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[摘 要]以前的火力发电机组大多采用水力除渣，随着科技的发展与现场实际的论证，干式排渣具有水力除渣无法比拟的优点，因而新建机组多采用干式排渣，尤其是水资源相对缺乏的北方。和水力除渣方式相比，干式排渣具有节水、排出的灰渣经济价值高、系统布置简单、运行管理方便等优点。将原水力除渣改为干式排渣后，锅炉的运行特性会发生变化，通过对干式排渣运行特性的全面分析和优化，找出积极因素和负面影响，为除渣系统的改造和运行提供参考。
[关键词]电站锅炉，水力除渣，干式排渣，运行特性，分析优化
中图分类号：G495 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）48-0293-01
0 引言
水力除渣是电站燃煤锅炉已经应用多年的排渣技术，并且经过多年的技术发展已经有所改进，但是缺点仍较明显：耗费水资源，渣含碳量高、活性差、综合利用价值低，系统复杂，占地而积大，厂用电高等。而锅炉干排渣技术是在80年代中期由意大利MAGALDI公司发展起来，利用耐热不锈钢效编织的钢带来输送和冷却炽热底渣，该设备不需要冷却水，改变了火电厂传统的水力除渣方式，实现了无污水排放，避免了由于除渣水的重复利用而引发的许多问题，如灰渣中氧化钙含量高时引发的设备及管道结垢、除渣水的冷却、澄清和再利用等问题。对于水力除渣改造为干式排渣的锅炉来说，锅炉的运行特性发生较大改变，但是目前对于这些变化还没有系统、全而地分析，影响了干式排渣优势的发挥。为了提高干式排渣改造锅炉的安全可靠性，需要对干式排渣锅炉的运行特性进行深入分析和优化。
1 干式排渣的结构特点及工作原理
1.1 干式排渣系统的结构特点
干式排渣系统是由钢带输渣机、出渣破碎系统和干渣输送系统组成，干式排渣流程。
钢带式输渣机是干式排渣系统的关键部件和主要受力部件，抗拉、抗压和抗断裂能力很强，使用寿命可超过10万h，有些甚至可以达到30万h。输送钢带的尾部滚筒设有自动张紧装置，整台钢带式排渣机安装时只有一个固定点，可沿固定点向四周自由膨胀。输送钢带为平带，不会被卡死，并巨热渣在上而冷却和输送，不与壳体直接接触，不会对人身造成伤害，可以避免水力除渣系统的汽爆现象，避免了汽爆熄火造成的设备和人身事故，适应大块渣输送。我国目前燃煤种类多、易结焦，对干式排渣系统进行改进，增加了运行摄像头、隔栅和预破碎机等设备，使干式排渣系统更加稳定、可靠运行[1]。
1.2 干式排渣机的工作原理
干式排渣机的工作原理简单说就是用自然空气代替水来冷却渣。适量的自然风在锅炉炉膛负压的作用下，进入干式排渣机以及锅炉喉部区域，冷空气逆向与渣相混，将含有大量热量的高温渣冷却为可以直接贮存和运输的冷渣。产生的热风进入炉膛，冷却后的渣由不锈钢输送带输出。
从干式排渣的基木原理可以看出，干式排渣机与传统的刮板捞渣机相比具有以下优点：一是冷渣介质为空气，不需要冷却水，可节约用水；二是排出的渣为干渣，不降低渣的活性，有利于综合利用；三是自然风的引入，吸收了底渣的热量以及锅炉喉部的辐射热，并可减少渣中未完全燃烧炭的含量，从而减少了锅炉的热量损失，有助于锅炉效率的提高。
1.3 干渣的组成特性
由于干式排渣机不需要用水冷却，干渣的化学和物理性性质与湿渣有较大区别，表1是炉底干渣的化学成分表。
从表1可以看出，除了游离氧化钙含量外，炉底干渣和II煤粉灰粉煤灰的化学成分很接近。虽然表1中的II煤粉灰属于高钙粉煤灰（氧化钙中水的质量分数大于8%，游离氧化钙质量分数大于1%，但炉底干渣的游离氧化钙含量却比II煤粉灰低得多。此外，炉底干渣中三氧化硫和氧化镁的含量都较低。
2 干式排渣系统的运行特性分析优化
2.1 干式排渣对锅炉安全性影响的分析
由于干式除渣系统和水利除渣相比具有较多优势，目前许多火力发电厂将传统的水利除渣方式改为干式除渣，但在排渣方式改变后，锅炉的运行特性也发生相应的变化，加上入炉煤的煤质、燃烧调节方式等因素的影响，锅炉运行中出现了排烟温度升高、炉底堆焦、干除渣设备异常等问题，影响了機组的安全经济运行。
目前已运行的干式排渣系统存在的问题：
1.干式排渣机冷却风量难调节，无法根据渣量调节出渣温度。锅炉实际运行过程中，由于负荷变化、煤质变化、锅炉是否吹灰等因素影响，排渣量差别很大。为保证后续除渣设备能安全平稳运行，要求排渣温度不能过高，因此冷却风往往按最大渣量进行调节，从而引起大部分时间里冷却风被加热的温度低于设计值，使锅炉效率有所降低。
2.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。
3.处理大渣量的问题。目前干式排渣系统比较适合在渣量小于20t/h的机组使用，当排渣量过大时，排渣温度往往达不到设计值。
4.处理软渣的问题。当烧褐煤或灰熔点比较低的煤种时，出现由于渣的软化温度低，落到格栅上时还是软的，挤压头挤不碎，造成积渣情况。
除渣机是主要辅机，其运行状态好坏对锅炉的正常及连续运行有着直接的影响。当除渣机因故障而停比运行时，燃煤产生的煤渣不能及时排出，将造成锅炉炉排尾部煤渣堆积，最终迫使锅炉停运。
2.2 干式排渣对锅炉经济性影响的分析
干式排渣过程中，穿过锅炉下灰斗的热量直接返回锅炉，热的灰渣与在锅炉负压作用下钢带机中逆流的冷却空气作用使灰渣再燃烧，同时回收了炉渣地物理显热，释放的化学热量和辐射热进入炉膛，未完全燃烧的热损失下降，锅炉效率提高[4]。
由于干式排渣需要的冷却风从炉底进入，效果相当于炉底漏风，在锅炉运行氧量不变的情况下，空气预热器的通风量减少。锅炉的排烟温度升高，使排烟热损失增加，对锅炉经济性的影响是负而的。
为了定量和精确测算干式排渣系统对锅炉经济性的影响，采用试验测试：通过测量排渣机上通风孔的风速计算漏入炉内的风量，同时通过对通风孔封堵的方式，改变干式排渣机的通风量，对加热后的热空气温度采用在冷灰斗出口安装销装热电偶测量，排渣温度直接用红外测温仪测量。
3 结语
将水力除渣改为干式除渣时火焰中心有所提高，会造成炉膛出口烟温升高，要考虑锅炉的容积热负荷、炉膛高度和煤种的灰熔点等因素。
炉底干渣具有潜在的火山灰活性.化学成分与低钙粉煤灰比较接近，有较好安定性，可代替砂用于制作轻质墙体材料或直接作为水泥活性的混合材。
干式排渣方式具有节水、节电等优势，但是也存在漏风量不能调节等一些问题需要进一步改进和优化。
干式排渣机存在一个最佳的炉底漏风率。在一定的负荷下，存在一个合理的漏风率，在小于这个漏风率时，干除渣对锅炉经济型的影响是正而的，当漏风率大于最佳的漏风率时，锅炉的经济性降低。
参考文献
[1] 于长友.燃煤电厂钢带式排渣机干式除渣技术[J].中国电力，2007，40（01）：56-59.
[2] 段恒友，陶耀武.干除渣技术在石景山热电厂的应用[J].华北电力技术，2003，2：33-36.
[关键词]电站锅炉，水力除渣，干式排渣，运行特性，分析优化
中图分类号：G495 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）48-0293-01
0 引言
水力除渣是电站燃煤锅炉已经应用多年的排渣技术，并且经过多年的技术发展已经有所改进，但是缺点仍较明显：耗费水资源，渣含碳量高、活性差、综合利用价值低，系统复杂，占地而积大，厂用电高等。而锅炉干排渣技术是在80年代中期由意大利MAGALDI公司发展起来，利用耐热不锈钢效编织的钢带来输送和冷却炽热底渣，该设备不需要冷却水，改变了火电厂传统的水力除渣方式，实现了无污水排放，避免了由于除渣水的重复利用而引发的许多问题，如灰渣中氧化钙含量高时引发的设备及管道结垢、除渣水的冷却、澄清和再利用等问题。对于水力除渣改造为干式排渣的锅炉来说，锅炉的运行特性发生较大改变，但是目前对于这些变化还没有系统、全而地分析，影响了干式排渣优势的发挥。为了提高干式排渣改造锅炉的安全可靠性，需要对干式排渣锅炉的运行特性进行深入分析和优化。
1 干式排渣的结构特点及工作原理
1.1 干式排渣系统的结构特点
干式排渣系统是由钢带输渣机、出渣破碎系统和干渣输送系统组成，干式排渣流程。
钢带式输渣机是干式排渣系统的关键部件和主要受力部件，抗拉、抗压和抗断裂能力很强，使用寿命可超过10万h，有些甚至可以达到30万h。输送钢带的尾部滚筒设有自动张紧装置，整台钢带式排渣机安装时只有一个固定点，可沿固定点向四周自由膨胀。输送钢带为平带，不会被卡死，并巨热渣在上而冷却和输送，不与壳体直接接触，不会对人身造成伤害，可以避免水力除渣系统的汽爆现象，避免了汽爆熄火造成的设备和人身事故，适应大块渣输送。我国目前燃煤种类多、易结焦，对干式排渣系统进行改进，增加了运行摄像头、隔栅和预破碎机等设备，使干式排渣系统更加稳定、可靠运行[1]。
1.2 干式排渣机的工作原理
干式排渣机的工作原理简单说就是用自然空气代替水来冷却渣。适量的自然风在锅炉炉膛负压的作用下，进入干式排渣机以及锅炉喉部区域，冷空气逆向与渣相混，将含有大量热量的高温渣冷却为可以直接贮存和运输的冷渣。产生的热风进入炉膛，冷却后的渣由不锈钢输送带输出。
从干式排渣的基木原理可以看出，干式排渣机与传统的刮板捞渣机相比具有以下优点：一是冷渣介质为空气，不需要冷却水，可节约用水；二是排出的渣为干渣，不降低渣的活性，有利于综合利用；三是自然风的引入，吸收了底渣的热量以及锅炉喉部的辐射热，并可减少渣中未完全燃烧炭的含量，从而减少了锅炉的热量损失，有助于锅炉效率的提高。
1.3 干渣的组成特性
由于干式排渣机不需要用水冷却，干渣的化学和物理性性质与湿渣有较大区别，表1是炉底干渣的化学成分表。
从表1可以看出，除了游离氧化钙含量外，炉底干渣和II煤粉灰粉煤灰的化学成分很接近。虽然表1中的II煤粉灰属于高钙粉煤灰（氧化钙中水的质量分数大于8%，游离氧化钙质量分数大于1%，但炉底干渣的游离氧化钙含量却比II煤粉灰低得多。此外，炉底干渣中三氧化硫和氧化镁的含量都较低。
2 干式排渣系统的运行特性分析优化
2.1 干式排渣对锅炉安全性影响的分析
由于干式除渣系统和水利除渣相比具有较多优势，目前许多火力发电厂将传统的水利除渣方式改为干式除渣，但在排渣方式改变后，锅炉的运行特性也发生相应的变化，加上入炉煤的煤质、燃烧调节方式等因素的影响，锅炉运行中出现了排烟温度升高、炉底堆焦、干除渣设备异常等问题，影响了機组的安全经济运行。
目前已运行的干式排渣系统存在的问题：
1.干式排渣机冷却风量难调节，无法根据渣量调节出渣温度。锅炉实际运行过程中，由于负荷变化、煤质变化、锅炉是否吹灰等因素影响，排渣量差别很大。为保证后续除渣设备能安全平稳运行，要求排渣温度不能过高，因此冷却风往往按最大渣量进行调节，从而引起大部分时间里冷却风被加热的温度低于设计值，使锅炉效率有所降低。
2.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。
3.处理大渣量的问题。目前干式排渣系统比较适合在渣量小于20t/h的机组使用，当排渣量过大时，排渣温度往往达不到设计值。
4.处理软渣的问题。当烧褐煤或灰熔点比较低的煤种时，出现由于渣的软化温度低，落到格栅上时还是软的，挤压头挤不碎，造成积渣情况。
除渣机是主要辅机，其运行状态好坏对锅炉的正常及连续运行有着直接的影响。当除渣机因故障而停比运行时，燃煤产生的煤渣不能及时排出，将造成锅炉炉排尾部煤渣堆积，最终迫使锅炉停运。
2.2 干式排渣对锅炉经济性影响的分析
干式排渣过程中，穿过锅炉下灰斗的热量直接返回锅炉，热的灰渣与在锅炉负压作用下钢带机中逆流的冷却空气作用使灰渣再燃烧，同时回收了炉渣地物理显热，释放的化学热量和辐射热进入炉膛，未完全燃烧的热损失下降，锅炉效率提高[4]。
由于干式排渣需要的冷却风从炉底进入，效果相当于炉底漏风，在锅炉运行氧量不变的情况下，空气预热器的通风量减少。锅炉的排烟温度升高，使排烟热损失增加，对锅炉经济性的影响是负而的。
为了定量和精确测算干式排渣系统对锅炉经济性的影响，采用试验测试：通过测量排渣机上通风孔的风速计算漏入炉内的风量，同时通过对通风孔封堵的方式，改变干式排渣机的通风量，对加热后的热空气温度采用在冷灰斗出口安装销装热电偶测量，排渣温度直接用红外测温仪测量。
3 结语
将水力除渣改为干式除渣时火焰中心有所提高，会造成炉膛出口烟温升高，要考虑锅炉的容积热负荷、炉膛高度和煤种的灰熔点等因素。
炉底干渣具有潜在的火山灰活性.化学成分与低钙粉煤灰比较接近，有较好安定性，可代替砂用于制作轻质墙体材料或直接作为水泥活性的混合材。
干式排渣方式具有节水、节电等优势，但是也存在漏风量不能调节等一些问题需要进一步改进和优化。
干式排渣机存在一个最佳的炉底漏风率。在一定的负荷下，存在一个合理的漏风率，在小于这个漏风率时，干除渣对锅炉经济型的影响是正而的，当漏风率大于最佳的漏风率时，锅炉的经济性降低。
参考文献
[1] 于长友.燃煤电厂钢带式排渣机干式除渣技术[J].中国电力，2007，40（01）：56-59.
[2] 段恒友，陶耀武.干除渣技术在石景山热电厂的应用[J].华北电力技术，2003，2：33-36.