冷渣器的設計與運行

1、<p>　　第九章 冷渣器的設計與運行 </p><p>　　國內幾家引進技術的制造廠設計上均是采用風水聯合冷渣器。從幾年來CFB鍋爐在國內的運行情況看，都出現一些問題。主要原因是國內煤的破碎粒度太大，造成風水聯合冷渣器內超溫、結渣、堵塞、磨損，排渣困難，用戶要求解決問題的呼聲很大，制造廠迫切需要拿出一個解決方案。為此，經與幾家制造廠商定，設立CFB鍋爐冷渣器技術攻關課題，共同調研分析國內CFB鍋爐冷

2、渣器運行情況，集中國內各單位CFB鍋爐專家的智慧，找出影響運行的原因，提出解決方案，使CFB鍋爐更好地為國家經濟建設服務。</p><p>　　9.1 幾種常用的典型冷渣器</p><p>　　目前國內按引進技術設計的幾種典型冷渣器為HG型風水聯合冷渣器，SG型風水聯合冷渣器，DG型風水聯合冷渣器。前兩種冷渣器在二、三室之間設有隔墻，流化渣從隔墻溢流到下一個倉室，故又稱溢流式，后一種DG

3、型風水聯合冷渣器各室之間也有隔墻，但在隔墻的底部左側或右側設有流渣口，渣流呈S形，又可稱為迷宮式。此外，還有滾筒式冷渣機，鋼帶風冷式冷渣器，氣墊床冷渣機和射流床冷渣器。鋼帶風冷式冷渣器為進口產品，價格較高，目前只有徐州賈旺電廠使用。</p><p>　　下面分別對幾種型式冷渣器給予詳細說明。</p><p>　　9.1.1 HG型風水聯合冷渣器</p><p>　

4、　HG型風水聯合冷渣器通過錐型閥或L閥與鍋爐本體相連，通過調節(jié)錐型閥或L閥來控制排渣量，其結構見圖9-1。</p><p>　　通常每臺鍋爐裝有兩臺風水聯合式冷渣器，當后墻給煤時，它們位于爐前。冷渣器呈矩形，內襯耐磨、耐火材料，共分三個室，第一室沒有布置受熱面，主要是利用流化風冷卻熱渣，并起到一個緩沖的作用，以便從爐膛排出的渣在這里經過緩沖以后能沿冷渣器寬度方向均勻分配，確保冷卻效果。第二、三室裝有蛇形管束，一、

5、二室相通，二、三室由風冷隔墻隔開，冷渣器底部有布風板和風箱。每臺冷渣器有一個進渣管，位于第一室側面；在第三室后面有一個排渣口和一個返料口，排渣口與排渣系統(tǒng)相連接，返料口與爐膛相連。</p><p>　　當爐膛下部床壓升高時，底渣通過爐膛前墻底部的兩個出渣口從側面進入冷渣器第一室內，在流化風的作用下，首先在第一室內得到冷卻，再經過第二室翻過隔墻溢流到第三室，底渣不斷被風和水冷管束冷卻，冷卻到150 ℃以下的底渣再溢

6、流到排渣口，進入排渣系統(tǒng)；流化空氣及所攜帶的細灰通過返料管重新送回爐膛。</p><p>　　冷渣器通過構架支在零米地面上，與爐膛的膨脹差是通過安裝在進渣管及返料管中間的膨脹節(jié)來解決的。</p><p>　　該種形式的冷渣器的優(yōu)點是：對煤種的適應性強，在運行時，冷渣器內存有大量的冷渣，可承受大量熱渣涌入造成的熱沖擊；通過溢流的方式排渣，當進渣量增加時溢流量也增加，進渣量減少時溢流量也隨之減

7、少，運行穩(wěn)定；采用30~40℃的Ⅱ級除鹽水和冷風作為冷卻介質，可獲得較大的傳熱溫差，采用埋管式受熱面，傳熱系數可達200 W/m2K以上；單臺冷卻能力可達20~30 t/h；采用較低的流化速度(≤1 m/s)，埋管受熱面的磨損較輕，可運行一個大修周期，運行維護量小。</p><p>　　9.1.2 SG型風水冷流化床冷渣器(FBAC)</p><p>　　對于較大容量和燃料灰分較高的鍋爐

8、，上鍋采用風水冷流化床冷渣器(FBAC)，見圖9-2。風水冷流化床冷渣器內部由2個冷卻倉組成，其上設有一個裝有ACV閥的進渣口、一個溢流排渣管和一個排氣口。爐膛排出的熱渣由ACV閥控制調節(jié)進入FBAC的第一個冷卻倉，在第一個冷卻倉前部留有足夠的空間(稱為平衡室)使熱渣均勻地通過水冷管束。</p><p>　　每個倉中布置有水冷管束，倉與倉之間用分隔墻隔開，固體顆粒溢墻均勻地進入下一個冷卻倉，在每個倉有管束和沒有管

9、束的區(qū)域均有其獨立的布風裝置，布風裝置為鋼板式結構，在布風板上布置有“T”型風帽，運行時，通過各自獨立的配風風管風量的調節(jié)來保證冷渣器的冷卻效果。冷渣通過設在第二冷卻倉的溢流排渣口排出，每一個冷卻倉布風板上還設有檢修用排渣口。</p><p>　　根據具體情況，管束內冷卻水可以是給水，也可以是凝結水。</p><p>　　9.1.3 DG型風水聯合冷渣器 </p><

10、p>　　DG型選擇性流化床冷渣器簡圖見圖9-3。床底大渣通過位于每個側墻上的排料管輸送到選擇性排灰冷渣器，每個冷渣器配一個排渣口和一個進渣管，在每個進渣管上布置有導向風帽，通過風帽的定向布置來保證渣從爐膛至冷渣器順利輸送，進渣管所需空氣由“J”閥回料風機提供。</p><p>　　冷渣器分為3個小室，沿渣走向分別為選擇室和冷卻室，各小室分別有各自獨立的布風裝置。選擇室尚有部分燃燒，流化速度設計較高，防止結渣

11、。每個小室用分隔墻隔開，在進入下一個小室之前，固體繞墻流過，延長了停留時間，冷卻效果好，大渣溫度可控制在200 ℃以下。所有空氣均來自一次風機出口的冷(熱)風道。</p><p>　　冷渣器布風裝置為鋼板式，在布風板上布置有“?！毙蛯蝻L帽。選擇室的排氣從爐膛側墻單獨引回爐膛，冷卻室排氣在隔墻頂部附近排出，從爐膛側墻返回爐膛。</p><p>　　冷渣器中設置有事故自動噴水系統(tǒng)，用于緊急狀

12、態(tài)下的灰冷卻，系統(tǒng)水源為：0.35~0.42 MPa，水溫小于33 ℃。</p><p>　　以上三種冷渣器均為目前在國內大容量循環(huán)流化床鍋爐上應用得比較多的流化床型冷渣器，它們的主要優(yōu)點在于：沒有任何機械傳動部件，有效地避免了機械傳動部件在高溫固體工作環(huán)境下容易出現的磨損和卡澀現象，并且冷卻能力也較大，另外可以有效地將大渣里面所夾帶的細的顆粒重新送回爐膛，提高碳的燃盡度和石灰石的利用率，并還可以將大渣的物理顯熱

13、有效回收，提高整個機組的經濟性。在正確運行的條件下，可以確保鍋爐連續(xù)穩(wěn)定運行。但是它也有不足之處，一方面是對燃料入爐粒度的要求比較高，如果燃料入爐粒度偏大，由于采用流化冷卻的原理，勢必影響到冷渣器里面渣的流化，從而容易帶來結焦現象，引起排渣不暢。其次如果在鍋爐底渣量特別大的情況下，為了確保冷卻效果，則采用的冷卻風量必然較大，造成風帽及受熱面的磨損。</p><p>　　9.1.4 氣墊床冷渣機</p>

14、;<p>　　氣墊床冷渣機由深圳啟皓科技公司開發(fā)，由衡陽啟皓公司生產。氣墊床冷渣機基本工作原理如圖9-4所示。</p><p>　　氣墊床冷渣機是應用噴泉床和空氣斜槽原理對灰渣進行冷卻。特殊設計了氣墊槽配送冷卻風裝置，在床內有效地建立溫度梯度場，能迅速將進入冷渣機的高溫爐渣吹散并冷卻；它沒有風帽，不會發(fā)生堵渣、結焦現象。與螺旋冷渣機、滾筒式冷渣機相比，沒有機械轉動部件，沒有機械故障與安全隱患；與風水

15、聯合冷渣機相比，冷卻效果好，又沒有風帽，不存在堵渣、結焦和風帽磨損問題，灰渣流動更通暢，因此運行可靠性更高。</p><p>　　氣墊床冷渣機目前發(fā)現的主要問題是冷卻風用量太大。氣墊床冷渣機包括SA型溢流式和RA-10型返回式兩類。該公司的SA、RA型氣墊床冷渣機生產業(yè)績見表9-1。</p><p>　　表9-1 SA、RA型氣墊床冷渣機銷售業(yè)績表</p><p>

16、;　　9.1.5 射流床冷渣器</p><p>　　射流床冷渣器與風水聯合冷渣器系統(tǒng)相似，其布風板改用密孔板型式，并向出渣方向傾斜6°，用不銹鋼板制做水力排渣溝，結構如圖9-5。</p><p>　　該型冷渣器由上海巴柯科技發(fā)展公司開發(fā)，已在合山發(fā)電廠、宜賓電廠、重慶方盛電廠、重慶天富電廠等用戶投運。</p><p>　　9.1.6 滾筒式冷渣機<

17、;/p><p>　　近年來國內滾筒式冷渣機應用較多，有許多生產廠家，如青島松靈電力環(huán)保設備公司、山東章丘圣火科技公司、青島四洲電力設備公司、青島納川環(huán)境工程公司及成都巨鼎鍋爐輔機廠等。</p><p>　　這些公司的冷渣器型式基本上分為兩種：即百葉滾筒式和多管滾筒(峰窩)式。</p><p>　　百葉滾筒式，以松靈公司為代表，經創(chuàng)新已改進成靈式滾筒冷渣機。下面以山東白楊

18、河電廠的出力為5-20t/h型號為GTL15D-20靈式冷渣機為例進行介紹。</p><p>　　進、出渣管中心線距離8m，滾筒內徑1.5m，內、外壁間隙20mm，中間通以冷卻水，冷卻水來自凝結水泵出口，回至末級低加出口，冷卻水量達到70~100t/h，進口水溫40℃，出口水溫60~80℃。爐內的熱渣經過進渣管進入冷渣機，進渣管上有密封/膨脹補償裝置，冷渣機進渣端有獨特的防漏渣專利技術。滾筒內壁上焊有200~25

19、0mm高的螺旋葉片，螺旋葉片之間還有許多縱向葉片，熱渣在螺旋葉片的推動下向出渣口移動的過程中，被縱向葉片攜帶到滾筒頂部然后才下落，增強換熱效果。另外，冷渣機進、出渣處各有一條負壓吸塵管接到引風機入口煙道，既防止揚塵，又起到一定風冷作用。</p><p>　　靈式滾筒冷渣機在結構方面的主要特點有：滾筒內部葉片形式進行了進一步改進，增加了縱向葉片密度，換熱冷卻效果更好；進渣端防漏渣結構是新型專利，密封效果好，使用壽命

20、長；滾筒外部的兩個支撐圈和大鏈輪是用螺栓緊固在滾筒上的，長期運行磨損失效后可以方便的更換；連接進、出水管道的靈式旋轉水接頭密封好，不漏水，檢修方便，更換，維護費用低；滾筒高度在支承圈和支承輪磨損而下降超限后能進行滾筒高度調整(專利技術)，可以有效延長支承圈和支承輪壽命而長期保持設備正常運行；</p><p>　　多管滾筒(蜂窩)式滾筒式冷渣機以山東章丘圣火科技公司的產品為代表，特點是滾筒傾斜15°左右，

21、筒內布置多根相互平行的六棱管，各管間隙中通冷卻水；靖江合金鋼廠的峰窩式為水平布置圓管，內有螺旋葉片，采用合金鋼管，不易泄漏堵塞。</p><p>　　9.1.7 滾筒式冷渣機生產廠家及生產業(yè)績</p><p>　　(1) 青島松靈電力環(huán)保設備公司</p><p>　　該廠生產百葉式滾筒冷渣機。百頁滾筒是在螺旋滾筒的基礎上，在內筒內壁不僅密布螺旋葉片，且在螺旋葉片間

22、密布縱向葉片，使筒內葉片縱橫交錯呈牛百葉狀。不僅成倍的增加了換熱面，且換熱面的換熱作用提高了近一倍(不與灰渣接觸的換熱面由近四分之三降至約二分之一)。再在百頁滾筒基礎上進一步完善和提高而使其達到一個新水平，取名靈式滾筒。靈式滾筒冷渣機的特點：</p><p>　　·出力調節(jié)性能好，熾熱灰渣經通徑小于200mm的進渣管進入滾筒端部，并在進渣管端周圍堆積，當堆積到一定高度時其產生的重力與管內渣流的重力平衡，

23、管內渣流便被阻滯。當由滾筒旋轉而推動灰渣向滾筒出渣端移動時，進渣管端周圍渣堆高度隨之下降而打破了管內外灰渣重力平衡，管內渣流又繼續(xù)。這樣，滾筒轉，熱渣流進；滾筒停，進渣停；快轉快進，慢轉慢進。出力是滾筒轉速的函數，且呈線性。滾筒轉速由驅動滾筒的變頻電機的變頻器控制。冷渣機出力自動跟蹤鍋爐渣量。</p><p>　　·進渣管通徑大而不堵塞，沒有灰渣在冷渣機內結焦的可能。無論灰渣粒度大小和渣量多少，都不會影

24、響冷渣機的正常運行。</p><p>　　·可靠長效的防漏渣裝置。進渣密封完善，且其磨損件更換方便，防止熱渣從旋轉的滾筒與靜止的進渣裝置連接處外漏，且其構件壽命長，更換方便。同時，滾筒兩端的負壓吸塵設置有效的防止了細灰外溢，保證了環(huán)境清潔衛(wèi)生。</p><p>　　·冷卻水排出管在筒外使?jié)L筒安全、可靠和便于維修。</p><p>　　·

25、以滾筒高度可調應對滾筒支承部件長期磨損而導致滾筒高度下降。滾筒高度下降超限會導致防漏渣裝置失常。通過滾筒高度調節(jié)而保持滾筒的正常高度。</p><p>　　·包括支承圈、大齒圈在內的全部傳動磨損件可更換。不太大的部件更換容易，但支承圈，大齒圈都是磨損大部件，磨損失效后能更換是整機長壽命所必需的。</p><p>　　·節(jié)能效果可觀。就山東華能白楊河電廠所做465t/h鍋

26、爐的分析報告為例，以每臺運行功率僅為7.5kW的2臺靈式滾筒冷渣機取代原配2臺流化冷渣器，拆除了原冷渣器的運行功率350kW(額定功率400kW)的流化風機和2臺運行功率共8kW的刮板輸渣機，“二次風機運行功率約提高106kW，因此這項改造鍋爐輔機運行功率降低值為：350＋8－15-106=237kW，按機組年運行7000小時計算，一年可節(jié)電165.9萬度，經濟效益十分可觀。</p><p>　　松靈公司的滾筒冷

27、渣機輪廓及剖面見圖9-6，生產業(yè)績見表9-2。</p><p>　　圖9-6 松靈公司的滾筒冷渣機輪廓及剖面圖</p><p>　　表9-2 青島松靈電力環(huán)保設備公司的滾筒冷渣機生產業(yè)績</p><p>　　(2) 青島四洲電力設備公司</p><p>　　青島四洲電力設備公司是一家于一九九八年成立的合資企業(yè)，致力于火電廠開發(fā)，設計與制造

28、鍋爐輔機設備及環(huán)保設備，現已成為中國目前最大的刮板撈渣機生產商。</p><p>　　青島四洲電力設備公司是原國家電力公司定點的為火電廠300MWe~1000MWe機組配套生產除渣系統(tǒng)、給煤系統(tǒng)、除灰系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)以及環(huán)保產品的專業(yè)公司。該廠生產的滾筒冷渣機與青島納川公司（見第（4）節(jié)）的相似。其滾筒冷渣機生產業(yè)績見表9-3。</p><p>　　表9-3 青島四洲公司滾筒冷渣機業(yè)績表

29、</p><p>　　(3) 河南平頂山宇青節(jié)能環(huán)保設備總廠</p><p>　　河南平頂山宇青節(jié)能環(huán)保設備總廠生產的FSG系列風水冷卻式滾筒冷渣機是為干式冷卻輸送循環(huán)流化床鍋爐高溫爐渣的專用設備，適用于35t/h-440t/h循環(huán)流化床鍋爐。</p><p>　　冷渣機主要由內部固定螺旋葉片的雙層密封套筒、進料與排風裝置、進出水裝置、傳動裝置和底座組成。當套筒由傳

30、動裝置驅動旋轉時，鍋爐排出的高溫爐渣在套筒內由螺旋葉片導向前進，冷卻水連續(xù)均勻地通過套筒封間，冷卻風也不斷地從套筒內通過，使熱態(tài)爐渣逐步冷卻。</p><p>　　該產品有如下特點：(1)采用干式除渣，保持了渣的活性，有利于灰渣綜合利用，消除鍋爐房熱污染，徹底改善排渣崗位勞動衛(wèi)生條件，具有保護環(huán)境的積極作用；(2)采用套筒整體轉動推進物料，螺旋葉片與筒體無相對運動，整機壽命高、功耗低，噪聲??；(3)采用風、水同時

31、與拋散物料進行熱交換，冷渣效果好，耗水量少；(4)連續(xù)排渣，渣量可以在大范圍內連續(xù)調節(jié)，有利于穩(wěn)定鍋爐床壓，可以保持鍋爐燃燒層厚度，降低渣的含碳量。</p><p>　　平頂山宇青環(huán)保廠出力為15~20t/h的FSG152型冷渣機技術參數見表9-4，其安裝布置圖見圖9-7，宇青環(huán)保廠冷渣機產品主要業(yè)績見表9-5。</p><p>　　表9-4 平頂山宇青環(huán)保廠FSG152型冷渣機技術參數

32、</p><p>　　表9-5 平頂山宇青廠冷渣機產品的主要業(yè)績一覽表</p><p>　　圖9-7 FSG152型冷渣器安裝布置圖</p><p>　　(4) 青島納川環(huán)境工程設備公司 </p><p>　　青島納川環(huán)境工程設備公司的滾筒式冷渣機由冷渣機由旋轉接頭、滾筒組裝、底座、托輪組裝、進料裝置、驅動機構、及電器控制等幾部分組成。其

33、工作原理為，高溫爐渣經進料裝置進入冷渣機滾筒，經滾筒高效換熱機構換熱冷卻后被連續(xù)地輸送至出渣口。冷渣機的控制部分由溫度控制部分、壓力控制部分、過載保護和調速控制部分組成，全程監(jiān)控冷渣機工作狀況，更加確保冷渣器的安全性。主要結構有：</p><p>　　1) 進料裝置：由進渣斗組裝、進渣箱、進渣閘板組成。進渣斗組裝采用高溫下不易變形的HT300鑄件，以防高溫變形；進渣溜槽采用不易堵塞的雙曲線設計。該裝置實現了進渣量

34、與出渣量的同步，即：欲冷多少渣就給多少渣(公司獨家技術)，徹底解決了因大量高溫爐渣瞬間進入設備而造成的設備變形、燒損，甚至汽化爆炸等嚴重后果。</p><p>　　2) 滾筒組裝：采用隔套式筒體，中間有連續(xù)流過的冷卻水；高溫區(qū)為斷續(xù)螺旋推進片，低溫區(qū)為連續(xù)螺旋推進片，解決了因高溫而使螺旋片變形彎曲的弊端；密筋高效換熱減磨機構使換熱面積比同類滾筒式冷渣機提高50%，換熱效率提高15~25%，大大降低了出渣溫度，同時

35、巧妙合理的減磨設計使?jié)L筒體理論上接近零磨損，提高了筒體壽命3倍多。筒體材質：外筒體Q235-B，δ=8mm；內筒體20g，δ=8mm。高溫區(qū)斷續(xù)螺旋片采用16Mn雙層板，提高壽命一倍；渣瀑形成機構不僅能充分攪動渣流，還能將渣拋灑形成渣瀑，使成瀑的散渣與風冷的空氣充分接觸，這些特點都提高了設備的換熱冷卻能力。</p><p>　　3) 底座支撐部分：水平放置，設備在運行過程中只承受徑向力，底座為整體鋼結構，保證了設

36、備運行平穩(wěn)可靠。滾輪的材質為45#鋼，表面淬火硬度HRC45~50，保證了使用壽命。4)旋轉接頭―換水裝置：換水結構合理，阻力低，流量大。進出水空心軸芯由1Cr18Ni9Ti焊接加工而成，表面磨削加工，光潔度高，使旋轉接頭泄漏少，壽命長。分水室與旋轉接頭為分體結構，由螺栓連接，極大方便了安裝、維修、更換。</p><p>　　(5) 成都巨鼎鍋爐輔機設備公司</p><p>　　成都巨鼎鍋

37、爐輔機設備公司生產的WWR系列冷渣機主要由筒體、進料與排風裝置、進出水裝置、驅動裝置、底座和調速電控裝置組成，見圖9-6。其工作過程是，整個筒體由傳動裝置驅動旋轉，鍋爐排出的高溫爐渣在筒體內由螺旋葉片導向連續(xù)輸送，冷卻水連續(xù)在筒體的密封間隙通過，冷卻風則連續(xù)在筒體內通過，使爐渣逐步冷卻。</p><p>　　冷渣機的筒體是由外筒和內筒組成的雙層密封套筒，兩者之間保持一定的間距，供冷卻水通過。在內筒的內壁上焊接固定

38、了螺旋葉片，供物料導向前進。</p><p>　　冷渣機的入料溫度高達850℃ 以上，冷渣機在運行過程中，內筒受料側產生熱膨脹，而內筒兩側，特別是內筒與外筒之間的溫差又比較大，在這種情況下，如何保證內外層套筒的密封結構不受破壞，這是雙層密封套筒設計的關鍵問題。其次，因為冷渣機依靠筒體滾動來輸送、冷卻鍋爐排放的熱渣，這就要求內、外筒體的滾動軸線重合，以保證傳動裝置的正常工作。該廠經過反復試驗，解決了上述問題，在內、

39、外筒體兩端設置了脹縮環(huán)，在內筒和外筒之間固定了限制內外筒定向移動、且使內外筒保持等距離的定位導向墊塊。</p><p>　　這樣，當冷渣機的內筒出現熱脹冷縮時，不僅可以進行彈性伸縮，不影響套筒的密封性，而且在伸縮時總是沿筒體滾動軸線方向位移，因而可始終保持內外筒體滾動軸線的重合。</p><p>　　冷渣機采用風水介質同時冷卻方式，其中風冷是輔助性的。風冷采用自然風．由出料口進風，由入料口

40、入排風管。排風管高度根據電廠布置由設計確定。增加風管高度，負壓增加，可提高風冷效果．但由于粉塵排放量增加，必須增設除塵裝置，或接入電廠已設除塵器的風管，否則將污染廠區(qū)空氣。冷渣機水冷是冷卻熱渣的主要手段，冷卻水從出料側進入套筒密封間，然后從入料側排出，連續(xù)不斷，與物料間接交換熱能。為了提高熱交換效率，要求冷卻水在筒體內，每個斷面的水溫基本相等，筒體軸線方向的水溫能較均勻地形成由低到高的溫差梯度。也就是說，冷卻水通過筒體時，應沿整個筒體四

41、周均勻分布流動，沒有死區(qū)，保證筒體內壁均為有效的熱交換面。因為冷渣機只能在出料側的一點通過管路流入冷水卻水，從出料側的一點經管路排出冷卻水，所以必須解決冷卻水在筒體內的均勻分布流動問題。在內外筒之間設計了導水板，通過試驗確定了導水板的形狀和安裝位置，較成功的解決了這一問題。</p><p>　　在冷渣機筒體內固定的螺旋葉片，其高度和螺距是根據物料輸送需求量、熱交換需用時間和簡體轉速綜合考慮決定的。為了保證冷渣機的

42、使用壽命，對筒體和螺旋葉片之間增設了防磨條。爐渣進入筒體，即隨筒體轉動，當到達一定高度時，如果不設防磨條，爐渣將在重力作用下不斷沿內壁滑動前進；加設防磨條之后，爐渣與筒體內壁的磨擦力增加，爐渣不再沿內壁滑動，僅處于高位的爐渣在重力作用下連續(xù)向下散落前進?？梢?，加設防磨條之后，爐渣在筒體內的運動狀態(tài)改變了，爐渣與筒體和螺旋葉片的磨損是極輕微的。而且由于在加防磨條之后，由于爐渣在連續(xù)散落過程中受螺旋葉片導向前進，爐渣可以連續(xù)翻動地與筒體內壁

43、接觸，大大加強了熱交換效能。冷渣機的驅動裝置由電磁調速電動機、減速機、聯軸節(jié)及傳動輪組成，兩組傳動輪直接帶動筒體轉動。</p><p>　　2003年，公司對全國全行業(yè)滾筒式冷渣機用戶進行系統(tǒng)調查后，結合現場維修技術人員的豐富經驗，進行技術改進，成功解決了原滾筒式冷渣機存在的漏渣和漏水等一系列問題，誕生第二代滾筒式冷渣機：WWR-II系列滾筒冷渣機。2004年，巨鼎公司在廣泛客戶滿意度調查基礎上，冷渣機研發(fā)小組與

44、西南交通大學課題組一起，根據CFB大型化的特點，開發(fā)大型滾筒式冷渣機，對原滾筒式冷渣機水循環(huán)進行系統(tǒng)改進，并首次采取蜂窩式內螺旋葉片，徹底改革水循環(huán)，明顯提高了冷卻效果，解決了水套死循環(huán)問題，正式定名為WWR-Ⅲ系列風水冷卻式滾筒冷渣機。該產品第一次打破了滾筒式冷渣機冷渣溫度不夠理想的現狀，將出渣溫度降到150度以下。成都巨鼎鍋爐輔機設備公司的滾筒冷渣機業(yè)績見表9-6，WWR-III型滾筒冷渣機示意圖見圖9-8。</p>

45、<p>　　表9-6 巨鼎鍋爐輔機滾筒冷渣機業(yè)績</p><p>　　圖9-8 巨鼎廠WWR-III型系列風冷卻式滾筒冷渣機示意圖</p><p>　　9.2 風水聯合冷渣器的設計</p><p>　　冷渣器的設計內容在于通過計算選擇合適的臺數、結構尺寸和性能參數，將鍋爐的排渣冷卻到合適的溫度，并合理回收熱量。</p><p>

46、;　　9.2.1 確定冷渣器臺數和結構尺寸以及布置位置</p><p>　　冷渣器臺數和結構尺寸應根據冷卻的渣量大小、所需控制的最終排渣溫度以及爐膛的幾何尺寸綜合考慮確定，可參考表9-7。冷渣器布置的位置則應綜合考慮鍋爐的燃料加入點以及回料點的位置來具體考慮，總的原則應盡量遠離這些點，以避免底渣中的含碳量太高。</p><p>　　9.2.2 選擇各風室流化風量Q，流化風速W，風壓P&

47、lt;/p><p>　　通常在進行冷渣器的設計時，首先確定的是流化風速。根據各個流派的不同所選取的流化風速也有一些差異，總的來講，一般選取范圍在0.5~2.0 m/s范圍內。當冷渣器分為選擇倉與冷卻倉時風速應分倉計算，因為有可能不同的倉選取不同的流化風速。</p><p>　　在確定了流化風速以后，即可根據(9-1)公式計算所需要的流化風量。</p><p><b

48、>　　(9-1)</b></p><p>　　式中 Q——通入冷渣器的流化風量，m3/s，流化風溫一般可取各倉中的平均溫度；</p><p>　　n——冷渣器臺數s；</p><p>　　F——冷渣器截面積，m2。</p><p>　　在流化風量計算出來以后，應對流化風量占鍋爐總燃燒用風量的比例進行仔細核對，避免冷渣器用風

49、量過大，從而對鍋爐的燃燒有影響，一般來講，該比例不要超過10%。否則應采取聯合冷卻的冷渣方式。</p><p><b>　　料層阻力</b></p><p><b>　　(9-2)</b></p><p>　　式中 H——床層高度，m；</p><p>　　ρp——顆粒質量，kg/m3；</

50、p><p><b>　　ε——堆積空隙率；</b></p><p>　　g——重力加速度，m2/s。</p><p>　　冷渣器所用風壓的選取應在料層阻力的基礎上，考慮冷渣器回風管處背壓以及管道的沿程阻力后得到，一般應為30-35kPa。</p><p>　　9.2.3 冷渣器埋管傳熱計算</p><p

51、>　　在冷渣器傳熱計算時，通常忽略散熱損失，認為灰渣粒子放出的熱量全部被冷卻介質吸收。根據熱平衡方程和傳熱方程求得出口渣溫和冷卻介質溫度。其中傳熱溫壓按對數平均溫壓計算。傳熱系數根據冷渣器型式不同按推薦的公式或經驗選取。根據各區(qū)域傳熱系數不同，也可進行分段計算。在計算中必須考慮足夠的備用系數或余量，以滿足事故處理或鍋爐變工況運行的需要。此外還必須采取有效的防磨措施，以提高裝置的可靠性。</p><p>　　

52、冷渣器的傳熱計算，可參考清華大學呂俊復教授推薦的方法。</p><p><b>　　總傳熱量Q</b></p><p><b>　　(10-3)</b></p><p>　　式中 K——整體平均傳熱系數，W/m2℃；</p><p>　　△T——傳熱溫壓，℃；</p><p&g

53、t;　　H——受熱面積，m2。</p><p><b>　　(10-4)</b></p><p>　　式中 r0——埋管外徑，m；</p><p>　　ri——埋管內徑，m；</p><p>　　f——管內工質與管內壁面的換熱系數，W/m2K；</p><p>　　λ——埋管材料的導熱系數，W/

54、mK；</p><p>　　b——床向外壁面的換熱系數，W/m2K。</p><p>　　人們對于床向外壁面的換熱系數b做了大量的研究工作，發(fā)現床向外壁面的換熱系數b與流化速度、床溫、床料顆粒粒徑及其分布有關。</p><p>　　對于公式(10-4)中分母第一項管內工質與管內壁的換熱系數f，若管內工質是水，其換熱系數f比b大一個數量級，故第一項可以忽略。</

55、p><p>　　在考慮結構修正的床向埋管外壁的傳熱系數fb如下式：</p><p><b>　　(10-5)</b></p><p>　　式中 λg——流化介質的導熱系數，W/m℃；</p><p>　　cg——流化介質的比熱，kJ/kg℃；</p><p>　　Rem——基于管徑的雷諾數：<

56、/p><p><b>　　(10-6)</b></p><p>　　dt——管子直徑，m；</p><p>　　u——流化速度，m/s；</p><p>　　um——質量流化速度，kg/(m2s)；</p><p>　　μg——流化介質黏度，Pas；</p><p>　　ρs—

57、—灰渣比重，kg/m3；</p><p>　　ρg——流化介質比重，kg/m3；</p><p>　　ε——床料的空隙率；</p><p><b>　　(10-7)</b></p><p>　　εs——床料顆粒的空隙率，與床料的性質有關；</p><p>　　d——顆粒直徑，m；</p>

58、;<p>　　cs——結構修正系數，若埋管橫向節(jié)距為s1，縱向節(jié)距為s2，cs為：</p><p><b>　　(10-8)</b></p><p>　　在流化速度為u條件下，床層膨脹比R為：</p><p><b>　　(10-9)</b></p><p>　　則冷渣器中的埋管的傳熱

59、系數K為：</p><p><b>　　(10-10)</b></p><p>　　式中 ξ——沖刷系數。其定義為有效沖刷面積H與理論沖刷面積H0之比，ξ＜1，通常0.9＜ξ＜0.95，可取為0.93；</p><p>　　αf——埋管內部的工質對管子內壁的換熱系數，如果計算的話，可由以前的文獻中非常方便地獲得。</p><

60、;p>　　由于進入冷渣器的熱渣溫度與流化介質的溫度存在差異，因此發(fā)生傳熱前的氣固兩相流的平均溫度可以根據混合溫度求?。?lt;/p><p><b>　　(10-11)</b></p><p><b>　　床的平均溫度為：</b></p><p><b>　　(10-12)</b></p>

61、<p>　　式中 T″——假定出口渣溫和流化介質溫度，℃。</p><p><b>　　傳熱溫差△T為：</b></p><p><b>　　(10-13)</b></p><p>　　式中 φ——溫壓修正系數。由于埋管受熱面與床側的傳熱不是典型的交叉流，比較復雜，因此引入溫壓修正系數φ，可以取為0.98

62、。</p><p>　　9.2.4 典型風水聯合冷渣器設計參數</p><p>　　一些典型風水聯合冷渣器設計結構性能參數，見表9-7。</p><p>　　表9-7 一些典型風水聯合冷渣器設計結構性能參數</p><p>　　9.3 冷渣器在國內的運行及改造情況</p><p>　　自從國內幾家大型鍋爐廠引進國

63、外流化床技術生產220~440t/h級CFB鍋爐后，出廠的流化床鍋爐多采用風水聯合流化床式冷渣器。</p><p>　　這種型式冷渣器的主要優(yōu)點是冷卻能力強，占地面積小，而且細灰可以返回爐膛，有利于物料循環(huán)和傳熱，但是對入爐煤的粒度有嚴格的要求，一旦破碎粒度偏大、偏粗，就會影響流化，造成超溫、結焦、堵塞、排渣困難，影響鍋爐安全運行。</p><p>　　按引進技術設計制造的CFB鍋爐目前在

64、電廠的運行情況分為三種：</p><p>　　(1) 燃料制備系統(tǒng)能夠保證燃煤粒度符合設計要求的電廠，風水聯合冷渣器運行基本正常：如云南循檢司電廠、廣州雙水電廠、河南平橋電廠及廣東東糖電廠等。</p><p>　　(2) 燃料粒度超過設計要求的電廠，經過電廠對設備的改進和運行方式的改進，仍堅持風水聯合冷渣器的運行，但是設備維護及勞動強度很大，這些電廠目前還很多；</p>&l

65、t;p>　　(3) 燃料粒度超標嚴重，風水聯合冷渣器運行事故很多，又有經濟實力的電廠，將風水聯合冷渣器改為滾筒冷渣機，如河南新鄉(xiāng)電廠、開封電廠、山東白楊河電廠、濟寧電廠、河北石家莊電廠等。</p><p>　　下面是幾個電廠的運行和改造情況。</p><p>　　9.3.1 HG型風水聯合冷渣器(華能白楊河電廠HG-465/13.7-L.PM7爐)</p><p

66、>　　(1) 原風水聯合冷渣器的運行狀況</p><p>　　該廠原風水聯合冷渣器是引進 Alstom技術制造，冷渣器分三個室，各室底部布置有風帽，下有流化風箱，形成三個小的流化床。一、二室連通，二、三室內布置有蛇形換熱管束，二、三室之間有一道高1.8m的風冷隔墻(后曾降低到1.3m)，通過風冷隔墻的風是送往一室的流化風，后因阻力大造成一室流化風量不足而改為將風冷隔墻“短路”，實際運行中風冷隔墻并不通風。為

67、冷渣器配備了兩臺進口羅茨風機，額定功率400kW，一運一備。</p><p>　　設計的理想排渣流程是，利用錐形閥的開度控制爐內往冷渣器的排渣量，熱渣經過一室的風冷，二室的風水聯合冷卻，一直處于良好流化狀態(tài)，其中的絕大部分細渣在流化風的作用下翻過風冷隔墻進入三室進一步冷卻，同樣在流化風的作用下絕大部分細渣通過溢流排渣口排入鏈斗輸渣機，最細的一部分被流化風攜帶返回爐膛。在一、二室之間和三室下部設有φ219和φ159

68、的排大渣管，下接埋刮板輸渣機，用于定期排出不易流化的大渣。</p><p>　　但是實際入爐煤粒度偏離設計要求較大。鍋爐設計中對入爐煤粒度的要求是：dmax≤7mm，d50 =0.6mm，d<0.2mm不大于25%，而實際入爐煤中7mm以上的比例高達10~20%，其中多為煤矸石等硬度很大的雜質，20~40mm的較大石塊也不少。這種實際情況造成排渣粒度遠遠偏離冷渣器設計時基于入爐煤粒度合格且不含煤矸石等雜質的

69、情況下對應的理想排渣粒度，于是含有大量20~40mm粗顆粒的渣排入冷渣器后造成流化困難，在局部不能充分流化的區(qū)域未燃盡的可燃物繼續(xù)燃燒，熱量不能及時帶出形成結焦，結焦主要集中在一、二室。結焦后基本不可能通過加大風量進行“再流化”的辦法來解決問題，只能從底部的一、二室排大渣管伸入鋼筋捅渣，既有危險性，勞動強度又大，排出的粉塵還嚴重影響現場文明生產。</p><p>　　即使在冷渣器內不結焦的情況下，也只有少量的細渣

70、能夠實現“溢流排渣”，大量的粗渣都從排大渣管排入埋刮板輸渣機，渣溫比較高，尤其一、二室的大渣溫度有時高達四五百度，甚至從一、二室排大渣管直接排紅渣的情況也屢見不鮮，直接引起埋刮板輸渣機和鏈斗輸渣機頻頻故障，維護工作量和維護費用大幅增加。</p><p>　　該廠曾進行了多方面的探索和調整，首先是優(yōu)化排渣操作和冷渣器運行方式，發(fā)現冷渣器流化風機的風量偏小，或者說相對于實際的排渣粒度是偏小的，于是改為在一側冷渣器排渣

71、時將另一側的流化風門關小，以此來提高排渣側冷渣器內的流化風量從而加強流化，避免結焦，待充分流化冷卻后再進行另一側的排渣。這種辦法有一定效果，但很顯然會影響到排渣量，在負荷高、煤質較差排渣量大的情況下無法維持床壓，而且運行操作控制的難度大，操作十分頻繁。另外也對入爐煤的破碎設備進行了大幅的改造，使入爐煤的粒度基本在10mm以內，最大不超過20mm，但仍然不能徹底解決冷渣器內結焦和排渣溫度高的問題。</p><p>

72、　　(2) 更換新的滾筒冷渣機</p><p>　　為了徹底改善運行條件，經研究決定改用二臺青島松靈環(huán)保設備公司的滾筒冷渣機，其結構特點如前節(jié)的介紹。</p><p>　　(3) 滾筒冷渣機的實際運行效果及分析</p><p>　　滾筒冷渣機投運后立即使原先排渣困難的局面發(fā)生了實質性的改觀，進入冷渣機的渣都能十分順暢的從出渣口排出，沒有發(fā)生一次冷渣機內部結焦或堵塞的

73、問題，加之冷渣機進出口處的防漏渣結構和防止揚塵的負壓吸塵管，使得冷渣機處基本看不到粉塵，整個鍋爐房的環(huán)境衛(wèi)生狀況徹底好轉，這也是許多以前到過該廠的同行后來再參觀現場時最直接的感受。</p><p>　　冷渣機投運以來，排渣溫度比以前有大幅度降低，基本能滿足下級除渣設備(一、二級鏈斗輸渣機)的要求，即渣溫不高于220℃，表9-8可以大體反映冷渣運行的基本情況。</p><p>　　表9-8

74、 山東華能白楊河電廠冷渣器運行情況</p><p>　　注：經實測，冷渣機電機轉速(CRT顯示值)在330 r/min時，滾筒轉速約3 r/min。隨機組負荷變化，冷渣機冷卻水量和冷卻水溫度會發(fā)生變化，對渣的冷卻有一定影響。</p><p>　　通過試驗和實際運行的摸索積累，初步可以得出結論：在保證設計冷卻水量和冷卻水溫度的前提下，排渣出力在8t/h時渣溫在170℃，兩臺冷渣機同時運行出力

75、可達到16t/h，完全滿足目前煤質條件(低位發(fā)熱量不低于19000kJ/kg)下帶滿負荷的要求。排渣出力達到14t/h以上時渣溫將達到220~240℃，長期運行會對下級除渣設備產生不利影響。</p><p>　　滾筒冷渣機在排渣量的準確、可靠控制方面擁有各種排渣控制閥所無法比擬的優(yōu)勢，比如原先的錐形閥，它的開度和出渣量之間沒有確定的比例關系，而滾筒冷渣機的轉速與出渣量之間基本是一一對應的線性關系，在此基礎上，該廠

76、投入了床壓自動控制，調節(jié)品質非常好，負荷、煤質發(fā)生變化時都能夠自動維持床壓在一定的范圍內，運行人員的監(jiān)盤工作量因此進一步減輕。更換滾筒冷渣機后，由于拆除了原先額定功率為400kW的冷渣器流化風機，代之以兩臺額定功率僅有15kW的變頻電機，節(jié)能效果非常明顯：原冷渣器流化風機運行電流平均在40A左右，運行功率約350kW，原兩臺埋刮板輸渣機(改造時一并拆除)運行功率共8kW;現兩臺冷渣機平均運行功率之和約15kW，由于取消冷渣器流化風機，其

77、風量由二次風代替，使二次風機運行功率約提高106kW，因此這項改造使鍋爐輔機運行功率降低350+8-15-106=237kW，按機組平均負荷率為80%(108MWe)計算，能降低廠用電率0.22%，對于廠用電率普遍偏高的CFB機組，這也是降低廠用電率的一條簡便途徑。</p><p>　　但是，發(fā)現滾筒冷渣機還有一些問題有待改進，如在冷渣機的長度和滾筒直徑方面，根據現場的空間狀況，可以考慮進一步加大，以增大換熱面積

78、，提高換熱效果；可以考慮適當減小滾筒內部螺旋葉片的導程，相應的提高滾筒轉速，增強換熱冷卻效果，進一步降低排渣溫度；廠家配套的冷渣機進渣管密封/膨脹補償裝置還不夠完善，壽命有待延長，可以考慮改進設計；由于滾筒冷渣機主要依靠水冷，風冷比較微弱，而且熱風是送到引風機入口前的煙道，熱量不能回收，細的物料也不能回收，在燃用某些特定煤種時可能會造成爐內細料不足，因此可以考慮進一步增強風冷作用，并將熱風送入爐內，從而實現細料返送。</p>

79、<p>　　9.3.2 DG型風水聯合冷渣器(華電石家莊熱電廠DG-410/9.81-9爐)</p><p>　　該廠的四臺循環(huán)流化床鍋爐自2003年下半年正式投產以來，由于其風水聯合冷渣器在運行中出現一系列問題，多次造成機組出力受限。同時嚴重的設備磨損,使冷渣器部分構件的使用壽命過短,設備維護成本居高不下，針對風水聯合冷渣器的這一情況,該公司將原有一側的風水聯合冷渣器改造為滾筒冷渣器。改造項目于

80、2005年6月30日正式投運，實際使用效果基本達到設計初衷，改造情況如下：</p><p>　　(1) 原風水聯合冷渣器結構及運行狀況</p><p>　　河北華電石家莊熱電有限公司安裝了4臺東鍋設計生產的DG410/9.81一9型循環(huán)流化床鍋爐。每臺鍋爐配備四臺風水聯合冷渣器，對稱布置于兩側墻，控制排渣，冷渣器分為四個室，各室布置定向流化風帽，一次風提供冷渣器流化風，其中第一室為選擇室與

81、后三室相對獨立，只有一個排渣口相連接，后三室之間中下部分隔，底部交錯布置排渣口，上部相通，流化風由上部的回風口進入爐膛，出渣口位于第四室。底渣由進渣口進入冷渣器選擇室，其中較細顆粒隨流化風由回風口返回爐膛，較粗顆粒的底渣在流化風的定向作用下由排渣口進入下一室，在后三室流化風的作用下呈曲線狀進入最后一室，由出渣口排出。</p><p>　　原有風水聯合冷渣器存在一些問題，影響了鍋爐的正常運行，如選擇室床溫、床壓不易

82、控制，由于冷渣器進渣量采用脈動風控制，隨著脈動風壓的波動，冷渣器的進渣量也隨之波動，造成冷渣器在投運時和運行中容易發(fā)生選擇室床溫及床壓不正常升高；冷渣器用風量遠大于設計值，設計工況下，每臺冷渣器的總流化風量約為9000Nm3/h。而為了確保風水聯合冷渣器內部渣粒能夠正常流動，每臺冷渣器的實際流化風量達到20000Nm3/h，加大了一次風機的出力，投、停冷渣器時的調節(jié)幅度增加，當煤質較差、渣量大時更無法保證四臺冷渣器同時供風，影響機組滿負

83、荷運行；進渣管開裂、漏料，由于進渣量不易控制造成進渣管、回風管及其膨脹節(jié)膨脹不均，內部耐火保溫材料變形脫落，進渣管和回風管的金屬溫度急劇上升，導致進渣管、回風管開裂漏料；冷渣器風帽磨損嚴重，鍋爐機組在連續(xù)運行數月后，停爐檢查發(fā)現冷渣器內的風帽磨損嚴重，個別的風帽嚴重磨穿。磨損嚴重的風帽多分布在渣料流動比較集中的地方，如進渣管出口附近和各倉室繞流孔附近。風帽磨損主要原因是冷渣器流化風量偏大，渣料的流動速度快，對風帽的沖刷加??；冷渣器不進渣

84、， 冷渣器投運時，經常會發(fā)生進渣管不進渣的現</p><p>　　(2) 冷渣器的改造</p><p>　　由于四臺循環(huán)流化床鍋爐所配置的風水聯合冷渣器自鍋爐投產后一直受上述問題的制約，處于不安全運行狀態(tài)，頻繁發(fā)生堵塞、結焦以及無法引渣的情況，在采用了一些非常規(guī)的手段后(運行中人工進行冷渣器的疏通)，每臺鍋爐能夠確保長期投運的冷渣器也均不超過兩臺。而且大量的清渣工作對周圍的環(huán)境造成嚴重污染

85、，同時增加了發(fā)生人身事故的危險性，鑒于此必須考慮對排渣系統(tǒng)進行改造，徹底改變排渣系統(tǒng)運行可靠性差、安全隱患多的現狀。</p><p>　　冷渣器改造可利用空間為：長5533mm×寬2550mm×高2248mm。經研究決定采用江蘇靖江合金機械廠生產的DSL-W型滾筒冷渣器，其占用空間小于現場可利用空間，并且與現有氣力輸渣系統(tǒng)匹配，適合用于現有鍋爐冷渣器改造。</p><p&g

86、t;　　該滾筒冷渣器由進料裝置、出料裝置、旋轉筒體、驅動電機、旋轉接頭、防竄裝置、構架等部分組成。在工作時通過減速機驅動摩擦輪使?jié)L筒低速轉動，筒體內部的灰渣在旋轉葉片的作用下緩慢向低溫段移動，在軸向葉片的作用下被攜帶至滾筒頂部然后落下，完成換熱過程。冷卻水在由旋轉水接頭、水冷筒體及筒體外部回水管形成的管路中流動，將熱量帶走，回水可回收利用。水源取自化學除鹽水。</p><p>　　DSL-W型滾筒冷渣器的主要技術

87、參數為，設計輸送量：0~16t/h；物料粒度：≤20mm；物料進口溫度：1000℃；物料出口溫度：≤80℃；筒體轉速：0.8~8r/min；冷卻水入口溫度：20~30℃；冷卻水出口溫度：≤80℃。</p><p>　　(3) 設備改進后運行效果</p><p>　　采用DSL-W型滾筒冷渣器改造后，鍋爐安全穩(wěn)定運行水平顯著提高。冷渣器無須再人工清渣。既保證了職工的人身安全，又杜絕了鍋爐限負

88、荷、非計劃停運，整個機組的安全運行水平顯著提高。改造前全年度排渣系統(tǒng)用于設備更換部件和維修的耗資達到192.6萬元。而由于排渣系統(tǒng)故障造成的鍋爐出力受限的損失不少于1300萬元。而各種冷渣器清理工作產生的人工耗資達到20萬元。通過改造以上大量人力、物力得到了節(jié)約，同時環(huán)保、安全等無形效益巨大。改造中將冷渣器的冷卻水回收至低脫，底渣內所含熱量充分利用，減少低脫的除氧用氣量，與去年同等運行條件下比較，機組煤耗由363.26g/kWh，降至3

89、61.84 g/kWh，由于降低了一次風機的出力，機組的廠用電率從10.9％降至10.8%，機組的經濟性得到了提高。</p><p>　　但是改造后發(fā)現，C、D冷渣器原有的供、回風管道拆除后，為保證爐膛內部兩側物料分布的平衡，則需同時投運兩側的冷渣器。由于爐膛左側無回風，而爐膛右側回風量較大(約為25000Nm3/h)，造成爐內水平方向的動力場發(fā)生偏斜，進而引發(fā)氧量偏差，爐內燃燒不平衡，水冷壁吸熱不均，鍋爐效率下

90、降。但是在鍋爐負荷大于70％的條件下，通過調整二次風的偏差，加之總風量較大，基本抵消了風量偏差造成的負面影響。爐膛左側改為滾筒冷渣器后，排渣不再具有選擇性，導致爐膛左側的部分細顆粒排出，爐膛稀相區(qū)的顆粒濃度有所下降，對鍋爐負荷產生一定的不利影響。在同等的運行條件下(總風量、燃煤品質和燃煤量基本相同)，改造后的鍋爐蒸發(fā)量較改造前低19t/h。從運行角度出發(fā)，采用增大石灰石供給量和投運飛灰再循環(huán)系統(tǒng)這兩項措施，彌補爐內細顆粒不足的缺陷，完全

91、能夠保證機組額定工況運行的要求。</p><p>　　9.3.3 SG型流化床冷渣器(濟寧運河與華能濟寧電廠SG440/13.7-M562-3爐)</p><p>　　這兩個廠的設計煤種都是煙煤，灰分也差不多，冷渣器的設計結構及參數也完全相同，運行狀況也差不多，現在運河電廠雖然困難不小，仍然采用風水聯合冷渣器，而濟寧電廠已經改為滾筒冷渣器。</p><p>　　(

92、1) 運河電廠的運行情況</p><p>　　運河電廠的2臺440t/h循環(huán)流化床鍋爐，冷渣器為風、水冷卻形式，設計進渣溫度880℃，經過冷渣器的兩個冷卻室的冷卻，落渣口的出渣溫度為150℃；冷卻室蛇形管中的水溫從35℃加熱到70℃左右再引出。設計從冷渣器側面的正常排渣口排渣，但一直無法實現，不得不利用底部事故放渣進行改造，將事故放渣口當成了“正常排渣渠道”。冷渣器進料管道沒有閥門，冷渣器一旦發(fā)生受熱面泄漏、嚴重

93、結焦等問題時，無法使之與爐膛隔離，只能停爐。</p><p>　　冷渣器不能實現正常排渣口排渣的主要原因是入爐煤的顆粒大，超過10mm，最大30mm，爐內燃燒不完全，排入冷渣器后繼續(xù)燃燒，造成冷渣器結焦。煤中矸石較多，細碎機破碎后的粒度超過20mm，甚至更大，進入爐膛后不燃燒，比重大，排入冷渣器后流化不起來，無法翻越中間隔墻，只能從事故放渣口排出。冷渣器內部結構不合理。集中體現在中間隔墻太高、正常排渣口太高，進入

94、冷渣器粗渣室的粗渣難以越過進入細渣室。</p><p>　　因此進行冷渣器底部事故排渣系統(tǒng)改造，增加兩個氣動放渣門；改善煤質，調整碎煤設備，使入爐煤粒度小于10mm；進行冷渣器內部改造，增加回料管手動隔絕門。冷渣器內部中間隔墻和正常排渣口標高降低，基本可以實現冷渣器的正常排渣。</p><p>　　(2) 華能濟寧電廠運行情況</p><p>　　華能濟寧電廠風水聯

95、合冷渣器對入爐煤顆粒度適應性較差，影響機組的安全運行，且廠用電高，5#爐已更換為青島松靈電力環(huán)保公司的滾筒冷渣器。改造后可保證排渣正常，同時可取消冷渣風機，可降低廠用電率約0.45個百分點。</p><p>　　9.3.4 氣墊床冷渣機在電廠的運行情況</p><p>　　(1) 氣墊床冷渣機在高壩電廠的運行情況</p><p>　　四川內江高壩電廠裝有從芬蘭引進

96、的一臺410t/h CFB鍋爐，燃用南川煤，灰分為22%，鍋爐在設計煤種下額定負荷運行底渣量為13t/h。該鍋爐底渣冷卻系統(tǒng)原配置6臺底渣冷卻器(每臺出力2.7 t/h)，1臺刮板輸渣機、1臺斗式提升機和1座600m3底渣庫。每套底渣冷卻系統(tǒng)采用二級冷渣，第一級為單流化床選擇性冷渣器，第二級為水冷螺旋冷渣器。鍋爐投運后因煤質問題嚴重影響運行，不得不進行改造。</p><p>　　經過調查、分析、比較之后，高壩電廠

97、認為SA型溢流式氣墊床冷渣機能較好地解決上述問題，選用由衡陽市啟皓科技有限公司生產制造。SA型溢流式氣墊床冷渣機是應用噴泉床原理對灰渣進行冷卻。特殊設計了氣墊槽配送冷卻風裝置，在床內有效地建立溫度梯度場，見圖9-9，能迅速將進入冷渣機的高溫爐渣吹散并冷卻；它沒有風帽，不會發(fā)生堵渣、結渣現象。與螺旋冷渣機、滾筒式冷渣打機相比，沒有機械轉動部件，沒有機械故障與安全隱患；與多倉式流化床選擇性冷渣機相比，冷卻效果好，又沒有風帽，不存在堵渣、結焦

98、和風帽磨損問題，灰渣流動更通暢，因此運行可靠性更高。SA-10型溢流式氣墊床冷渣機系統(tǒng)簡圖見圖9-10，設計參數見表9-9。</p><p>　　圖9-10 SA型溢流式氣槽冷渣機系統(tǒng)簡圖</p><p>　　表9-9 SA-10型溢流式氣墊床冷渣機技術經濟參數</p><p>　　2004年10月，該廠采用湖南衡陽啟皓科技有限公司生產的容量為10t/h的SA溢

99、流式氣墊床冷渣機安裝完畢，并投入運行，約一半的底渣從SA溢流式氣墊床冷渣機排出，排渣溫度能控制在150℃(在額定負荷10t/h)以下，其余指標達到或超過設計要求，使用情況較好。</p><p>　　經過一段時間運行后，SA溢流式氣墊床冷渣機逐步暴露出一些問題，如冷卻水管的長度不夠、檢修不便等，特別是因SA溢流式氣墊床冷渣機排出的熱風未考慮回收，直接引入空氣預熱器后尾部水平煙道，熱風帶走的顆粒進入電除塵器較多，導致

100、電除塵器除塵效果差，且造成爐內細床料大量丟失，影響鍋爐正常流化。</p><p>　　為此，該廠將常壓式SA型溢流式氣墊床冷渣機改為正壓式RA型返回式氣墊床冷渣機，如圖9-11所示。直接將冷渣機排出的熱風和細床料回收爐膛，并配合廠家及專利人完成了設計，于2005年3月底生產出了RA返回式氣墊床冷渣機。RA返回式氣墊床冷渣機同樣是氣墊床冷渣機的一種，布風板水平布置。在2005年5月的大修中，該廠進行了第二期的改造工

101、作。即用1臺10t/h的RA返回式冷渣機來替代原有的1#底渣冷卻器及1#水冷螺旋冷渣器，鍋爐排渣口不變，冷渣機出口的熱風通過原1#底渣冷卻器回風口進入爐膛，解決了熱風和細床料回收問題，避免了對除塵器的影響。</p><p>　　圖9-11 RA型返回式氣墊床冷渣器系統(tǒng)簡圖</p><p>　　從RA型返回式氣墊床冷渣機運行情況看，克服了RA型溢流式冷渣機的缺點，運行可靠性和經濟性進一步提

102、高。2005年10月份機組小修中，該廠對所有底渣冷卻器實施了改造，工程總投入286.4萬元，預計投資回收期16個月，可實現年直接經濟效益為216.78萬元。鍋爐效率也由改造前的85.88％提高到改造后的87.82％。整體改造后的冷渣風取自再循環(huán)風機出口，一次風作為備用風，冷卻水采用凝結水，冷渣機排出的渣通過輸渣絞龍送入刮板輸渣機。</p><p>　　底渣系統(tǒng)改造后近5個月的應用實踐證明，RA返回式氣墊床冷渣機冷

103、卻效果好，運行穩(wěn)定、安全、可靠，為大型循環(huán)流化床鍋爐降低鍋爐底渣系統(tǒng)排渣溫度，減少維護工作量及降低維護費用，提高鍋爐運行的安全性、穩(wěn)定性和經濟性有著重要的意義，具有明顯的經濟效益、環(huán)保效益和社會效益。特別是近年來煤質下滑后，我國大部分循環(huán)流化床鍋爐都存在和高壩發(fā)電廠相似的問題，推廣應用返回式氣墊床冷渣機更具有現實意義。</p><p>　　9.3.5 射流床式冷渣器在電廠的運行情況</p><

104、;p>　　射流床冷渣器己在大唐桂冠合山發(fā)電廠、華電宜賓電廠、重慶方盛電廠、重慶天富電廠等用戶投入使用。</p><p>　　下面以四川華電宜賓發(fā)電有限責任公司410t/h鍋爐和廣西大唐桂冠合山發(fā)電有限責任公司420t/h鍋爐為例，說明射流床冷渣器的應用情況：</p><p>　　(1) 華電宜賓發(fā)電有限責任公司</p><p>　　華電宜賓發(fā)電有限責任公司11

105、#爐系東方鍋爐廠生產的410t/h CFB鍋爐，配有4臺風水聯合冷渣器，自2004年1月15日投入商業(yè)運行以來，冷渣器風帽磨損大，一般冷渣器在檢修后連續(xù)運行約一月的時間就出現部分風帽從根部脫落或背部、側面磨穿的現象；冷渣器內部結焦，風帽磨損后，排渣能力下降，底渣在冷渣器風帽磨損部位發(fā)生堆積，引起該處結焦；冷渣器內部出現不走渣的現象，由于原冷渣器設計時，有意將底渣在冷渣器內部的流動設計為迷宮式結構，造成底渣多次轉向，這就對冷渣器內定向風帽

106、的安裝要求極為嚴格，特別是轉向處的風帽更是如此，一旦在安裝或檢修時有少量風帽未能按設計角度安裝，或運行中部分風帽磨穿，就出現不出渣的情況；</p><p>　　2005年5月利用該公司停機檢修的機會，對四臺冷渣器中運行狀況最差的3#冷渣器進行全風冷改造，5月19日機組啟動以來，#3冷渣器已作為該廠的主要冷渣器連續(xù)運行至今，運行情況良好，現在，以高出校核煤種8％的煤(校核煤種為37%，實際為45%；設計鍋爐底渣量為