改造方案主要在采用機械除石子煤和水力噴射器除石子煤2 類系統中選擇。采用機械除石子煤系統由于開挖地下通道受磨煤機基礎影響難以實施, 對機組的正常運行影響較大, 因此不適于在改造項目上采用。水力除石子煤系統設備及管道布置靈活, 改造工作量相對較小, 比較適合于技術改造項目, 同時考慮到一期工程除渣系統為刮板撈渣機連續直接上渣倉方式, 其除渣水閉式循環系統中的撈渣機溢流水池、濃縮機和回用水池等尚有一定的余量, 將除石子煤水閉式循環系統與其共用可以進一步降低改造費用, 因此確定采用水力除石子煤系統。
水力噴射器除石子煤系統目前在國外較為流行的是以美國艾倫、英國克萊德等公司技術為代表的水密封石子煤斗系統和以德國德希尼布、美國UCC 等公司為代表的干密封石子煤斗系統, 2 項技術主要在輸送管道阻力計算和石子煤斗的密封結構上有所區別。
水密封系統輸送管道設計流速要求大于3 m/s, 輸送管道的阻力和磨損較大, 沖洗水泵的揚程要求高, 系統能耗大; 石子煤斗的結構相對較復雜, 外形尺寸較大, 斗內儲存的石子煤如混合器不及時輸送易沉積和堵管。此外由于斗內積滿密封水, 當磨煤機排石子煤管上的閥門因磨損關閉不嚴或溢流水管堵塞時, 易造成返水現象, 直接威脅到磨煤機及鍋爐的運行安全。目前國內廠家生產的石子煤斗基本為在消化美國艾倫公司技術的基礎上開發的水密封型式。
干密封系統輸送管道設計流速相對較小, 使得輸送管道的阻力減小、使用壽命增長, 沖洗水泵能耗縮小; 石子煤斗結構簡單、外形尺寸相對較小, 在磨煤機排石子煤口下易于布置; 技術相對更先進, 系統可靠性高。國內大中型機組運行的這種系統目前均為進口型, 費用相對較高, 如國華定洲發電廠一期工程2×600 MW機組的水力除石子煤系統由德國德希尼布進行系統設計和提供主要設備, 2 臺機組僅系統設計和提供石子煤斗、水力噴射器、部分閥門的費用高達50 萬美元。
技術改造方案經分析論證, 決定采用技術先進、可靠性較高的干密封水力噴射器除石子煤系統。為節省投資, 降低改造費用, 經對多家進口系統的調研和采用混合器類比法對其技術參數進行比對, 確定在充分消化和吸收國外先進技術和設備的基礎上, 除關鍵閥門選用國外進口和國內優質產品外, 自主開發干密封水力除石子煤技術, 研究確定輸送管道的阻力系數和基本流速等重要參數, 并與電廠及制造廠家聯合研制干密封石子煤斗、水力噴射器及相關部件, 將這一先進技術從參數選擇、系統設計到關鍵設備及部件制造完全國產化。
