趙曰朋

華電滕州新源熱電有限公司，山東滕州 277500

提高鍋爐水力除渣系統(tǒng)效率的探索實(shí)踐

趙曰朋

華電滕州新源熱電有限公司，山東滕州 277500

火力發(fā)電廠鍋爐水力除渣設(shè)備作為重要附屬系統(tǒng)，其可靠性和經(jīng)濟(jì)學(xué)性對(duì)火電企業(yè)有著較大影響，針對(duì)華電滕州除渣系統(tǒng)存在的問題，提出合理的改造方案，大幅度提高除渣效率，取得了良好的節(jié)能效果。

水力噴射器；節(jié)能；效率；經(jīng)濟(jì)性

1 概述

華電滕州新源熱電有限公司共四臺(tái)機(jī)組，一期2×150mW,二期2×350mW，四臺(tái)機(jī)組除渣系統(tǒng)均為封閉式水力除渣，其中水力噴射器喉管作為除渣系統(tǒng)的重要部件，在過去相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)頻繁損壞，喉管的頻繁更換給鍋爐專業(yè)帶來很大的工作量，主要原因是喉管磨損嚴(yán)重，通過鍋爐專業(yè)全體工作人員的共同努力，對(duì)喉管材質(zhì)、尺寸嘗試改造，最終取得了良好效果，實(shí)踐證明改造是成功的。

2 水力噴射器結(jié)構(gòu)及原理

該設(shè)備由進(jìn)口法蘭、噴射器本體、噴嘴、半缺法蘭、喉部擴(kuò)散管、管接頭、尾部擴(kuò)散管等部分組成。高壓噴射水（2.5MPa)自噴嘴射入，在經(jīng)過喉管時(shí)，在喉管喉頸與噴嘴之間形成負(fù)壓區(qū)，從碎渣機(jī)下來的爐渣水混合物被吸入喉管，噴射水將爐渣帶入到脫水倉(cāng)。水力噴射器結(jié)構(gòu)圖圖如下：

3 除渣系統(tǒng)存在的問題

由于煤質(zhì)灰分含量（最大含灰量42%）遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)煤種，所以鍋爐運(yùn)行時(shí)，實(shí)際除渣量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)除渣量，除渣系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行時(shí)間要比機(jī)組設(shè)計(jì)中要求的運(yùn)行時(shí)間高出2-4倍，加上原有水力噴射器喉管耐磨性較差，喉頸磨損變大，系統(tǒng)負(fù)壓減小，導(dǎo)致系統(tǒng)除渣時(shí)間過長(zhǎng)，由于兩爐四渣斗公用一套除渣系統(tǒng)，高負(fù)荷時(shí)除渣系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行也無法保證正常除渣。除渣不及時(shí)，經(jīng)常進(jìn)行人工放渣。

為盡可能提高除渣效率，不得不頻繁更換喉管，其中一期水力噴射器喉管的使用壽命僅為3～4個(gè)月，二期水力噴射器喉管的使用壽命僅為2～3個(gè)月，四臺(tái)機(jī)組每年要消耗喉管35只（FAM系統(tǒng)可查）。

4 改造方案研究

通過廣泛查閱耐磨材料相關(guān)信息，并對(duì)各相關(guān)金屬元素的使用特性作了深入的學(xué)習(xí)掌握，對(duì)各種耐磨材料的使用工況進(jìn)行反復(fù)比對(duì)和調(diào)研，最終對(duì)喉管材料和尺寸進(jìn)行大的改造：

1）對(duì)原有材質(zhì)進(jìn)行改造，原有喉管的材質(zhì)為高鉻鑄鐵，這種材料盡管可以實(shí)現(xiàn)較高硬度，但硬度提高了韌性會(huì)大大降低，容易破碎，我們通過采用更加耐磨的低碳高鉻鎳鉬合金材料（較好解決了硬度和脆性之間的矛盾，通過加入NI元素進(jìn)行彌散處理，硬度達(dá)到HRC60而仍具有較強(qiáng)的耐沖擊性），使單位重量的可磨時(shí)間提高了4倍以上；

2）對(duì)于拋物線結(jié)構(gòu)的喉管造型，我們將原有的φ127mm喉頸通過試驗(yàn)逐步縮小至φ92mm，由于喉管喉頸達(dá)到φ140mm就需要更換掉，這樣通過縮小喉頸不僅將可磨損量提高了3.5倍，由于喉頸的縮小，大大提高了喉管負(fù)壓，單次除渣時(shí)間也大大縮短，一期除渣時(shí)間由原先的30min縮小到15min，一期除渣時(shí)間由原先的50min縮小到30min，僅此一項(xiàng)每年為公司節(jié)約大量廠用電；

3）對(duì)喉管安裝尺寸進(jìn)行調(diào)整，長(zhǎng)度由750mm減少為500mm，厚度適當(dāng)增加，重量為原有重量的3/4，這不僅保證了改造后的喉管費(fèi)用沒有增加，同時(shí)減輕了喉管更換工作量。

附圖：2011年1月1日，#1機(jī)停機(jī)期間喉管檢查情況拍照

5 改造后的節(jié)能情況

根據(jù)科學(xué)計(jì)算生產(chǎn)的新喉管投入使用，取得了良好的效果，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益：

喉管改造前后使用壽命對(duì)照：

改造前 改造后使用壽命 一期喉管 3～4個(gè)月 24～36個(gè)月二期喉管 2～3個(gè)月 12～16個(gè)月

節(jié)能情況計(jì)算公式：

日節(jié)約電量=除渣系統(tǒng)總功率*每只渣斗除渣所節(jié)約時(shí)間*渣斗數(shù)量*每日除渣次數(shù)

除渣系統(tǒng)主設(shè)備功率 一期 二期噴射泵 250kW 110kW沖渣泵 355kW 200kW

一期除渣日節(jié)電：〔（30-15）/60〕×（250+110）×4×6=2 160kW/h

二期除渣日節(jié)電：〔（50-30）/60〕×（355+200）×4×6=4 440kW/h

5.1 年節(jié)約電費(fèi)

（2160+4440）×300（按年運(yùn)行300日計(jì)算）×0.3441=68.13萬元

5.2 年節(jié)約材料費(fèi)用

4 400（原喉管均價(jià)）×35（改造前年消耗量）-4 500（新喉管均價(jià)）×6（改造后平均年消耗量）=12.7萬元

5.3 因喉管更次數(shù)減少而產(chǎn)生的效益還包括以下內(nèi)容

節(jié)約人工費(fèi)用；降低工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度；減少放渣次數(shù)等，按照歷年情況統(tǒng)計(jì)折算約合36萬元。

[1]溫秉權(quán).金屬材料手冊(cè)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009.

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1674-6708（2011）48-0164-01