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| 【論文】循環流化床鍋爐排渣設備的應用 |
| （時間:2012-11-20 10:38:33） |
循環流化床鍋爐以煤的潔凈燃燒技術及其較好的煤種適應性，具有燃燒效率高、不易滅火、灰渣可利用性好等特點，在我國中小型熱電企業中得到迅速推廣正向大型化方向發展。但作為CFB鍋爐的輔機——排渣設備及系統的應用和發展確實存在相當的滯后性。國內已投產的75t/h、130t/hCFB鍋爐幾乎沒有成型的排渣系統能長期連續運行。因此，開發、研制、推廣新型整套排渣設備勢在必行。
2、國內外應用CFB鍋爐排渣設備的差別
國外CFB鍋爐均配有灰渣冷卻裝置、灰渣輸送設備來冷卻高溫灰渣和輸送低溫灰渣，這些裝置設備應用基本是成功的，這不僅與其設計、制造和運行水平有關，而且還與其燃料特性(含灰量低、粒度小)等有關。由于灰渣量少，且粒度較小，灰渣的冷卻和輸送易于實現。我國的CFB鍋爐多數燃用高灰低熱值煤，灰渣量大，顆粒較粗，冷渣、輸渣問題未得到根本解決。我國現運行的75t/h、130t/hCFB鍋爐中幾乎很少有成型的、完善的干式冷渣、輸渣設備。多數只有冷渣設備卻無輸渣設備。少數CFB鍋爐還采用完全人工排放熱渣，自然堆放冷卻或用水直接冷卻。不僅增加灰渣物熱損失，還污染環境，也不利于灰渣的綜合利用。
3、國內CFB鍋爐排渣設備的現狀
循環流化床鍋爐的排渣方式可分為濕式排渣和干式排渣兩種形式。
3.1濕式排渣系統
是*工業水循環系統、渣溝、沖渣水泵、沉渣池等設備組成水力除渣系統。是大型發電廠的典型排渣方式，雖然應用技術過關，但應用于CFB鍋爐，水淬后的灰渣活性變差，不宜于灰渣的綜合利用，且占地面積大，灰渣物理熱損失較大。同時還帶來了水污染及水資源浪費，因此對于CFB鍋爐應用濕式除渣不是一種合理排渣方式，不作推廣使用。
3.2干式排渣系統
干式排渣是CFB鍋爐推廣采用的主要排渣方式，一般干式排渣系統由冷渣設備、輸渣設備、儲渣倉、冷渣器進料閥和儲渣倉放料閥等設備組成。目前國內運行的75t/h、130t/hCFB鍋爐使用的干式冷渣、輸渣設備主要有以下幾種。
3.2.1螺旋水冷式冷渣器
俗稱水冷絞籠，熱渣沿螺旋槽道前進，具有一定壓力冷卻水在絞籠外殼水套內和軸心、葉片的水套內流動，兩種介質逆向流動換熱，熱渣可從850℃冷卻到200℃左右，可由調速電機調節轉數實現自控。其優點是換熱量較大，再燃性小，運行穩定，調節方便，外型尺寸較小。缺點是主軸、葉片磨損量大，易漏泄，每年需更換葉片防磨護瓦維護量大，冷卻水水質要求高(除鹽水或軟化水)應合理設置一套水循環系統，目前仍有許多用戶在使用。
3.2.2滾筒水風冷式冷渣器
熱渣進入滾筒后沿其內筒壁螺旋槽道前進，內外筒夾套內通過冷卻水與熱渣進行表面逆向換熱，同時可接入風冷系統，可將850℃的熱渣冷卻至200～300℃。滾筒冷渣器的優點是磨損小，維護量小，使用壽命長，結構簡單，運行可*。對冷卻水水質要求不高(軟化水或工業水即可)。缺點是換熱量略低故外形尺寸略大，目前應用范圍很廣。
3.2.3鋼帶風冷式冷渣機
該設備是應用于220t/h煤粉爐上的一種新型干式排渣設備，也可應用于大型CFB鍋爐。其結構主要由大量條形耐熱鋼板組成，*兩側鏈條帶動低速前進，熱渣落在鋼板上受到負壓通風大面積冷卻至200℃，冷風吸熱升溫至300～400℃，可當做送風利用，該設備優點是清潔衛生，運行穩定可*，熱能利用性好，易于自控。但設備造價太高，投資大，設備體積龐大，只適合于大型CFB鍋爐。
3.2.4移動床式冷渣器
移動床冷渣器中灰渣*重力自上而下運動，并與受熱面或空氣接觸換熱，冷卻后的爐渣從下渣口排出。有水冷式、風冷式和風水共冷式移動床冷渣器。該設備具有結構簡單、運行可*、操作簡便等優點。缺點是體積龐大、換熱效果差、應用較少，只作為小容量或低灰份流化床中使用。
3.2.5風水共冷式流化床冷渣器
該冷渣器利用流化床的氣固二相流特性傳熱，以風冷為主，水冷為輔，冷渣溫度隨風量增加和渣量的減少而降低，冷渣效果最佳。采用合理的風水共冷式流化床冷渣器無機械設備，結構簡單，維護費用低，無需單獨設置風機節電，出口風溫高于200℃可作二、三次風入爐，冷渣水可選擇低溫給水或其他冷凝水，出渣溫度在120℃左右，熱能回收利用性好，節能效果最佳，使配套輸渣設備工作安全可*，密封性好，缺點是體積略大。是一種很有發展前途灰渣冷卻設備，應廣泛推廣應用。
3.2.6CFB鍋爐的輸渣設備
目前國內應用的輸渣設備主要有刮板輸渣機、耐溫皮帶輸渣機、斗式提升機、鏈斗輸送機、正、負壓氣力輸渣設備等。刮板、斗提輸渣機故障率高，皮帶耐高溫性差，只能耐溫150℃，且揚升角度小，而鏈斗、氣力輸送使用效果與之相比較好。
3.3國內幾種典型的排渣系統
3.3.1由滾筒或水冷絞籠冷渣器、灰刮板、斗式提升機、儲渣倉等組成的機械排渣系統
該系統在錦州二熱于1993年底投入使用，刮板、斗提經多次改造，能長期運行，出力較大。但排渣溫度在200～300℃刮板受熱膨脹，總刮板傳輸距離長，機械故障較多，斗提外殼及提斗磨損量大，傳動鏈節距離長，拉力負荷大易折斷，檢修量大，運行連續性差，對環境污染較大，不作推廣使用。
3.3.2由滾筒或水冷絞籠、鏈斗輸送機、儲渣倉組成的機械排渣系統。
該系統采用鏈斗輸送機運行狀況有所提高，鏈斗運行狀況較穩定，出力較大。但在較高的渣溫下，轉動部件也易損壞，有待進一步改進。但鏈斗的揚升角度可達到60度，適合于高位傳輸且距離長、短均可，目前應用較多。
3.3.3國電建設研究所為220t/h煤粉爐研制的較完善的干式排渣系統
可應用于大型的CFB鍋爐，原耐溫皮帶輸渣機因燒損而改為鏈斗，運行狀況較穩定，設備清潔，達到環保要求，但設備投資太大，不太適合于中小型CFB鍋爐。
3.3.4由滾筒或水冷絞籠冷渣器
配套氣力輸渣系統在沈陽新北熱電公司已運行四年，經多方位改造，已逐漸形成合理、完善的干式排渣系統，有一定的成功經驗。
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