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1、V o 1 2 8 ， N o 2 He i l o n g j i a n g E l e c t r i c P o w e r A p r 2 0 0 6 炉渣 回收装置可行性研究 张明明 ( 齐齐哈尔电力培训中心， 黑龙江 齐齐哈尔 1 6 1 0 0 6 ) 摘要：根据富拉尔基发电总厂发电产生粉煤灰、 炉渣大量占用土地的实际情况， 阐述了该厂炉渣综合利用情 况及炉渣收集装置的设计特点。强调该炉渣收集装置的使用 ， 不但能延长排灰设备的使用寿命及储灰场的使用 年限， 而且能产生较大的经济效益。 关键词：炉渣收集装置； 使用寿命 ； 经济效益 中图分类号：T I C 2 2 7 3 文献
2、标识码：B 文章编号：1 0 0 21 6 6 3 ( 2 O O 6 ) O 2 0 1 5 00 2 Fe a s i b i l i t y s t u d y o n c l i n ke r r e c y c l e r Z HANG Mi n g mi n g ( Q i q l h a r E l e c t r i c P o w e r T r a i n i n g C e n t e r ， Q i h a r 1 6 1 0 0 6 ，C h i n a ) A b s t r a c t ： F o c u s i n g o n t h e a c t u a l
3、 c o n d i t i o n o f e a r t h o c c u p i e d b y l o t s o f a s h ， c l i n k e r p r o d u c e d b y F u l a r j i P o w e r G e n e r a ti o n P l a n t ，t h e c o mp r e h e n s i v e u ti l i z i n g s i t u a ti o n o f c l i n k e r and the d e s i g n i n g f e a t u r e s o f i ts r e c
4、 y c l e r w e r e d i s c u s s e d，i t i s p o i n t e d o u t tha t u s i n g t h e r e c y c l e r n o t o n l y p r o l o n g s t h e d i s c h a r g i n g a s h d e v i c e s s e r v i c e l i f e and the s e rvi c e l i f e o f a s h s t o r a g e y a r d，b u t als o h a s mu c h mo r e e c o
5、 n o my b e n e fi t Ke y wo r d s ： r e c y c l e r o f c l i n k e r ；s e r v i c e l i f e ；e c o n o my b e n e fi t 随着我国电力工业的不断发展， 我国的火力 发电已占总发电量的 8 0 ， 发电产生的粉煤灰、 炉渣数量相当大， 现存放量为 l 2 5亿 t ， 占用土地 6 O 余万亩， 每年综合处理费用约 5 O亿元。以富 拉尔基发电总厂为例， 燃用褐煤的灰分占原煤 1 7 5 ， 除尘效率按 9 0 计算， 年平均产灰量为 6 7 万 t ， 厂现有的3个百万吨级储
6、灰场均已装满， 计划扩建新的储灰场。而建 1 个5 0 0 万 t 级储灰 场， 需增地费、 建灰坝等设施费 6 0 0 0万元， 使用 寿命仅 6 7 年， 平均每年存放粉煤灰、 渣及灰场 维护费近 1 0 0 0万元左右。 我国近年来相继出台关于粉煤灰、 渣的综合 利用优惠政策， 并在建材、 筑路、 筑坝、 工程回填、 混凝土及砂浆等方面得到利用， 同时国家又出台 取消使用粘土砖政策， 这为新型建材原料的粉煤 灰、 渣带来了发展机遇。 1 炉渣的综合利用及社会效益 富拉尔基发电厂在 l O多年前就从排灰井人 口利用灰筐等简单机械设备捞取炉渣， 制造夹气 块砖， 具有体轻、 保暖性好等优于实
7、体砖的特点， 大量应用在框架结构建筑上。该厂灰渣成分为 S i O 2 5 4 1 9 、 AI 2 O3 1 6 4 9 、 F e 2 O3 8 4 2 、 C a O 5 9 4 、 烧失量 5 O ， 可以代替矿渣作水泥的骨 料， 具有质量好、 成本低等优点。 2 炉渣收集装置的设计特点 2 1 炉渣产量的计算 以富拉尔基发电厂 6 7 0 t h锅炉为例， 在锅 炉炉底螺旋捞渣机除渣的基础上设计炉渣收集装 置。首先计算炉渣的产量， 该炉满负荷运行时燃 煤量为 1 6 8 t h ， 大雁褐煤的灰分为 1 7 5 ， 每小 时炉渣的平均产量为 8 2 t h 。但在锅炉燃煤品 种改变及
8、特殊情况下， 灰渣最多时为 1 5 1 8 t h ( 估计值) 。 2 2 炉渣收集装置设备及其流程 每台6 7 0 t h炉有4台螺旋捞渣机， 分别对应 收稿 日期 ：2 0 0 6 0 21 6。 作者简介：张明明( 1 9 6 7 一) ， 女， 1 9 9 0 年毕业于沈阳电力高等专科学校热能动力工程专业， 工程师。 - - 1 5 0 - - 维普资讯 http:/ 第2 8 卷第2期 黑龙 江电力 2 0 0 6年4月 1 台取渣机， 每台取渣机出力为 5 t h 。在4台取 渣机人口与螺旋捞渣机出口间设一导向装置， 将 炉渣由螺旋捞渣机出口导人取渣机， 冲渣水通过 滤网进入地沟
9、， 炉渣由取渣机提升到4 m标高， 送 人输渣机( 出力2 0 t h ) ， 再将炉渣送人料斗。在 料斗下部设有装渣机， 由装渣机将炉渣装入翻斗 车运往用户。为控制装车炉渣量， 在料斗出口与 装渣机人口之间设有电动翻板， 调整装料机渣量， 在斜斗壁上装有电动震动器， 便于振打疏通料斗 内炉渣。 2 3 设备结构 取渣、 输渣及装渣机均采用单链埋刮板式输 料机。链节采用 2 o 号锻钢结构， 使用寿命长， 不 易断裂； 箱体采用焊接全密封式， 上盖及侧面设有 检修孔， 方便检查和检修； 配套减速机采用大速 比、 卧式无漏渗设备； 电机选型采用国家标准， 配 套的转动轴承由厂家直接供货， 便于更
10、换。 2 4 炉渣收集装置现场布置 炉渣收集装置在已投产的锅炉厂房内安装， 首先应保证不影响在装设备的运行， 同时应尽量 少改动在装的系统管路， 借用原有的梁柱进行支 撑悬空布置。根据现场实际勘测， 输渣机只能悬 空布置在3号、 4号磨煤机炉内侧两水泥柱距其 中心线 5 7 0 m m、 标高4 4 0 0 m il l 至标高 9 0 0 0 m i ll 处， 输渣机总长 为4 2 0 0 0 m il l 。安装方式为在 水泥柱设斜支撑、 做支撑点， 在 3号、 4号磨煤机 处利用 1 0 m运转层下钢梁设吊点， 搭设支撑梁， 在输渣机上安装核重梁。 在安装时， 使取渣机人口与螺旋捞渣机
11、出口 用导向装置连接， 使炉渣沥水进入冲灰沟， 灰渣随 取渣机向上转 5 O 。 至标高5 5 0 0 n l n l 处 ， 再转 5 O 。 水平到输渣机顶部， 目的是将炉渣顺利送人输 渣机。 2 5 刮板取渣机的设计 富拉尔基发电厂 6 7 0 t h炉在冬季及大负荷 工况下运行时， 炉渣的产量要成倍增加， 故取渣机 的容量设计应以最大量时稍有富裕度为准， 故取 渣机的出力按 5 t h 设计。减速机转速为4 5 r m in ， 渣层厚度为 1 0 01 2 0 m il l ， 取渣机箱体宽度 为 3 2 0 m i ll ， 高度为5 0 0 m ill ， 串动链轮配套的链节 连
12、接销孔中心线为 1 5 0 n l n l 。为了在斜坡 5 O 。 提升 炉渣， 将链节刮板做成异型， 高度为 1 0 01 2 0 n l lll ， 能够满足提升运输的渣层厚度。4台取渣机 的箱体设有法兰， 法兰位置设在不影响捞渣机拉 出需拆除的标高位置， 同时还应考虑拆除部分箱 体时， 其余部分应设吊点， 用恒力弹簧吊架吊在上 部承重梁上。取渣机的人口渣水混合物进入取渣 机后， 在取渣机下箱体对准冲灰沟位置设有沥水 的篦子， 暂定缝隙的宽度为2 n l lll ( 待试运行看效 果是否修改) ， 链板应匀速不停地将炉渣从沥水 篦子上运走， 防止因炉渣堵死沥水篦子。 2 6 刮板输渣机的
13、设计 刮板输渣机的出力为 2 0 t h ， 箱体断面的几 何尺寸为3 7 0 m ill 6 0 0 n ln l ， 每个链节为2 0 0 n ln l x 7 0 m m。由于链节短爬坡坡度较小， 故采用光 杆及带链板链节交替安装。设定减速机转速为 4 5 r ra in ， 每转 1 周要带动6 个链节， 故链节的运 动速度为 5 4 m ra i n 。为便于检修及维护， 随输 渣机侧面设有 8 0 0 m i ll 宽的走台， 临空侧按规程 要求设围栏。输渣机的头部设在标高 4 4 m处 ( 炉乙侧) ， 由于该侧为上吊支撑结构， 为了防止 颤动， 应将减速机平台与左右的钢结构梁柱
14、生根 连接， 以消除晃动。由于输渣机设备长 4 2 m， 故 除头部固定外， 其余箱体下部应设有供膨胀滑动 托辊装置。 2 7 储渣仓的设计 储渣仓设在输渣机的沿线处( 厂房内的空间 部位) ， 既不影响机组运行及检修， 同时又方便外 运车辆通行。储渣仓容量要尽可能大， 同时设有 装渣机， 装车的速度应在 l O一 2 0 m i n内完成。该 炉零米的有效空间只有 9 6 m高， 除渣仓下边布 置装渣机， 装渣机下面留取装车的空间， 因此储渣 仓高设为9 m， 直径为 5 m， 装渣量为 7 8 m ， 按 3 台炉公用储渣仓来设计。为能确保连续装渣， 设 置两套装渣机， 出力分别为 5 0
15、 t h 。在装渣机与 储渣仓之间设有电动推杆、 插板， 控制装渣机进渣 量及关断料斗内渣源。储渣斗重 1 2 t ， 内储渣量 最大为8 0 t ， 故支撑储渣仓四柱的荷载按 1 0 0 t 考 虑设计。渣仓下部装渣机处设置平台和梯子， 便 于工作人员设备检查及维护。 2 8 炉渣收集装置的运行联动保护 炉渣装置电控保护功能： 当启动系统设备时， 应先启动输渣机， 再启动取渣机； 停止系统设备 时， 应先停止取渣机， 再停止输渣机运行； 输渣机 跳闸时， 则取渣机跟着跳闸， 炉渣导向装置 自 动导 向碎渣机， 使炉渣破碎后进人地沟。 3 经济效益分析 以富拉尔基发电厂 6 7 0 t h炉为
16、例， 3台炉公 ( 下转第1 5 4 页) 一 1 51 维普资讯 http:/ V o 1 2 8 ， N o 2 H e i l o n g j i a n g E l e c t r i c P o w e r A p r 2 0 0 6 侧镗出一面单 V型坡口， 但因受到扁集箱形状的 限制， 无法靠机械加工来实现。最后决定用氩弧 焊在扁集箱侧先堆焊一圈， 形成一圈台阶( 如图8 所示) ， 用手工堆焊出坡口。 图8 手工堆焊出坡口 重新做一个焊接工程仿型， 采用 1 5 0 A电流 氩弧焊， 焊枪角度为 3 5 。 ， 堆焊一圈， 形成 2 5 3 IT I IT I 的一圈台阶， 然
17、后把重新加工好的堵板进行 定位焊， 并严格按规定的焊接工艺进行。焊接完 成后， 对焊口外观进行检测， 扁集箱侧熔合良好， 根部没有夹沟， 背面成型良好。经 1 0 0 超声波 检验， 该焊口合格， 说明该焊接方法是可行的。 用此方法共焊接 3 2个扁集箱堵板。经检 验 ， 所有焊12 1 全部合格 ， 再没有出现单侧未熔合 的问题 。 4 结束语 在机械制造工业飞速发展的今天， 焊接工作 在电站安装、 石油化工、 航天航空、 核反应堆、 造船 等领域越来越重要， 把实际工作经验和焊接理论 相结合， 努力提高焊接质量和水平， 是保证安装施 工顺利进行的关键所在。 参考文献： 1 斯重遥 焊接手册
18、 M j E 京： 机械工业出版社， 1 9 9 2 2 侯贤中 最新手工电弧焊培训 M 北京： 机械工业出版社， 1 9 9 6 3 徐初雄， 陈宝龄 高级电焊工工艺学 M 北京： 机械工业出版 社 1 9 9 6 ( 编辑侯世春) ( 上接第 1 5 1页) 用 1 个储渣仓， 以及3台炉的取渣机、 输渣设备总 投资为 3 0 0 万元， 平均每台炉为 1 0 0万元。 每台炉平均产炉渣8 2 t h ， 其中炉渣粒度大 于3 m m能被捞出来， 占8 0 ， 则能捞出来的炉渣 为6 5 t h 。每吨炉渣销售价为3 5 f r_ t ， 则每台炉 按6 0 0 0 h 年运行， 年产炉渣
19、的经济效益为 1 3 6万 元。减去每年3 6万元的炉渣运输费用及设备运 行维护费用， 炉渣收集装置一次性投资在设备运 行一年后便可以收回， 以后每年净利润为 1 0 0 万元 。 此外， 还能减少对排灰设备系统磨损， 延其使 用寿命 ， 提高年经济效益： a 3台排灰泵平均寿命为 2年， 每台泵及出 口阀门为4 5万元。炉渣被收集后， 能减少炉渣 排放对排灰泵产生的磨损， 每年节省费用 3 3 7 5 万元 。 - 1 5 4 - b 建 1 个5 0 0万t 储灰场需6 0 0 0万元， 每年 减少排灰量， 增加库容寿命产生的经济效益为 4 6 8万元。 C 该厂有 3根排灰管， 长 1 2 k m， 总造价为 2 0 0 0 万元， 使用寿命为2 0年。炉渣被收集后， 减 少排灰量， 提高使用寿命 ， 每年产生的经济效益为 5 0万 元 。 4 结束语 综上所述， 研制炉渣收集装置， 积极开发炉渣 的综合利用， 不仅能获取直接经济效益， 还能在减 少炉渣排放量的同时， 延长排灰设备的使用寿命 及储灰场的使用年限， 解决企业富余人员下岗再 就业问题， 开办灰渣收集、 再利用的新产业。 ( 编辑侯世春) 维普资讯 http:/