一種渣水超溫處理系統(tǒng)及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電廠除渣領(lǐng)域，尤其是涉及一種渣水超溫處理系統(tǒng)及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]撈渣機(jī)上渣倉的濕式除渣方案在電力行業(yè)中已普遍采用，傳統(tǒng)的濕式除渣方案配備有一整套的渣水處理系統(tǒng)，包括濃縮機(jī)，排泥栗等設(shè)備，能夠?qū)⒃M(jìn)行澄清分離后循環(huán)利用，在此過程中高溫渣水與沿途環(huán)境進(jìn)行自然換熱，處理完畢后的渣水已經(jīng)冷卻到接近環(huán)境溫度。
[0003]隨著技術(shù)的發(fā)展，行業(yè)內(nèi)對(duì)傳統(tǒng)的濕式除渣方案進(jìn)行了優(yōu)化，采取了撈渣機(jī)自平衡系統(tǒng)，正常情況下?lián)圃鼨C(jī)的補(bǔ)水和失水(蒸發(fā)和濕渣帶走)處于平衡狀態(tài)，因此取消了濃縮機(jī)等渣水處理系統(tǒng)。但在炎熱條件和鍋爐排大渣的情況下，渣水超溫情況難以解決，由此發(fā)展出了一些渣水降溫措施，例如在撈渣機(jī)槽體內(nèi)側(cè)加裝冷卻換熱裝置，將冷卻水管沿槽體內(nèi)壁布置，以此來降低槽體內(nèi)渣水溫度。但相關(guān)研究表明，爐渣渣水冷卻熱交換是從撈渣機(jī)中心線至殼體成遞減狀態(tài)，因而該方式運(yùn)行時(shí)換熱效果較差，冷卻水耗量很大，另外加上換熱裝置在撈渣機(jī)體內(nèi)，一定程度影響了渣水冷卻容積，此外，換熱器浸沒在撈渣機(jī)槽體渣水里，還存在結(jié)垢現(xiàn)象，影響換熱效果；另外還有將換熱器放在撈渣機(jī)體外的方式，即撈渣機(jī)溢流水從撈渣機(jī)槽體內(nèi)排出，通過體外設(shè)置的換熱器進(jìn)行水水換熱后，達(dá)到降溫的目的，降溫后通過水栗重新輸送至撈渣機(jī)槽體。該方式主要的缺點(diǎn)仍然是換熱水量較大，換熱器直接與渣水接觸容易結(jié)垢，影響換熱效果，很多電廠采用該方式使用一段時(shí)間后，因效果差而最終拆除。
[0004]由此可見，當(dāng)清潔補(bǔ)水進(jìn)入撈渣機(jī)與爐渣混合后，渣水混合物性質(zhì)已經(jīng)大大改變，此時(shí)處理起高溫渣水比較困難，另外需要換熱的冷卻水耗量較大，一般會(huì)在上百方，使得處理系統(tǒng)比較復(fù)雜，除了要考慮降溫外，還得考慮結(jié)垢、磨損、換熱器因溢流水含雜質(zhì)而卡塞等方便的問題，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種渣水超溫處理系統(tǒng)及控制方法，解決現(xiàn)有撈渣機(jī)換熱系統(tǒng)換熱效果差或容易結(jié)垢或用水量大的問題。
[0006]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]一種渣水超溫處理系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括撈渣機(jī)、進(jìn)水母管、水位補(bǔ)水閥、冷水機(jī)組、切換閥門、排水栗和溢流水池，所述進(jìn)水母管連接水位補(bǔ)水閥后給撈渣機(jī)補(bǔ)充冷卻水，所述切換閥門設(shè)在進(jìn)水母管上，所述冷水機(jī)組的出水閥連接到切換閥門與水位補(bǔ)水閥之間、進(jìn)水閥連接到切換閥門的另一端，所述撈渣機(jī)上設(shè)有用于將溢流水導(dǎo)入溢流水池的溢流管，所述排水栗設(shè)在溢流水池中，排水栗的出水口設(shè)有兩個(gè)，一個(gè)用于將溢流水送回?fù)圃鼨C(jī)，另一個(gè)用于將溢流水排走。
[0008]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述系統(tǒng)包括集水池，排水栗的另一個(gè)出水口將溢流水排入集水池。
[0009]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述系統(tǒng)包括渣水監(jiān)控裝置，該渣水監(jiān)控裝置與水位補(bǔ)水閥自動(dòng)連鎖控制。
[0010]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述排水栗設(shè)有兩臺(tái)，一臺(tái)運(yùn)行，另一臺(tái)備用。
[0011]一種渣水超溫處理系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，該方法包括步驟:
[0012](I)啟動(dòng)處理系統(tǒng)，進(jìn)入渣水自平衡正常運(yùn)行模式；
[0013](2)若判斷冷卻水溫度大于70°C，則在延遲20?30分鐘后，進(jìn)入溢流水循環(huán)冷卻模式；
[0014](3)若20?30分鐘后，冷卻水溫度仍大于70°C，則進(jìn)入冷水機(jī)組強(qiáng)制冷卻模式；
[0015](4)若冷卻水溫度仍大于70°C，則進(jìn)入渣水置換模式。
[0016]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述渣水自平衡正常運(yùn)行模式為:關(guān)閉冷水機(jī)組以及冷水機(jī)組的進(jìn)水閥和出水閥，打開切換閥門，并通過水位補(bǔ)水閥控制進(jìn)水量，使進(jìn)水量與撈渣機(jī)內(nèi)輻射蒸發(fā)和濕渣帶走的水量相平衡。
[0017]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述溢流水循環(huán)冷卻模式為:關(guān)閉冷水機(jī)組以及冷水機(jī)組的進(jìn)水閥和出水閥，打開切換閥門，通過控制水位補(bǔ)水閥加大進(jìn)水量使得有溢流水排入溢流水池，開啟排水栗將溢流水送回?fù)圃鼨C(jī)。
[0018]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述冷水機(jī)組強(qiáng)制冷卻模式為:開啟冷水機(jī)組以及冷水機(jī)組的進(jìn)水閥和出水閥，關(guān)閉切換閥門，通過冷水機(jī)組對(duì)進(jìn)水的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至撈渣機(jī)冷卻水溫度降至65°C以下時(shí)，關(guān)閉冷水機(jī)組，隨后打開切換閥門，關(guān)冷水機(jī)組的進(jìn)水閥和出水閥。
[0019]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述渣水置換模式為:關(guān)閉冷水機(jī)組以及冷水機(jī)組的進(jìn)水閥和出水閥，打開切換閥門，通過控制水位補(bǔ)水閥加大進(jìn)水量使得有溢流水排入溢流水池，開啟排水栗將溢流水排走。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一方面不再需要濃縮機(jī)等大型水處理設(shè)備，系統(tǒng)簡化，節(jié)約了初始投資、占地以及運(yùn)行人員的檢修維護(hù)工作量。另一方面，通過對(duì)渣水溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控和針對(duì)性降溫措施，能夠使撈渣機(jī)水溫在維持正常狀態(tài)的前提下，最大限度地節(jié)能節(jié)水，降低電廠運(yùn)行費(fèi)用。
【附圖說明】
[0021]圖1為撈渣機(jī)的熱量平衡示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為撈渣機(jī)的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]附圖標(biāo)記說明:
[0025]I為撈渣機(jī)、2為進(jìn)水母管、3為水位補(bǔ)水閥、4為冷水機(jī)組、5為切換閥門、6為排水栗、7為溢流水池、8為水位計(jì)，11為溢流管、41為出水閥、42為進(jìn)水閥。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0027]實(shí)施例
[0028]本發(fā)明提供了一種渣水超溫處理系統(tǒng)，為了詳細(xì)介紹該系統(tǒng)，先介紹下該系統(tǒng)所基于的渣水熱平衡計(jì)算模型。刮板撈渣機(jī)的裝置布置于鍋爐房零米(接近地表處)，由于該區(qū)域設(shè)施多，其與外界的熱量傳遞是非常復(fù)雜，大部分也是無法計(jì)算的。然而為了得到刮板撈渣機(jī)的熱平衡模型，我們必須進(jìn)行大膽的假設(shè)。假設(shè)撈渣機(jī)本體只和爐膛、周圍環(huán)境空氣、水體等主要因素發(fā)生熱量傳遞，忽略其他復(fù)雜因素。實(shí)際上這種假設(shè)也是成立的，因?yàn)閺墓こ虘?yīng)用角度上來說，其他因素與撈渣機(jī)本體之間的熱量傳遞的數(shù)量級(jí)很低，完全可以忽略不計(jì)。
[0029]經(jīng)過簡化后，刮板撈渣機(jī)的熱量平衡如圖1所示:根據(jù)傳熱學(xué)理論，熱量總是從溫度高的地方向溫度低的地方傳遞。被我們列為研究對(duì)象的撈渣機(jī)上槽體的水體，吸收的熱量主要有鍋爐高溫爐渣帶入的熱量Qs，爐膛對(duì)水體的輻射熱量Qffi。水體向外的熱量傳遞包括溢流水帶走的熱量(?，水體蒸發(fā)帶走的熱量Qis，水體通過撈渣機(jī)槽體側(cè)壁向外界散發(fā)的熱量Q散，水體露在空氣中的部分對(duì)外的散熱Q自，還有就是撈渣機(jī)補(bǔ)水帶走的熱量Q水，以及濕渣帶走的熱量Qs。
[0030]于是，得到熱平衡方程如下:
[0031]Qs +Q福=Q溢 +(? +Q散 +Qg +Qs +Q水 kj/h
[0032]式中:0漁--爐渣熱量，kj/h ；
[0033]Qs--爐膛福射熱量，kj/h ；
[0034]Q溢--溢流水熱量，kj/h ；
[0035]Qm——槽體內(nèi)水蒸發(fā)熱量，kj/h ；
[0036]Q散--槽體內(nèi)水對(duì)外散發(fā)的熱量，kj/h ；
[0037]Q自——槽體內(nèi)水露在空氣中的部分自然散發(fā)熱量，kj/h ；
[0038]Qs--濕渣帶走的熱量，kj/h ；
[0039]Q水——補(bǔ)充水帶走的熱量，kj/h。
[0040]其中，Q7x為調(diào)節(jié)撈渣機(jī)槽體內(nèi)水溫的主要方式之一。首先渣量激增或鍋爐結(jié)焦出現(xiàn)，都將使得高溫爐渣帶入的熱量Qs增加，也就是上面方程式左邊數(shù)值增加，我們可以通過對(duì)補(bǔ)充水的溫度和水量調(diào)節(jié)，使得撈渣機(jī)補(bǔ)水帶走的熱量Q7x加大，同時(shí)水體蒸發(fā)帶走的熱量Q?以及濕渣帶走的熱量Qs也會(huì)相應(yīng)加大，這樣一來方程式右邊的數(shù)值也相應(yīng)加大，當(dāng)兩邊數(shù)值相等時(shí)，實(shí)現(xiàn)撈渣機(jī)渣水系統(tǒng)熱