冷渣器结焦分析

冷渣器结焦分析 第一章 前言 冷渣器是保证流化床锅炉安全高效运行的重要部件。冷渣器的不正常工作是导致被迫停炉和减负荷的运行的主要原因之一。从操作方式上讲，冷渣器可采取减协和连续运行两种工作方式。虽然冷渣器在上有一定的裕度，但是如果冷渣器在运行调整中操作不当，就会因为不能排渣导致被迫停炉或减负荷运行，带来很大的经济损失。因此，对流化床锅炉冷渣器故障的分析、处理和预防，是值得相关人员讨论和交流的现实问题。 近年来循环流化床锅炉以其煤种适应性广、高效、低污染排放等优点，在我国得到了飞速发展，机组容量不断增大，目前国内的电站循环流化床锅炉以135MW级为主流，近两年300MW级的循环流化床锅炉也已相继投产。随着对循环流化床锅炉研究的不断深入，原来困扰循环流化床锅炉发展的“磨损、脱硫、排渣”三大难题的前两个问题已经基本解决，但是“排渣”问题，尤其是“结焦”问题仍是困扰CFB发展的一个主要问题，冷渣器事故频发，经常导致机组降负荷甚至停运，给电厂造成很大的经济损失。 目前国内原来的135MW等级的流化床锅炉很多都已经改用滚筒冷渣器，300MW等级的流化床锅炉也是以滚筒冷渣器为主，600MW等级的流化床锅炉在设计阶段就以滚筒冷渣器为主，这种现象(牺牲 经济性换取可靠性)在国内各大锅炉厂和各研究机构之间存在很大的争议，这也是国内外很多科研机构仍在针对这个问题进行研究的主要原因之一。 本文主要针对风水联合式冷渣器展开论述。 第二章 2.1、冷渣器的布置、构成及工作原理 布置 本次设计的FAC-3-20/150型冷渣器每台锅炉配置四台，采用锅炉两侧墙分别布置两台冷渣器的方式，如图1所示。 尾部烟道 冷渣器 冷渣器 炉膛 冷渣器 冷渣器 图1 冷渣器布置方式示意图 结构特点和工作原理 本次设计的FAC-3-20/150型冷渣器总图如图2所示。 图2 冷渣器总图 流化床式冷渣器主要包括三部分:冷渣器进渣旋转控制阀、冷渣器本体和冷渣器出渣控制阀。 冷渣器进渣控制阀为立式旋转排渣控制阀，通过调整转速实现对冷渣器进渣的有效控制，并且易于与锅炉有关参数的连锁实现锅炉排渣的自动控制。 冷渣器本体有效地借用了流化床锅炉成熟的两相流技术，传热效率高，结构简单。 冷渣器排渣阀为篦梳状的芯体，控制冷渣器的排渣量。 由锅炉排渣口排出的高温渣(~920?)，经过膨胀节(锅炉厂提供)、冷渣器进渣控制阀(锅炉出渣控制阀)、冷渣器进渣管进到冷渣器冷却室内;冷却室为一小型流化床，分为三个分床(区):高温床、中温床、低温床;由冷渣器风机出口来的冷风经过冷渣器底部风室， 穿过布置在风室上的布风板和风帽，进到冷却室内，使床内的渣粒处于流化状态;冷空气与热灰渣进行直接换热的同时完成对渣粒的输送;冷空气被加热并送回炉膛;热炉渣被冷却并送至冷渣器出渣管;同时，冷渣器内布置水冷受热面，能更有效地吸收炉渣热量，降低渣温;<150?的冷渣经排渣管上的冷渣器出渣控制阀排至后续出渣设备(埋刮板出渣机)。 冷渣器输出的热风和热水都得到利用，可提高锅炉效率。 每台冷渣器布置有175个耐热铸钢小风帽。每台冷渣器内还布置有三组38片水冷管束，每片水冷管束最下一排管上焊有防磨条以防磨。 冷却室由耐磨耐火浇筑料(用户)分隔为三个分床，每个分床之间有渣粒流通的通道。风室由隔板分为四个，与四个分床分别对应。每台冷渣器由一个进风母管供风，母管上的四个分支管分别与四个风室相连，每个风室的进风管配有电动调节风门对进入各风室的风量进行控制。 冷渣器进渣直管上，装有立式旋转排渣控制阀，配有电动调速机构(用户采购)，对冷渣器的进渣量(锅炉排渣量)进行远方控制。 冷渣器出渣直管上，装有出渣控制插杆门，配有气动执行机构(用户采购)，对冷渣器的出渣量(锅炉排渣量)进行远方控制。 冷却室四周及顶部由耐磨耐火浇筑料砌筑(用户采购)而成，以尽量避免磨损。耐磨耐火浇筑料与冷却室壳体间镶嵌有高温硅酸钙板(用户采购)，确保壳体壁温<50?。 冷却室进渣口侧面与出渣口正面装有人孔门，便以清焦和检修。一般情况下，冷渣器为正压运行，全部结合面均配有密封垫。 2.2、冷渣器的系统 流程介绍 工艺流程如下:?渣:热渣从锅炉燃烧室的侧墙排渣口排出后经旋转进渣阀进入冷渣器的第一仓室，经风、水冷却后由隔墙下部进入第二仓室，同样降温后进入第三仓室，在第三仓室热渣温度降至150?以下，然后进入一级刮板输渣机，一级刮板输渣机将渣输送到 热风,返回炉膛, 热渣 热水 从锅炉排渣来 去低压加热器 冷却水 事故 排渣 冷风 冷渣 辅助排渣 去输渣系统 二级刮板输渣机，二级刮板输渣机在将渣送至斗式提升机，由斗式提升机送入渣仓。?冷却风:由冷渣风机过来的冷风进入冷渣器下面的风室，然后通过布风板上风帽进入冷渣器，将锅炉来的热渣流化起来进行冷却，吸热后的热风作为锅炉的二次风通过回风管返回炉膛。?冷却水:该冷渣器的冷却水为机组的凝结水，从,6低加出口引入冷渣器内的水冷管束，换热 后回到,5低加的入口。 风水联合冷却冷渣器示意图 图1---进渣管膨胀节 图2---进渣管 图3---外缠水冷管 图4----高温床图 5---冷渣器隔墙 图6—中温床 图7—低温床 图8—回风管 图9—冷渣器后墙 图10—布风板 图11—排渣管 图12—水冷管束 图13—风室 图14—进渣口 图15—密封盒 图16—冷却水联箱 图17—膜式水冷壁 图19—冷渣器侧墙 图20—冷渣器外壳 图21—冷渣器顶棚