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450t/h循环流化床锅炉冷渣器的调试及运行
发布时间：2013-10-20 08:48 来源：未知
在循环流化床锅炉运行中的许多事故都是灰渣系统的故障引起的。随着循环流化床锅炉容量的增大，灰渣的冷却及输送问题越来越受到重视。1循环流化床锅炉底渣排放和冷渣器系统
(1)底渣排放系统
在循环流化床的燃烧过程中，必须定期或连续地排出一些不适合于构成床料的灰渣和杂质，以保证正常的流化状态；同时，对应于锅炉的不同运行工况，也必须维持一定量的床压，多余的物料也必须及时、定量地排出。该炉在炉膛侧墙布置了4个排渣口，排渣口的下沿与布风板处于相同的高度，与4个排渣口相联的是4台冷渣器，对称布置在炉膛左右两侧，炉膛与冷渣器间的排渣管略微沿炉膛至冷渣器方向向下倾斜。该排渣系统采用非机械控制，在冷渣器进渣管上布置有12个风管，通过风管的定向位置和风量的调节来保证渣从炉膛至冷渣器的顺利输送和进渣量多少的控制，既可以连续地排放灰渣，也可以间断地排放灰渣。
(2)冷渣器系统
该炉采用多仓式流化床风水冷联合选择式冷渣器来回收高温灰渣的热量，最终冷却至大约150℃后排出。风水冷却选择式冷渣器结构示意图如图1所示。冷渣器由4个灰渣流化床仓室组成，4个仓室之间用分隔墙分开，分别采用送风机出口的冷空气和空气预热器出口热空气作为流化与冷却介质，每台冷渣器上设一个进渣口、一个排渣管和两个与炉膛上部相连的出气口。高温灰渣依次流过冷渣器的4小仓室，在进入下一个小仓独立的布风装置，布风装置为钢板式结构，在布风板上布置有“r”型定向风帽。炉膛排出的高温灰渣首先进入选择仓，然后依次流过第一、第二和第三冷却仓室，最后由第三冷却仓室的排渣管排出，其中，第一和第二冷却仓室床层内布置有水冷受热面，冷却水来自给水回路，水冷管束上装设有防磨用鳍片和销钉，因此管束不易发生磨损。选择仓和第一冷却室的流化空气来自经空气预热器预热后的一次风热风(188℃)，第二、第三冷却仓流化空气则来自一次风机出口的冷风(20℃)。送入冷渣器选择仓的热风可将未燃尽的碳颗粒继续燃尽，并风选出炉渣中的细颗粒，以及未完全反应的石灰石细颗粒，从水冷壁的侧墙送回炉膛上部区域，提高了燃烧效率和石灰石的利用率。而冷却仓室的排气则在第一、二冷却仓之间的隔墙顶部附近排出，从炉膛侧墙返回炉膛。
2、调试过程中出现的问题探讨
2.1设计和设备选型方面
(1)冷渣器的水冷系统结构不合理
该炉冷渣器的水冷却部分是省煤器的一部分，是高压管道，分布在冷却一室和冷却二室内。冷渣器内的渣粒较粗，而且流化风速较高，虽然水冷管束上装设有防磨用鳍片和销钉，但是磨损依然很大，冷渣器内的受热面一旦发生泄漏，现有的结构布置只能将该冷渣器解列，并将所有管子割断后才能抽出检修，并且当渣量较大、换热较高时，省煤器出口水容易产生汽化现象，因此，对渣的冷却效果有限。
建议采用低压低温冷却介质，以提高冷却效果。并改变冷渣器水冷却系统的进出水位置，以便检修。
(2)冷渣器及排渣管内耐火材料敷设不完善
冷渣器内耐火材料部分脱落进而阻碍了灰渣的正常流程，排渣管内风帽易磨损，磨损后无法进行维修。主要原因是，一方面这些部位的挂钉不足，不能保证耐火材料的紧密固定；另一方面这些部位的施工也比较困难，不能保证耐火材料填实和充满。
在现场调试中，对耐火材料脱落的部位进行了补填，并装设了充足的挂钉。另外，建议在以后的冷渣器设计中改善排渣管结构，以利于耐火材料的浇注。
(3)冷渣器的喷水系统设置不合理
该炉冷渣器中在每个仓室，为了防止冷渣器出现超温结焦或超温而损坏底渣输送系统等现象，设置了一套喷水系统。事故状态，即冷渣器全部床温平均值高于480℃时联锁打开事故喷水。但是使用此套系统，容易造成灰渣抱团而形成大颗粒，从而造成旋转排渣阀的堵塞，并使底渣输送系统输渣困难。
因此，在某电厂450 t/h CFB锅炉的调试运行中解除了该项保护，不使用该套系统，而通过运行中的积极调控来保证不发生超温现象，即使超温，也可通过暂时停用该冷渣器的方式来尽快地降低冷渣器床温。
(4)冷渣器内的多种风帽阻力不匹配
冷渣器内布风板上布置的“r”型定向风帽和沿分隔墙根部布置的蘑菇头风帽的阻力匹配不好，造成蘑菇头风帽流化风速偏低，从而使冷渣器的边缘流化较差，甚至不流化。
在调试中，将沿分隔墙根部布置的蘑菇头风帽封堵，并敷设了耐磨耐火材料进行�；ず凸桑骰榭龅玫矫飨愿慕�。
(5)炉膛排渣管的疏通压缩空气控制门选用不当
炉膛排渣管的疏通用压缩空气控制门采用的是电动门。使用中发现，电动门严密性不好，存在漏风，易造成炉膛在排渣供风门全关的情况下仍然向冷渣器不正常排渣的现象；另一方面，电动门的行程较长，不容易对堵渣进行灵活快速地疏通控制。
在调试过程中将该压缩空气门封堵，以防止漏风，同时在运行中采取严密的监控以防输渣管阻塞。建议将该门更换为严密性较好而且启动、关闭都比较灵活迅速的气动速关门或电磁控制门，使行程大大缩短。
(6)冷渣器排渣管上的旋转给料阀选型不当
该旋转给料阀的转轮齿槽偏小。CFB锅炉的突出优点之一就是对煤种的适应能力较强，但是，当燃用品质较差，尤其是煤矸石含量较高的劣质煤时，齿槽偏小的旋转给料阀就不容易满足由此而产生的渣量大和块大的排放要求，大颗粒的排渣造成给料阀卡涩的现象在运行中时有发生。
建议选用较大型号的给料阀，或采用溢流排渣。溢流排渣不会使排渣管出现阻塞现象，并能维持一定床压，使排渣以溢流的形式排出冷渣器。
2.2制造方面
制造方面存在的最突出问题是风帽内径相互之间偏差较大。科学、合理并且均匀的流化是保证冷渣器平稳进渣，充分冷渣，顺利输排渣的关键，但是，制造存在的这种问题破坏了流场的均匀性，造成局部流化不好，进而引发了超温和结焦等。风帽内径偏差较大，主要是风帽在制造中残留的型砂没有被清除干净，使布风板上风帽的出口风速相差较大，个别甚至堵塞。在调试中逐个将风帽中残留的型砂用长钉等工具剔除。建议提高制造精度，安装时也要避免风帽被杂物阻塞。
2.3在运行和维护中出现的问题分析
运行中发现，锅炉排渣量较大时，冷渣器排渣温度过高，冷渣器经常需要间断运行；冷渣器内部磨损严重；冷渣器的选择室局部结焦而导致冷渣器停运；4台冷渣器不能满足运行的需要，锅炉运行受制于冷渣器，经常造成锅炉降负荷运行或停炉。
分析原因，设计和制造方面的问题当然影响了冷渣器的优化控制，但主要的还是运行中使用的煤质比较差，发热量低，灰分也比较大，而且煤中煤矸石的含量较高，排渣量大，排渣失控，没有建立冷渣器的进渣与出渣的平衡。冷渣器是按一定的物料平衡设计的，当冷渣器进渣失控时，大量的热渣快速进入冷渣器，而当时的冷渣器的冷却风和冷却水又不足以将热渣冷却到设计温度，从而造成排渣温度升高。加大冷却风量的投入，就会造成冷渣器内部的磨损加剧。在还不能将热渣冷却下来时，冷渣器只有停运进行冷却，同时，当选择室进渣量较大时，大量的未燃烧煤粒会随着渣流涌人选择室，造成床压不能维持在4—5 kPa．冷渣器内的物料不能均匀流化，也不能使物料得到良好的冷却。因此在流化不好的局部发生可燃物的再燃和结焦，造成选择室过渣口的堵塞，进而使冷渣器停运。
为此，在运行中，应平稳缓慢地开启输渣风门，切忌大起大落，以免造成冷渣器内积渣过高，准确而平稳地控制锅炉排渣风压的大小来控制锅炉的排渣量，建立冷渣器的进渣与出渣的平衡。保持选择室的初始床压（约2 kPa左右）。这样有利于保持冷渣器内物料的均匀流化，并能使热物料得到良好的冷却，避免在冷渣器内结焦，减轻冷渣器内的磨损等。严密监控冷渣器的各项参数指标，保证合理的冷却水量和风量。厂家锅炉说明书中对各室推荐的冷却风量依次为：1 810，l 910，2 690和3 500m3/h等。调试过程中按以上所述为指导思想，逐渐摸清了冷渣器的热态特性，实现了冷渣器的平稳进渣和顺利输渣、排渣，提高了循环流化床锅炉的运行稳定性和安全性。
3、结论
(1)对渣的冷却采用低压低温冷却介质，以提高对渣的冷却效果；改变冷渣器水冷却系统的进出水位置，以方便检修。
(2)充足的挂钉才能保证耐火材料的紧密固定，并要提高耐火材料的浇注强度，这样可以减少风帽的磨损。
(3)排渣管疏通用压缩空气控制门的严密性和行程是对准确排渣以及对堵渣进行快速灵活疏通的关键指标。
(4)采用溢流排渣或选用大型号旋转给料阀能提高排渣效果，而前者比后者效果更明显。
(5)提高风帽的制造精度，避免风帽被杂物阻塞是保证冷渣器内部物料流化均匀的关键。
(6)平稳缓慢开启输渣风门，准确而平稳地控制排渣风压的大小来控制排渣量，从而确保进渣与出渣的平衡；保持一定的初始床压，可以避免冷渣器内部结焦，减轻冷渣器内的磨损；保证合理的冷却水量和风量等才能实现冷渣器的平稳进渣和顺利输渣、排渣。
