论文-20th 大型灵式滚筒冷渣机取代引进技术的流化冷渣器

《论文-20th 大型灵式滚筒冷渣机取代引进技术的流化冷渣器》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

20t/h大型灵式滚筒冷渣机取代引进技术的流化冷渣器马本河陆坚毅（吉林市东关热电厂）摘要：青岛松灵电力环保设备有限公司研制的2台20t/h大型灵式滚筒冷渣机，于2003年10月在吉林市东关热电厂取代哈尔滨锅炉厂220t/h锅炉所配2台流化冷渣器（亦称风水冷联合冷渣器），取得了很好的运行效果，并以此作了二者优缺点对比。关键词：滚筒冷渣机流化冷渣器我厂曾先后采用过热渣入水、迳排热渣、螺旋滚筒冷渣机、流化冷渣器和灵式滚筒冷渣机等五种冷渣方式，结果是取代锅炉厂供流化冷渣器的灵式滚筒冷渣机运行效果最好。2002～2003年因流化冷渣器问题而使我厂220t/h循环流化床锅炉在整个供热期无法投运，影响了市民采暖。“灵式冷渣机”取代“流化冷渣器”后，去冬今春我厂供热令市民满意，吉林市电视台还为此作了报道。2003年3月20日东北电力设计院与我厂一起主持了220t/h循环流化床锅炉冷渣机现场会，与会专家与代表对冷渣机给予了很好评价。1设备简介及其运行情况介绍如下1.1东关热电厂一期三台四川锅炉厂供75t/h的CFB，其排渣方式原设计为水力除渣，即用水将渣直接冲至渣池。这种方式于1998年8月投产后发现其缺点是高温热渣入水后产生大量的蒸汽和灰尘，使现场污染严重，非常危险，且水力输送困难，也不利于灰渣的综合利用。1.2后改为热渣迳排入运渣小车，缺点是热尘飞扬，炽热烤人，非常危险。1.32000年5月采用了六台“四洲公司”供的螺旋滚筒冷渣机（每台炉两台）。其标注参数是：型号：GTL—80Z冷渣量2～8t/h炉渣入口温度＜1000℃炉渣出口温度＜200℃冷却水水质除盐水、软化水冷却水进口压力≤0.6MPa冷却水进口温度＜30℃冷却水出口温度＜80℃配套电机功率3kW经实际使用，此种冷渣机能够满足运行的需要。在进渣温度800℃时，排渣温度低于70℃，此时冷却水出口温度40℃左右，冷却水流量60t/h左右。但该冷渣器也存在以下一些问题：（1）冷渣机入口管膨胀位移不够，导致排渣管变形，漏火、漏灰。（2）冷渣机倒灰管连接形式不牢固，易脱落，从而导致滚筒入口处漏灰。700

1（3）水侧连接管原设计为胶管，经常泄漏，后改为金属软管。（4）滚筒冷渣机支撑圈、托滚、挡轮磨损较快，致使滚筒运行时平衡破坏，震动大。（5）冷渣机入口联箱与滚筒连接处不严，漏灰严重。（6）水侧轴封不严，漏水严重。（7）滚筒内叶片变形严重。（8）出口防护罩不便于拆卸，导致检修维护量大。（9）冷渣机出风口结构不当，导致灰渣吸入尾部烟道。在之后的生产中，我厂对该六台冷渣机不断地进行改造，但由于设计上的先天不足，现在仍然存在漏灰，支撑圈、托滚、挡轮磨损较快等一些问题。不过该冷渣机基本上能够满足生产需要。2锅炉设备简介2002年根据供热的需要，我厂进行二期扩建，扩建工程新上一台哈锅生产220t/h的CFB。锅炉采用引进Alstom公司的CFB技术进行基础设计，并完全按照引进技术所确定的原则和结构进行施工设计和制造，其配用的冷渣设备为流化冷渣器（锅炉厂称“风水冷联合冷渣器”），先就具体情况作如下介绍：2.1锅炉简介220t/h的CFB采用高压参数(9.81MPa.g,540℃)设计，锅炉采用循环流化床燃烧方式，循环物料的分离采用高温绝热旋风分离器，锅炉采用平衡通风。水循环采用单汽包、自然循环、单段蒸发系统。2.2设计燃煤数值名称符号单位设计煤种校核煤种碳Car%24.5221.273氢Har%2.42.199氧Oar%11.53210.86氮Nar%0.7120.64硫Sar%0.1380.126灰分Aar%40.94844.282全水分Mar%19.7520.62挥发分Vadf%58.660.37低位发热量Qnet.arkJ/kg92367997哈氏可磨系数HGI最大允许粒径为≤10mmd50=1.2-1.5mmd<100μm不大于10%701

22.3冷渣器参数标注灰渣的入口温度：860℃灰渣的出口温度：<150℃冷却水流量：50t/h冷却水温升：<20℃冷却渣量：20t/h配套电机功率：800kW2.3.1冷渣器工作原理锅炉排渣系统采用两台流化冷渣器布置于炉膛前墙，它共分三个分室，第一个分室为空室，采用气力选择性冷却，在气力冷却灰渣的过程中还可以把较细的底渣(含未燃尽碳颗粒，未反应石灰石颗粒等)重新送回燃烧室；第二、第三分室内布置埋管受热面与灰渣进行热交换，可以把渣冷却到150℃以下，然后排至除渣系统。每个分室均有独立的布风板和风箱。布风板为钢板式结构，在其上面布置有大直径钟罩式风帽。同时布风板上敷设有约200mm厚的耐磨耐火材料，并且倾斜布置有利于渣的定向流动，每个分室均布置有底部排渣管，在第三室后面有一个排渣口和一个排气管，排渣口与排渣系统相连接，排气管与炉膛相连。三个分室的配风来自冷渣器流化风机。冷渣器埋管受热面内工质为除盐水，来自回热系统，完成换热后再送至回热系统中。根据锅炉排渣量的多少及冷却情况，可适当调整进入冷渣器的冷却水量。由于水温很低(约为30℃)，可以获得较大的传热温差。冷渣器的三个分室均处于鼓泡床状态，流化速度很低(<1m/s)，因此管束不易发生磨损，从而保证冷渣器工作的安全性。当炉膛下部床压升高时，底渣通过炉膛前墙底部的两个出渣口经过L阀从两侧进入冷渣器第一室内，在流化风的作用下，首先在第一室内得到冷却，再经过第二室溢流到第三室，底渣不断被风和水冷管束冷却，冷却后的底渣再溢流到排渣口，进入排渣系统；流化空气及所携带的细灰通过排气管重新送回炉膛。2.3.2冷渣器实际运行效果锅炉安装结束后，于2002年11月20日开始整体调试。结果在调试过程中，因为冷渣器不能满足排渣需要而导致6次试投6次被迫停炉。具体现象如下：（1）采用L阀排渣，该阀排渣的线性较差，不能达到连续、均匀、少量的排放，所以在排渣时渣量很难控制。当床压升高进行排渣时，大量的高温渣经L阀进入一室，此时一室温度在一分钟左右就升高至800℃以上，虽经加大一室风量也仍然不能控制住温度，而且二、三室温度变化缓慢，此种现象说明一室的渣进到二、三室去得很少，因一室渣温高排不出去，几分钟后冷渣器结焦停炉。（2）针对此种现象，经与哈锅技术人员研究，改变排渣操作。排渣时执行如下运行程序：开L阀约30秒～90秒，停L阀冷却。加大一室风量，观察二、三室温度，当三室温度降至150度以下，开三室插板门放渣，当三室床压降至4kPa以下时，关三室插板门，当一室温度降至150度以下，开一室插板门放渣，当一室床压降至4kPa以下时，关一室插板门，重复开L阀工作，约需30～50分钟完成这样一次全部操作。然而，因排渣时间较长，致使锅炉负荷始终在80t/h左右，而且702

3经常结焦导致停炉。（3）在此之后经多次改造，但效果均不理想，负荷始终在100t/h左右，并经常结焦，不能正常运行。而且冷渣器配套的流化风机电机功率为800kW，即使能够正常运行也势必增高厂用电率，从而降低了综合效益。（4）针对此种情况，我厂不得不于2003年初开始赴辽宁、河北、山东等地考察哈锅220t/h的CFB运行情况。得出的结论是所配流化冷渣器在渣量少、粒度符合设计要求的情况下尚可，否则都不能正常运行。从而我厂失去了对哈锅流化冷渣器的信心，决定对冷渣设备改型。3灵式滚筒冷渣机根据我厂应用滚筒冷渣机的经验，决定仍然采用滚筒冷渣机。但因我厂锅炉燃用的是褐煤，灰分较大，而且当时国内还没有单台出力为20t/h的滚筒冷渣机，所以经过多方考察与调研，最后选择了国内该行业研发能力最强的青岛松灵电力环保设备有限公司，为我厂研制单台出力为20t/h的滚筒冷渣机。至2003年10月，该公司研制的“灵式滚筒冷渣机”在我厂投入运行。现把具体情况作如下介绍：供需技术协议要求冷渣机主要技术参数：出力—20t/h；进渣温度<1000℃；出渣温度<150℃；电机功率—18.5kW；进水压力—0.6MPa；灰渣进出口距离：8500mm（受现场限制）。该公司在设计上针对我厂一期滚筒冷渣机的缺点，作了许多改进，特别还有两项新的专利技术，使其性能大加完善。灵式滚筒冷渣机于2003年10月末投入使用，经过近5个多月的运行调试，现运行基本正常，经多次检测，各项指标如下：燃煤发热量2800kal/kg除渣温度<70℃锅炉瞬时负荷170t/h入口水温<20℃冷渣机投入台数2台出口水温<45℃电机调频（额定Hz）#1—25Hz、#2—25Hz风室静压<11kPa冷却水量<80t/h床压实测电耗10kW左右因燃料紧张，一段时间燃用的图门劣质煤的低位发热量仅2400kcal/kg，灰份达52％；期间曾有过冷渣机一台停运，单台运行时段，这时的出渣温度105℃～158℃，进水温度34℃～45℃，出水温度64℃～82℃，进水压力0.3MPa，18.5kW驱动电机负荷率49％～55％。从以上指标来看，推算冷渣机出力不小于20t/h。尽管尚有支撑圈、托滚、挡轮磨损，水侧金属软管泄漏等需进一步完善的问题，但我厂认为灵式滚筒冷渣机的突出优点，展现了它将会普遍取代引进技术的流化冷渣器。二者相比，灵式滚筒冷渣机的突出优点是：703

4（1）完全适应远离设计要求的大粒度灰渣，也不受渣量忒大的限制。（2）进渣控制简单可靠。无论灰渣粒度如何，渣量多少，只要滚筒转渣就进，快转快进，慢转慢进，进多少出多少，简单可靠得很。（3）绝不会结焦堵塞。（4）出力调节简易。只需在（反映锅炉床料层厚的）床压较大波动时才有少许滚筒转速调节。若调速变频器接入锅炉床压变送器信号，使滚筒转速自动跟踪锅炉渣量，则可实现冷渣机出力自动调节。（5）运行成本低，其配套电机功率18.5kW，（实测运行功率10kW左右），与我厂流化冷渣器配套的800kW电机功率相比，此一项就为我厂每年多创收近120万元（我厂属季节性生产，运行时间为165天，按每小时节电770kW、每千瓦时0.39元计算，165x24x770x0.39=1189188元），降低了运行成本，提高了电厂的综合效益。704