劉佳明

(阜新金山煤矸石熱電有限公司  遼寧省阜新市   123000)

摘要：冷渣器是循環(huán)流化床鍋爐的重要輔機之一，其作用是采用水或空氣將循環(huán)流化床鍋爐排出的900e左右的高溫灰渣冷卻至200e以下，回收一部分灰渣的物理顯熱，提高鍋爐效率，它的正常運行直接影響到循環(huán)流化床鍋爐的安全可靠和經(jīng)濟連續(xù)進行，而冷渣器能否維持正常排渣與冷渣器結(jié)構(gòu)、設(shè)計有關(guān)外，也與運行人員的操作水平有關(guān)，故循環(huán)流化床鍋爐的渣系統(tǒng)運行不正常，故障率高是導致循環(huán)流化床鍋爐不能帶滿負荷運行或被迫停爐的直接原因之一對大型循環(huán)流化床鍋爐冷渣器存在流化風量不足、渣無法流化、冷渣器內(nèi)結(jié)渣、排渣口螺旋給料閥卡澀等問題進行了分析，有針對性地對全風冷冷渣器進行了重新設(shè)計和改造。冷渣器內(nèi)部采用多通道射流床結(jié)構(gòu)，采用階梯密封板型布風板并輔以吹掃結(jié)構(gòu)、懸空隔板技術(shù)、分別排渣技術(shù)等措施，實際應用情況良好。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐;排渣系統(tǒng);冷渣器;調(diào)整;改造

前言

近年來循環(huán)流化床鍋爐因其燃料適應性廣、燃燒效率、脫硫效率高等優(yōu)點得到了迅速的發(fā)展，但是循環(huán)流化床鍋爐普遍存在著受熱面磨損、進料難和出渣難的問題，特別是循環(huán)流化床鍋爐的排渣問題直接影響著鍋爐的安全穩(wěn)定運行。

1.原冷渣器存在的問題

冷渣器流化風量不足，各風室的渣無法流化起來，尤其能翻過隔墻的渣量非常少。由于設(shè)計的風機壓頭不足，進入冷渣器的風量較小，在爐膛渣量較多放下來時，各個風室的渣很難流化起來，尤其三、四風室之間的隔墻更難翻過去，因而冷渣器內(nèi)的渣得不到充分的冷卻，冷卻水溫幾乎沒有變化，嚴重時引起冷渣器內(nèi)結(jié)渣;同時各個風室上下部溫度相差較大，上部有時達到300℃，而下部有時僅僅只有30℃。

冷渣器大渣排渣口螺旋給料閥容易發(fā)生卡澀。原設(shè)計的大渣排渣口采用的是螺旋給料機，出口的給料閥在出渣時很容易卡澀，所配電機多次被燒壞。在電機燒壞時引起大渣堆積，進而使冷渣器內(nèi)結(jié)渣。

爐底輸渣刮板機故障頻繁。設(shè)計在冷渣器底部有一輸渣刮板機，用來把渣輸送到渣倉里面，但由于渣量大，顆粒粗，刮板機經(jīng)常出現(xiàn)電機過載現(xiàn)象，使得輸渣機頻頻跳閘，同時也使得輸渣系統(tǒng)運行時冒灰特別嚴重，使得現(xiàn)場煙霧迷漫，環(huán)境衛(wèi)生惡劣。冷渣器對大渣的排放能力較弱。由于煤種變化及碎煤系統(tǒng)的問題，人爐煤的顆粒較大，且煤中石頭較多，使得排入冷渣器的渣粒相當一部分大于10mm，在這種情況下，進入冷渣器的顆粒很難實現(xiàn)流化，也使得冷渣器內(nèi)較容易堵塞結(jié)渣。

2全風冷冷渣器的改造

2.1改造設(shè)計思想

針對存在的問題，改造設(shè)計時要求冷渣器具有傳熱系數(shù)高和連續(xù)冷卻的功能，能及時連續(xù)有效地把排放出來的爐底渣迅速冷卻到安全溫度下;并且希望能達到以下目的：運行故障少，檢修工作量少，做到長期穩(wěn)定、安全、可靠地運行;能有效地回收爐渣的余熱，提高鍋爐的熱效率;能改善流化質(zhì)量，改善燃燒工況，提高鍋爐燃燒效率;盡可能減少環(huán)境污染，提高灰渣的利用率;成本低、體積小、運行費用少;便于實現(xiàn)自動化、智能化和大型化。

2.2改造遵循的原理

以寬篩分顆粒流態(tài)化時的流體動力特性為改造設(shè)計依據(jù)。從直觀上看，密相氣體流化床與處于沸騰狀態(tài)的液體非常相像，在許多方面具有液體一樣的特性。當4個分室床體通過懸空隔板在水平方向連通后，根據(jù)粒位均一化原理，顆粒從料位較高的第一床層逐步流向料位較低的床層，另外對各分室采用不同的風速，在分室之間造成微壓差推動床料由第一床層向下一床層流動，最終從溢流口自由排出床外;而對于難以流化的較大顆粒則被高壓流化風吹向排大渣口順利排出從而實現(xiàn)了冷渣器的順利排渣。

2.3改造采用的技術(shù)特點改造

采用一種全新的思路，與原來鍋爐廠家設(shè)計有很大的區(qū)別。把新改造的冷渣器簡稱為多通道射流床全風冷冷渣器。

2.3.1主要特點

冷渣器內(nèi)部采用多通道射流床結(jié)構(gòu)。渣室用隔板分開，風室分隔為若干個獨立的風箱，每個風箱有單獨的進風管和調(diào)節(jié)擋板，使冷渣器內(nèi)部形成若干個獨立的流化床結(jié)構(gòu);對于各射流床的配風，在保證料層良好流化的基礎(chǔ)上采用不均勻布風，使各分床之間存在一定的風速差，從而實現(xiàn)渣由第一分床向下一分床的順利流動。

2.3.2布風板的改造

摒棄了傳統(tǒng)的風帽式布風板，采用階梯密孔板型布風板，使布風更加均勻，無死角;無風帽的布風板結(jié)構(gòu)減少了因風帽磨損、燒壞帶來的停運次數(shù)，提高了設(shè)備的可靠性;階梯型密孔布風板在布置時略向出渣口方向傾斜，減少渣在各床層間流動時的阻力，保證大渣的順利排放。

2.3.3輔助吹掃結(jié)構(gòu)的考慮

在階梯型密孔布風板的前端，設(shè)計輔助吹掃結(jié)構(gòu)，對于沉積在布風板上的，難以流化的較大物料，采用高壓射流風進行定期吹掃，使其到達大渣排放口，順利排出。采用輔助吹掃技術(shù)，有效解決大渣沉積的難題，減少了冷渣器內(nèi)部結(jié)焦的可能，適應鍋爐燃煤品質(zhì)差、人爐煤顆粒度不均勻的狀況。

2.3.4研究采用懸空隔板技術(shù)

在階梯型布風板上布置懸空分室隔板，把冷渣器內(nèi)部分成若干個獨立的流化床，保證了顆粒從一個床層順利流向另一個床層，同時為排大渣提供了通道。根據(jù)流化床整個床層溫度分布均勻的性質(zhì)，采用懸空隔板結(jié)構(gòu)，提高冷渣器內(nèi)各個分床的溫度梯度，使高溫渣按照定的溫降梯度冷卻，防止高溫紅渣直接噴出，造成冷渣器內(nèi)部結(jié)焦。

2.3.5精心設(shè)計排渣口

根據(jù)物料顆粒大小，采用分別排渣技術(shù)，對粒度較小的顆粒，從溢流口噴射狀自動溢出;而較大顆粒則從布風板排大渣口排出，從根本上杜絕了只有一個排渣口而出現(xiàn)的堵塞現(xiàn)象。

2.3.6熱風回風口有所不同

熱風回風口設(shè)計在鍋爐密相區(qū)的二次風位置，把冷卻渣后的熱風和其攜帶的極細的顆粒帶入爐膛，這不僅能回收熱量，還可以改善鍋爐的流化質(zhì)量和燃燒工況，提高鍋爐燃燒效率。

2.4冷渣器改造的實施

拆除原有的風帽式布風板結(jié)構(gòu)，改為密孔布風板結(jié)構(gòu);拆除原隔墻改為懸空隔板結(jié)構(gòu);取消冷渣器內(nèi)部冷卻水管，把原有的風箱改為4個分風室，拆除原有的L閥及附屬管道，把冷渣器進渣管改為風控進渣，風源取自高壓流化風。將原冷渣器的出渣端改為進渣端，原進渣端改為出渣端，在溢流排渣管的下部安裝旋轉(zhuǎn)給料閥控制冷卻后的渣流量。在布風板出渣端下部安裝大渣排放管并安裝電動翻板門和電動插板門，控制大渣排放量。回風管改安裝在第三風室的上部。

3改造后運行情況

改造后，冷渣器進渣量的大小可以通過控制進渣管上的高壓流化風量來實現(xiàn)，在鍋爐滿負荷(排渣量約為15t/h)，排渣溫度在100-140e之間，回風溫度可達350e以上。在煤質(zhì)變化較大(給煤量增加20%-30%，設(shè)計值)的情況下,1臺冷渣器也可保證鍋爐排渣要求，冷渣器可實現(xiàn)連續(xù)、均勻、可靠排渣，改造達到預期的效果。從運行情況來看,1臺冷渣器即可滿足鍋爐最大負荷的需要，排渣溫度在85-135e之間，回風溫度達到350e以上，并且可以實現(xiàn)連續(xù)安全可靠排渣，改造取得圓滿成功。

4結(jié)束語

通過對原有的冷渣器進行技術(shù)改造，采用多通道射流床技術(shù)設(shè)計的新的冷渣器，具有結(jié)構(gòu)簡單、磨損小、排大渣能力強、冷卻效果好、運行安全可靠、維護量小、煤種適應性強的優(yōu)點。實際應用表明，本次改造是成功的，有效地解決了循環(huán)流化床鍋爐的排渣難題，多通道射流床全風冷冷渣器技術(shù)值得推廣應用。

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