体暴损、锈蚀 等问题。⑦锅炉结焦时，由液压破碎机拦截、待燃烧 充分后完成初破碎，有效防止下部设备遭到破坏，且 不会出现湿排渣系统的爆炸现象，更不会出现人工 处理结焦导致的人身伤害。 ６干除渣系统在电站应用中的一些问题 ６．１钢带输渣机 钢带输渣机是干式排渣系统的核心设备，其安 全性主要表现输送钢带和驱动装置，一般钢带输渣 机的选型是在锅炉设计期间通过设计煤种进行选 择，但是随着动力煤价格的一路飙升，使电站用煤的 品质严重偏离设计煤种，低位发热量明显低于设计 煤种，而灰分往往比较高，这就有可能使锅炉的出渣 量大于钢带输渣机的设计出力，从而加快了钢带的 磨损，更甚者可能造成钢带输渣机过载被压死的事 故发生，２０１２年２月份呼和浩特热电厂３ 机组锅炉 钢带输渣机就是由于煤种严重恶化锅炉出渣量远远 大于钢带的出力而导致钢带变形，而被压死，造成该 机组锅炉投油稳燃，直到４天后才恢复了钢带输渣 机的正常运行，给锅炉的安全稳定运行造成了很大 的危害。所以在钢带输渣机的选型上要考虑煤种的 频繁变化而造成渣量的变化对钢带输渣机安全稳定 的影响。 ６．２碎渣机 碎渣机的安全性主要表现在吃大渣和大焦的效 果和使用寿命。碎渣机工作温度按不低于３５０￣Ｃ设 计。因国内锅炉燃烧煤种复杂多样，故有渣量大，易 结焦，焦渣较坚硬的特点。这就要求碎渣机不但要有 较大的出力，还要有较强的吃大焦、硬焦能力。在平 时运行中要加强对钢带、清扫链刮板的检查，防止以 上设备发生脱落造成碎渣机的卡涩，从而影响碎渣 机辊齿板、碎渣机颚齿板、轴承、主轴的使用寿命。 ６．３钢带输渣机清扫链 钢带输渣机清扫链是防止较细的炉灰从钢带接 缝漏入钢带下部，造成钢带过载跳闸事故发生而设 计，其安全性主要表现清扫链的负载和驱动装置，已 有一些电厂发生过因清扫链故障造成钢带过载跳闸 的事故。主要原因是清扫链长期连续运行，锅炉实际 使用煤种严重偏离设计煤种，清扫链负载过大，造成 ２０１３年第３期 内蒙古石油化工 ３３ 西南中江构造储层改造难点及对策 龙永平 （西南油气分公司云南采气厂，云南保山 ６７８０００） 摘要：在分析西南分公司中江构造沙溪庙组复杂致密储层改造施工压力高、裂缝弯曲摩阻大、压 裂液滤失量大、破胶液返排困难等技术难点基础上，形成了以“应对高应力储层措施、复杂气藏提高施工 成功率及改善有效率措施”为特色的储层改造集成工艺技术体系对策。矿场应用表明，该技术有效改善 了中江地区沙溪庙组气藏增产效果，施工成功率和有效率都达到了１００ ，为气藏下步勘探评价和规模 开发提供了技术基础储备。 关键词：致密气藏；储层改造；压裂；工艺技术 中图分类号：ＴＥ３５７．１ ３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６－－７９８１（２Ｏｌ３）３一Ｏ０３３一Ｏ２ 西南分公司中江构造沙溪庙组地质条件极为复 中江构造位于川西坳陷中段东坡、合兴场一石 杂，射孔测试产量普遍较低，不经过压裂改造就不具 泉场南北向构造带东侧，沉积环境总体为三角洲平 有工业开采价值。前期部分井压裂改造试验表现出 原～三角洲前缘及滨浅湖相。目的层沙溪庙组储层 了施工压力高、裂缝弯曲摩阻大、压裂液滤失量大、 为褐灰色、浅绿灰色中、细粒岩屑长石砂岩，长石岩 破胶液返排困难等问题，使得新场气田应用成熟的 屑砂岩，厚度５￣３５ｍ不等。储层孔隙度为１．１４～１３． 加砂压裂改造工艺技术在该地区的适应性差，增产 ８３ ，平均７．４８ ；储层渗透率为０．０２７～６．０４Ｘ 效果不理想，储层改造技术一直未获突破，极大地制 １０ ｍ ，平均为１．３９×１０叫 。，储层主要以孔隙 约了勘探开发进程。为了尽快探明中江沙溪庙组气 裂缝型为主。测试和试采过程中主要产出天然气、少 藏地质储量，迫切需要储层改造技术取得突破。 量水和凝析油，天然气中甲烷含量为９Ｏ．４９％～９６． 针对中江构造沙溪庙组气藏影响储层改造施工 ７ 。实测地层压力为２２．４９～３５．２４ＭＰａ，地压系数 成功率和有效率的因素，以降低施工难度、提高施工 为１．２６～１．８４。实测地层温度为５５．９～８４．８７℃，地 成功率和有效率措施为目的，以达到解决中江构造 温梯度为２．２６～２．３４９℃／１００ｍ。储层岩心进行五敏 沙溪庙组复杂气藏储层改造成功率低、开发效果差 性实验评价结果表明储层敏感性总体特征表现为中 等突出问题，使气藏后续开发更趋科学合理。 偏弱的特征。结合该区勘探、开发历史及工程地质特 １气藏地质特征及储层改造难点 征，中江沙溪庙组储层在压裂改造过程中应主要注 １．１气藏地质特征 意水敏、盐敏伤害。储层杨氏模量和波松比符合砂岩 清扫链链条变形，使清扫链脱链而从钢带下部卡涩 的社会背景下，干除渣系统是一种发展的趋势。现在 钢带输渣机。所以在使用应监视清扫链实际的运行 很多电厂在使用及维护干除渣系统上积累了大量的 情况，通过对渣量的观察计算出清扫链间歇运行的 经验，通过与干除渣系统制造企业的交流从而进一 合理时间，从而减小对清扫链的刮板、驱动装置的磨 步提高了设备的设计和制造水平，相信在不久的将 损，提高其使用寿命。 来会有更多的适合我国特有煤种的设备投入使用。 ６．４斗式提升机 ［参考文献］ 斗式提升机所面临的问题与钢带输渣机清扫链 Ｅｌｉ张雪峰，张斌．炉底干式排渣系统［Ｃ］．第三届 有很大的相似之处，即斗式提升机链条的长期连续 全国火力发电厂锅炉专业技术交流会论文集 运行的而造成的变形、断裂和灰斗的变形而发生的 ［Ａ］，２００８． 卡涩。现在可以做到的是加强对斗式提升机的巡视， Ｅ２］ 张晶，张东辉，王玉玮．干式排渣系统稳定性对 定期停运斗式提升机对链条和灰斗进行仔细检查， 锅炉安全稳定运行的影响Ｅｃ］．第三届全国火 发现异常及时更换。 力发电厂锅炉专业技术交流会论文集ＥＡ］， ７小结 ２００８． 锅炉干除渣系统在我国引进多年，在建设节约 Ｅ３］ 江苏海峰电力机械集团股份有限公司．干式排 型社会，实现可持续发展，已成为我国基本国策的大 渣机安装维护手册，２Ｏｌ１． 收稿日期：２Ｏ１２—１２—１６
