论文-新型自流式冷渣器

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新型自流式冷渣器罗成昆（内江高坝发电厂）摘要：目前国内循环流化床锅炉机组冷渣器都存在不同的问题，影响机组的长期安全经济运行。本文通过对运行冷渣器存在的主要问题的简要阐述，结合各冷渣器的优点和运行经验，构思设计了一种新型的自流式冷渣器。该冷渣器充分利用了流体的性质，结构简单、运行可靠，能基本克服目前运行冷渣器存在的问题，供大家参考。关键词：自流冷渣器循环流化床锅炉机组具有燃烧效率高、燃料适应性广、负荷调节比例大、环保效益好等优点，但是目前国内循环流化床的长期经济运行仍然不尽人意。其最主要的是受热面磨损爆管和冷渣器不能正常运行。通过在高坝发电厂多年锅炉运行经验及南川艾溪、南京京陵石化、宜宾发电有限公司的调试经验，总结冷渣器运行存在以下问题：1冷渣器存在的问题（1）冷渣器进渣口堵塞（2）冷渣器内出现结焦或渣板结（3）排渣温度高造成排渣口结焦或堵塞（4）输渣系统产正漏灰（5）底渣排放输送系统转动部分或阀件卡涩（6）缺少应急疏通措施2新型自流式冷渣器的结构新型自流式冷渣器共两个冷却室。炉膛与第一冷却室之间共用一面炉墙。在第一冷却室进渣管长约20CM，不需要输送介质。同理，第一冷却室与第二冷却室也共用一面墙，其间的进渣管长度即共用墙的厚度约20CM，也不需要输送介质。在两个进渣管段的20CM的流化死区安装与冷却风室一样的两排流化风帽，以保证从炉膛到冷渣器都没有流化死区。炉膛与冷渣器的第一冷却室共用一个流化风箱，第二冷却室单独使用一个流化风箱。该冷渣器对任何锅炉可以根据需要布置在锅炉四侧墙，建议对称布置，最好在左、右两侧墙各布置一台。冷渣器高度约200CM，第一冷却室的回料风可通过一母管作为锅炉该侧墙的下二次风，第二冷却室的回料风作为该侧墙的上二次风用。在炉膛、冷渣器第一、第二冷却室相同标高位置设置床压测点。排渣管上设置缓冲仓，并在缓冲仓上安装料位计，底渣采用绞龙或刮板输送，设置可靠的旋转检测和变频装置。其示意图如下：739

1俯视图炉膛前墙进渣口一冷却室进渣口膜式水冷壁二冷却捅渣阀压缩空气主视图回料管回料管炉膛一冷却室二冷却室进渣口进渣口一次风冷风主流化风箱排渣管事故排渣管缓冲仓输渣绞龙740

23工作原理新型自流式冷渣器充分利用流体的性质，由于第一冷却室和炉膛共用布风装置，相同的风帽，因此炉膛与第一冷却室可视为不同温度的相同流体。当它们之间出现压差时，炉膛内的床料将会自动的流入第一冷却室，从而实现炉膛向第一冷却室自动排渣。在第一冷却室内的渣，除通过一次风热风进行冷却外，还在三侧墙安装了膜式水冷壁，其冷却水来自除氧器，加热后再回到除氧器。经过以上冷却，可以把渣温从900℃左右降到400℃左右。在第二冷却室，用一次风冷风作为流化风，通过对一次风冷风进口调门进行调节，实现炉膛、冷渣器第一、第二风室具有相同的压力，从而实现了从炉膛到冷渣器内所有物料都可以看成不同温度的同一种流体。渣通过第二冷却室的一次风冷风冷却后可以将排渣温度控制在150℃以内。在第二冷却室内设有一排渣管，当不排渣时，炉膛、冷渣器各处的压力相等，一旦输渣绞龙开始运行，第二冷渣室的床压降低，则第一冷渣室的床压高于第二冷渣室，渣就会自动的从第一冷渣室流入第二冷渣室，同理，当第一冷渣室的床压低于炉膛压力时，炉膛内的渣也会自动的流入第一冷渣室。因此可以通过输渣绞龙的转速控制排渣量，从而控制炉膛床压。4主要优点（1）进渣口不会堵塞：由于进渣口只有20CM长，对渣的阻力可以忽略不计。在约20CM的进渣口内还布置了两排流化风管，防止了死区的出现。而进渣量通过绞龙转速来控制，进渣量控制方便、准确。在两个进渣口的对侧布置捅渣口，捅渣口上接有压缩空气，出现特别大的焦块或耐火材料可进行疏通。（2）冷渣器内不会出现结焦或结块具有两厢或三箱式的冷渣器，由于风帽的差别和使用定向风帽，容易出现由于冷渣器流化风量控制不当造成冷渣器第一冷却室内结焦或板结。而新式自流冷渣器的第一冷却室与炉膛共用流化风箱，相同的风帽，不存在用风不当的问题。因此不会出现第一冷却室结焦或板结的问题。（3）排渣口不会出现结焦或堵塞由于渣从炉膛出来后，在冷渣器内经过多次转向，长时间冷却，排渣温度可以控制在150℃以内，不会出现结焦现象。同时在排渣管上安装了缓冲仓，增大了整个排渣管的容积，加之输渣绞龙的连续运行，不会出现堵塞现象。（4）结构简单、操作方便、投资少由于进渣口均未设置输渣装置，不存在进渣口的输送介质系统，减少了输送介质的制备、输送和控制系统的投入；不需要当心进渣量对第一、第二冷却室的影响，只需通过对输渣绞龙转速的控制即可达到控制锅炉床压的目的。（5）事故情况下具备安全的应急措施如果输渣系统故障，，需停运进行检修，可通过事故排渣管进行排渣。事故排渣管可直接到斗式提升机进入渣库，防止了地面污染。如斗式提升机故障，也可通过事故排渣管将渣排到地面上，防止了因底渣输送系统故障停运锅炉机组。（6）输渣系统不会出现产正漏灰由于自流式冷渣器的特殊结构，在第二冷却室内始终保持了与炉膛基本相同的床压，不可能在第二冷却室内出现空床的问题，这就为排渣管内始终充满渣创造了有利的条件。同时在排渣管上安装缓冲器，增大了排渣管的容积，也为排渣管的充满渣提供了另一个有利条件。因此，由于冷渣器内流化风倒贯至输渣系统造成输渣系统产正漏灰的问题不可能发生。（7）提高了锅炉效率第一冷却室采用热一次风，而不采用冷风，防止了锅炉启动或排渣量较741

3小时，对整个炉膛的冷却，降低炉膛温度。采用较少的一次风冷风作为第二冷却室的流化风，实现了降低排渣温度的目的，同时减少了一次风空预器的受热面，提高了一次风热风温度。采用一次风作为冷渣器的流化风比使用烟气作为冷渣器流化风还有降低整个锅炉厂用电的效果。5运行调整运行中可以通过设定炉膛床压，将输渣系统设自动，输渣系统绞龙的转速将自动跟随炉膛床压的变化而改变转速控制排渣量，自动实现控制炉膛床压的目的。也可以通过手动调节输渣绞龙的转速，控制炉膛所需床压。第二冷却室的流化风量将自动跟随炉膛布风板的流化风量及风压自动变化，以实现从炉膛到冷渣器都是等压面。总之，新型自流式冷渣器充分的应用了流体的性质，不存在制造和安装的困难，具有使用方便，可靠、维护工作量少等优点。由于个人运行经验和知识水平有限，难免存在不足之处，望批评指正。（注意：本设计思路属个人知识产权，未经许可不得转载或应用。）参考文献：[1]四川内江发电总厂高坝发电厂100MW循环流化床锅炉《运行规程》1998年版[2]四川宜宾发电有限公司100MW循环流化床锅炉《运行规程》2003年版及调试规程[3]重庆涪陵南川、艾溪电厂50MW循环流化床锅炉运行及调试规程1998年版[4]南京京陵石化50MW循环流化床锅炉运行及调试规程2002年版742