秸秆电厂除灰渣系统的设计探讨

秸秆电厂除灰渣系统的设计探讨

郝艳芳

中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司 山西省太原市 030000

摘要：随着我国生物质能技术水平的提高，秸秆电厂近年来得到了较快的发展。以秸秆作为电力生产的原材料不仅能够解决大量秸秆的处理以及资源化利用问题，而且所秸秆焚烧后塑产生的灰渣同样可以作为农家肥的重要原料。因此在秸秆电厂的建设过程中，设计人员应结合秸秆发电的实际运行情况合理设计除灰渣系统结构以及除灰渣系统的各种设备，不断优化除灰渣系统的设计方案，从而在保证秸秆电厂运行安全稳定的基础上提高灰渣处理的效率。

关键词：秸秆电厂；除灰渣系统；系统设计

为实现对秸秆的资源化利用，对秸秆进行无害化以及减量化处理，近年来我国加大了秸秆电厂的建设力度。除灰渣系统是秸秆电厂中的重要组成部分，对于秸秆电厂运行的稳定性、安全性以及环境污染控制效果均会产生较大的影响。因此，在秸秆电厂的建设过程中应高度重视除灰渣系统的设计环节。设计人员应积极借鉴国内外秸秆电厂除灰渣系统的成功设计经验，充分了解秸秆电厂除灰渣系统技术特点以及运行要求，合理选择除灰渣系统设备类型型号，不断优化秸秆电厂除灰渣系统结构，确保除灰渣系统设计方案具有较高的可行性和科学学，为秸秆电厂的正常运行奠定良好的基础。

一、概述秸秆电厂中的除灰渣系统

由于秸秆电厂在电力生产的过程中往往会使用麦秆、稻草以及玉米秸秆等多种燃料，因此其灰渣成分会受到燃料类型不同等因素的影响而呈现多样性特点。同时，秸秆电厂所产生的灰渣量相对较少，目前根据对一些秸秆电厂实际运行情况的总结分析发现，秸秆电厂所产生灰渣量一般在0.65t/h到1.3t/h之间，具体的灰量还会与秸秆电厂所使用锅炉的型号等因素密切相关^[1]。因此在秸秆电厂的除灰渣系统设计中，设计人员应充分了解秸秆电厂的实际情况，以提高设计方案的合理性和可行性。目前，灰渣分除是秸秆电厂除灰渣系统设计中比较常用的方案之一。

二、除灰渣系统设计分析

（一）科学计算灰渣产生量和渣灰比例

在秸秆电厂除灰渣系统的设计中，设计人员应科学计算其灰渣量以及渣灰比例。现阶段在灰渣总量计算中主要参考火力发电厂的相关除灰技术标准，且灰渣中的渣灰比例一般按照75%：25%来进行计算分析。

（二）秸秆电厂除灰渣系统设计实践分析

某秸秆电厂为1×25MW类型，结合该秸秆的实际运行情况，在其除灰渣系统设计中，设计人员选择了灰渣分除方式，下面将对该除灰渣系统设计进行详细的分析。

1、该秸秆电厂除灰渣系统中的除渣设计

在该秸秆电厂的除灰渣系统设计中，设计人员充分了解了其实际运行情况以及灰渣产生量等数据，决定选择刮板式捞渣设备来以接卸作业方式对电厂锅炉冷却后所形成的底渣进行清除，并通过皮带输送机运送到锅炉房外的灰渣存储棚内，最后利用自卸车辆进行装车外运作业^[2]。在该除渣系统的设计中采用了循环试验渣冷却水的方式，这样刮板捞渣用水在外溢后就会进入到溢流水池内，并由设置在水池内的溢流水泵泵送到渣水过滤装置内，再经过渣水冷却装置的冷却处理。处理后的渣水则可以回送大澳刮板捞渣设备内，继续作为设备运行用水，以实现二次循环利用。为保证系统的安全稳定运行，在设计方案中结合该秸秆电厂的实际情况，为每台锅炉均设置了1台运行溢流水泵以及1台备用设备，在灰水过滤装置的设计中也配置了备用设备。在锅炉底渣除渣系统的设计中，将该秸秆电厂的补给水系统作为其补水来源。底渣系统利用补给水系统向溢流池输送补水，对经由捞渣机进入溢流池的溢流水进行降温，并能够对溢流池内所含悬浮物浓度加以稀释，为后续的渣水过滤创造有利条件。

2、该秸秆电厂除灰渣系统中的除灰设计

秸秆电厂由于是通过焚烧秸秆来进行电力生产，因此其塑产生的灰渣具有质量相对较小、粒度较细的特点，因此在秸秆电厂的除灰渣系统的除灰设计中可以选择布袋除尘器作为主要的除灰设备，对锅炉烟气内所含飞灰成分进行收集。同时，设计人员还应在除灰系统设计中采用前置除尘装置，并设置与布袋除尘器之前，以便对颗粒较大的尘粒先进行捕捉处理，从而达到提高布袋除尘设备的实际除尘效率的目的。这种设计方式能够有效提高除尘效果，确保烟气排放符合环境保护标准。在除灰系统设计中，设计人员还应根据秸秆电厂所产生的粉尘由于主要为细小颗粒，且烟气中往往存在易燃性成分，在清灰时容易发生弥漫以及二次燃烧等问题，因此应合理选择滤料，以保证秸秆电厂的运行安全。

此外，在处理除尘器下飞灰时，由于其产生量以及质量均相对较小，如采用传统的气力输送设备会导致空气被不断搅动，此时灰库内的飞灰会处于悬浮状态，无法及时沉落排出，会对布袋除尘器的排气口造成堵塞，严重影响布袋除尘器的除尘效率。因此在设计中应选择机械除灰方式来处理飞灰。国外的一些秸秆电厂采用的是利用螺旋装袋设备对干灰进行挤压处理后打包外运技术，其运行成本较高，对秸秆电厂的经济能力有较高的要求

^[3]。结合该秸秆电厂的实际情况，设计人员采用了加大除尘器灰斗容量的方式来解决这一问题。除尘器灰斗容量应根据秸秆电厂的实际飞灰产生量来确定，然后以定期运行方式通过螺旋加湿设备进行集中处理，会费在集中加湿后就会落入灰斗内，然后在灰斗储满后就可以直接利用电瓶叉车等对飞灰进行装车外运或者储存在灰渣棚中。该设计方案能够有效降低除灰渣系统的运行成本，较为适合该秸秆电厂的实际情况。

在该秸秆电厂的除灰系统设计中还设置了空气预热装置，并将电动给料装置设置在了灰斗下放，这样空气预热装置内的飞灰就能够直接落入螺旋加湿器中，完成对飞灰的加湿处理，飞灰加湿后的含水率应控制在25%到30%之间。加湿后的飞灰会暂时存储在移动灰斗内，带灰斗储满后再利用电瓶叉车将其装车外运伙食储存在灰渣棚中。该秸秆电厂在实际运行过程中所产生的灰量相对较低，因此可以采用定期运行方式对空气预热装置进行灰斗卸灰处理。如用户有对干灰直接进行利用的要求时，在设计中可以采用设置加湿水阀门的方式，通过关闭阀门来实现对干灰的直接装袋处理。

3、该秸秆电厂除灰渣系统中的灰渣储运设计

秸秆电厂所产生的灰渣具有堆积密度相对比较小的特点，且灰渣有较高的综合利用价值，一般只需要在秸秆电厂未找到用户或者用户未能及时到厂采购时进行短期存储，因此在灰渣储运设计中应结合灰渣特点选择相应的存储以及运输方式。在灰渣储存设计中，设计人员可以选择灰渣棚方式，且应按照秸秆电厂的实际运行情况以及灰渣储存要求来确定灰渣棚的具体容量。由于在灰渣外运时一般采用的是汽车运输方式，因此还应在灰渣棚为为运灰渣车辆设置车位，以便于运输车辆的停放。同时，在灰渣棚内还应设置除尘设备或空气预热器以及装载设备等，为灰渣的收集以及装车运输提供便利条件。灰渣运输一般应采用自卸式车辆。

三、总结

除灰渣系统作为秸秆电厂中的重要组成部分，其设计水平和质量直接关系到秸秆电厂的运行效率和安全性。设计人员应加强对秸秆电厂生产运行原理的了解，并根据秸秆电厂的实际运行特点进行除灰渣系统的设计。同时，设计人员还应积极借鉴国内外秸秆电厂除灰渣系统的先进设计经验，不断优化设计方案，确保秸秆电厂除灰渣系统结构布局合理，系统设备选型得当，为秸秆电厂的高效稳定运行奠定良好的基础，从而推动我国秸秆发电等生物质技术的推广应用。

参考文献：

[1]刘文俊.电厂除灰渣及除尘PLC控制系统的优化分析[J].智能城市,2021,7(22):66-67.

[2]李鹏.电厂除灰渣及除尘PLC控制系统的优化[J].电世界,2019,60(10):44-46.

[3]朱驰,王力.秸秆与生活垃圾电厂一体化设计探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2018(19):10-11.