火电厂需要烧煤。煤燃烧后产生热量。热量把水变成蒸汽。蒸汽推动汽轮机转动。汽轮机带动发电机发电。煤燃烧后会剩下很多东西。这些东西就是灰和渣。灰很细很轻。渣比较重比较大。这些灰渣不能留在锅炉里。留在锅炉里会影响燃烧。锅炉会出问题。发电会不稳定。所以要把灰渣清理出来。这个清理灰渣的系统很重要。这个系统叫做除灰渣系统。
除灰渣系统有两个部分。一个部分是除灰。另一个部分是除渣。灰从锅炉的尾部出来。锅炉尾部有个地方叫省煤器。省煤器后面是空气预热器。再后面是除尘器。烟气带着灰经过这些地方。大部分灰被除尘器抓住。除尘器就像一个大筛子。它把灰从烟气里分出来。灰被收集在灰斗里。灰斗在除尘器的下面。灰斗下面有输送设备。输送设备把灰送走。送走的方法有很多种。一种方法是用水冲。这叫水力除灰。水力除灰需要很多水。水和灰混在一起变成灰浆。灰浆用泵打到灰场。灰场是一个大坑。灰和水在灰场里沉淀。水慢慢流走或者回收。灰就留在灰场。这种方法比较简单。但是用水太多。现在很多地方缺水。所以不太提倡这种方法。
另一种方法不用水。这叫干除灰。干除灰用空气送灰。灰斗里的灰先落到一个仓泵里。仓泵是一个密封的罐子。仓泵装满灰后就关闭。然后向仓泵里通入压缩空气。压缩空气压力很高。空气带着灰在管道里飞。管道一直通到灰库。灰库是一个很大的储存罐。灰就存在灰库里。这种方法不用水。很好。但是需要空压机。空压机很耗电。管道磨损也比较厉害。不过现在很多电厂都用这种方法。因为节约水。灰也是干的。干的灰可以拿去用。比如做水泥。做砖。铺路。这样灰就变成了有用的东西。不会浪费。
除渣系统处理炉底的渣。煤在炉膛里燃烧。重的渣掉到炉底。炉底下面是冷渣器。渣的温度很高。可能有一千多度。不能直接处理。需要先冷却。冷渣器让渣慢慢冷却。冷却的方法有很多。有的用风冷。有的用水冷。冷却后的渣温度降下来。降到可以处理的温度。然后渣被送出来。输送渣的设备有很多种。一种是用链斗输送机。链斗输送机有一串铁斗子。铁斗子把渣捞起来。带到一边去。渣掉进渣仓里。渣仓下面有车。车把渣拉走。拉去渣场。或者拉去可以用的地方。渣也可以利用。比如做建筑材料。
除灰渣系统要可靠。电厂一天到晚都在发电。锅炉不能停。除灰渣系统也不能停。如果除灰渣系统坏了。灰渣排不出去。锅炉很快就没法烧煤。电厂就得减少发电。甚至停机。那损失就大了。所以设计除灰渣系统要考虑安全。设备要结实耐用。容易维修。还要有备用设备。主要设备坏了。备用设备马上能启动。这样系统就不会停。
除灰渣系统要讲环保。灰渣不能随便扔。随便扔会污染土地。污染水。刮风的时候灰会飞起来。污染空气。人们呼吸了这种空气会生病。所以灰渣要处理好。水力除灰的灰场要做防渗层。防止灰水渗到地下。污染地下水。干灰库要密封好。装车的时候也要注意。不能让它飘到空中。渣场也要管理好。现在要求越来越高。最好是把灰渣都用掉。一点都不剩下。这样最环保。
除灰渣系统要省钱。建系统要花钱。运行系统也要花钱。比如水泵要用电。空压机要用电。这些电都是电厂自己发的。用了这些电就不能卖出去。所以是成本。设计系统时要算一算。怎么用最少的钱达到最好的效果。水力除灰投资少。但是运行费水费钱。干除灰投资大。但是运行起来可能更省。还能卖灰赚钱。要综合比较。选择一个合适的方案。
除灰渣系统有很多设备。设备要选对。选设备要看参数。比如除尘器要选多大。要看烧多少煤。煤的灰分有多少。灰分就是煤里不能烧的东西。灰分多产生的灰就多。除尘器就要选大一点。仓泵要选多大。要看灰的量。还要看输送距离。距离远压力就要高。管道要粗。空压机要选多大。要算好需要多少空气。渣系统的链斗输送机要选多强。要看渣的量有多少。渣块的尺寸有多大。设备选好了。系统才能好好工作。
除灰渣系统要自动控制。现在电厂都用计算机控制。叫DCS系统。除灰渣系统也连在这个DCS上。在控制室里能看到所有设备。能看到灰斗的灰位有多高。看到仓泵是在装灰还是在送灰。看到管道压力是多少。看到灰库还有多少空间。操作员不用到现场去。在电脑上就能操作。点一下鼠标。设备就启动了。或者停止了。非常方便。自动控制还能报警。哪个设备有问题了。电脑上会变颜色。会响铃。告诉操作员快来处理。这样系统就更安全了。不容易出大问题。
运行除灰渣系统要有人。这些人要懂设备。要会操作。要会检查。每天要去现场转转。听听设备声音对不对。看看有没有漏气漏水。摸摸设备烫不烫。闻闻有没有焦糊味。定期要给设备加油。要更换磨损的零件。比如管道磨薄了就要换。阀门关不严了就要修。这样才能保证设备一直好用。出了问题要能判断。要能处理。小问题尽快解决。不让它变成大问题。
除灰渣系统一直在发展。以前都是水力除灰。后来为了省水。发展干除灰。干除灰技术也在进步。仓泵变得更聪明。输送效率更高。磨损更小。除尘器也在进步。现在有一种叫布袋除尘器。它像一个大布袋子。烟气通过布袋子。灰被布袋子挡住。非常干净。收集的灰也很细。很好用。渣处理也有新技术。比如把高温渣的热量回收回来。渣冷却时放出的热量可以加热空气。加热的水。这些热空气热水又可以用到电厂里。这样就更省煤了。更经济了。
电厂烧煤发电。灰渣是必然要产生的。除灰渣系统是电厂的配套系统。没有它不行。它要可靠地把灰渣排走。它要符合环保要求。它要经济合理。它要用好的设备。它要自动控制。它要有人维护。它还要不断改进。这就是火电厂的除灰渣系统。这个系统保证了电厂的正常运行。也让电厂对环境更友好。研究这个系统很有意义。可以让它更好用。更省钱。更环保。这就是毕业论文要写的东西。要研究它的原理。研究它的设备。研究它的运行。研究它的优化。找出可以改进的地方。提出自己的建议。为电厂除灰渣系统的发展做一点工作。