谈循环锅炉优点转型

引言

循环流化床锅炉利用煤矸石作燃料,可以降低煤炭生产成本,综合利用能源,具有良好的环境效益和社会效益,符合国家发展“环保节约”“循环利用”的经济政策。循环流化床锅炉在近几年迅速大型化,600MW级循环流化床锅炉已经在四川白马电厂安装建设。冷渣器作为保证循环流化床锅炉安全高效、运行的重要辅机设备,其作用是能够自动调整炉膛存料量,确保炉内良好的流化状态,有效地冷却灰渣使其便于输送;同时最大限度的回收利用灰渣物理热,并将颗粒分选回送,提高燃烧和脱硫效率。1国内常用的冷渣器风水联合冷渣器是流化床锅炉大型化后各厂家主推的配套辅机;滚筒冷渣器是在国内应用广泛而成熟的主力产品;而且还有部分生产厂家从国外引进钢带风冷式冷渣器、气垫床冷渣机等新型产品。

2风水冷渣器

2.1风水联合冷渣器的优点风水联合冷渣器可使CFB锅炉排放的约900℃的灰渣冷却到150℃以下,适用于大型CFB锅炉底渣处理系统;风水联合冷渣器可以对未燃尽灰进行选择性回收;同时冷却室内受热介质(水)的温度从50℃升至90℃左右,可回收利用能源,提高锅炉效率1.0%~3.5%。风水联合冷渣器没有任何机械传动部件,有效地避免了机械传动部件在高温固体工作环境下容易出现的磨损和卡涩现象,并且冷却能力也较大,另外可以有效地将大渣里面所夹带的细的颗粒重新送回炉膛,提高碳的燃尽度和石灰石的利用率,并还可以将大渣的物理显热有效回收,提高整个机组的经济性。在正确运行的条件下,可以确保锅炉连续稳定运行。

2.2风水冷渣器存在的问题及解决方法炉膛到冷渣器进渣管堵渣,主要发生在早期设计的冷渣器上。进渣管底部从下往上装设有几排流化风管,这些风管高出进渣管底部,当炉膛内出现焦块、“J”阀回料器有耐磨浇注料脱落,因渣块较重沉积在进渣管下方,就会在这些风管处被卡住,从而造成堵渣。将这几排流化风风管改从进渣管侧面斜向下插入,同时,对进渣管内的松动风采取单独吹扫的方式,进渣管基本不会出现堵渣现象。选择仓有时出现结焦、塌床现象。这是因为风水联合冷渣器对燃料入炉粒度的要求比较高,冷渣器塌床和结焦的主要原因是入炉煤粒度偏大导致炉渣粒径过大。冷渣器的排渣粒度一般要求小于10mm,当渣粒大于30mm且数量较多时,就容易出现塌床、结焦,因此,入炉煤的粒度要求控制在13mm以下,但是由于国内煤质及破碎设备等因素,多数时候不能破碎出完全符合设计粒度的入炉煤,以致出现很多大的煤颗粒,这样就使冷渣器的进渣粒径出现了变化,大渣在选择室很容易堆积并继续燃烧,从而引起塌床和结焦。冷渣器进渣量无法精确控制。冷渣器运行中经常发生大量过渣的现象,很容易堵塞冷渣器,排渣量过大,还会造成冷渣器出口排渣温度偏高,影响输渣机的正常工作,严重时会使输渣机掉渣或温度过高造成输渣机脱轨等事故,造成冷渣器被迫停运。运行人员监视调整非常关键。运行人员要密切监视冷渣器各仓室的床温、床压,如发现选择室出口有堆积现象或选择室塌床时,要及时停止进渣,待冷渣器选择室疏通后再继续进渣,否则,冷渣器就会出现结焦。冷渣器内风帽易磨损。冷渣器风帽的磨损严重的区域多分布在渣料流动比较集中的地方,如进渣管出口附近和各仓室绕流孔附近。在运行过程中,为了防止冷渣器结渣及便于渣的输送,流化风量往往远大于设计值,使得渣料的流动速度加快,对风帽的冲击加剧,磨损也加快。另一方面,冷渣器的运行方式也与风帽的磨损有很大的关系。如果冷渣器在运行过程中不能维持一定的料位,即出现空床现象,排渣方式类似于气力输送,不仅渣得不到有效冷却,还将大大加剧冷渣器内风帽的磨损。针对这种情况,在系统设计上要求在冷渣器出口增设调节渣阀,通过调整排渣阀的开度,从而维持冷渣器床面有一定的料位,减少风帽的磨损。

3滚筒式冷渣机高效滚筒冷渣器是比较适合我国国情的用于CFB锅炉和沸腾锅炉的冷渣设备,它将高温炉渣间接冷却,同时将凝结水加热回收部分热量。

3.1滚筒冷渣器优点出力调节性能好,炽热灰渣经通径小于200mm的进渣管进入滚筒端部,并在进渣管端周围堆积,当堆积到一定高度时其产生的重力与管内渣流的重力平衡,管内渣流便被阻滞。当由滚筒旋转而推动灰渣向滚筒出渣端移动时,进渣管端周围渣堆高度随之下降而打破了管内外灰渣重力平衡,管内渣流又继续。这样,滚筒转,热渣流进;滚筒停,进渣停;快转快进,慢转慢进。出力是滚筒转速的函数,且呈线性。滚筒转速由驱动滚筒的变频电机的变频器控制。冷渣机出力自动跟踪锅炉渣量。进渣管通径大而不堵塞,没有灰渣在冷渣机内结焦的可能。无论灰渣粒度大小和渣量多少,都不会影响冷渣机的正常运行。可靠长效的防漏渣装置。进渣密封完善,且其磨损件更换方便,防止热渣从旋转的滚筒与静止的进渣装置连接处外漏,且其构件寿命长,更换方便。同时,滚筒两端的负压吸尘设置有效的防止了细灰外溢,保证了环境清洁卫生。冷却水排出管在筒外使滚筒安全、可靠和便于维修。以滚筒高度可调应对滚筒支承部件长期磨损而导致滚筒高度下降。滚筒高度下降超限会导致防漏渣装置失常。通过滚筒高度调节而保持滚筒的正常高度。包括支承圈、大齿圈在内的全部传动磨损件可更换。不太大的部件更换容易,但支承圈,大齿圈都是磨损大部件,磨损失效后能更换是整机长寿命所必需的。

3.2滚筒冷渣器的问题及解决方法滚筒冷渣器的冷却能力较差,充满系数小,转速低,传热系数不高,冷却渣量较小,适用于低、中灰分燃料的小锅炉;滚筒冷渣器体积大而重,不利于现场布置。由于有转动部件,不免有漏水、漏灰及机械故障发生,运行维护工作量大;滚筒式冷渣器不能对未完全燃烧的床料进行选择性的回收,会降低锅炉的效率,同时它还容易出现机械故障,降低其运行的可靠性。

4钢带风冷式冷渣器

钢带风冷式冷渣器是耐高温的钢片制成的钢带,冷风与钢带逆向运行,逐步冷却,并在进渣口预冷却热渣。热风可以回收作为热三次风助燃,并可回收部分细灰。该设备具有出力大,运行稳定,方便维护等优点。

4.1钢带风冷式冷渣器的优点性能价格比较高,可靠性好,各项技术指标能较好地满足各个机组安全、稳定运行的需要。采用机械输送、空气冷却方式,能够输送大块渣料,不会因为较大的渣块而造成排渣系统堵塞或故障停用,能较好地满足机组各种负荷下运行所需要的排渣量。运行和维护费用低,设计简单,便于安装、维护,密封效果好,没有环境污染,负荷调节性好。操作控制灵活,可进行程控、分步控制及就地操作。高温排渣系统纳入DCS的控制系统中,用平均床压信号控制排渣量,实现床压的自动控制。钢带冷渣器排渣顺利,工作可靠性高,因无气力输渣管道,解决了输渣管经常磨穿的问题,确保锅炉在较高负荷下连续运行。

4.2钢带风冷式冷渣器的问题以及解决方法初次设备投资较大,锅炉钢结构要针对钢带风冷式冷渣器的布置方式进行设计。冷却风量较大,增加电厂的厂用电。热风进风管与锅炉衔接处的连接需较高的施工工艺,以防形成涡流,磨穿水冷壁。

5气垫床冷渣机

气垫床冷渣机是应用喷泉床和空气斜槽原理对灰渣进行冷却。特殊设计了气垫槽配送冷却风装置,在床内有效地建立温度梯度场,能迅速将进入冷渣机的高温炉渣吹散并冷却;它没有风帽,不会发生堵渣、结焦现象。与螺旋冷渣机、滚筒式冷渣机相比,没有机械转动部件,没有机械故障与安全隐患;与风水联合冷渣机相比,冷却 效果好,又没有风帽,不存在堵渣、结焦和风帽磨损问题,灰渣流动更通畅,因此运行可靠性更高。

6气垫床冷渣机的问题

气垫床冷渣机目前发现的主要问题是冷却风用量太大,初次设备投资较高。7结语通过以上的比较,可以了解现在工程上普遍应用的几种冷渣器的优缺点以及运行调整方式。CFB锅炉冷渣器对机组的正常运行至关重要,在这里我们根据工程实际给出冷渣器的一般选型原则:当燃用高灰分或者破碎后粒度较大的煤种时,通常选择对粒度不敏感的冷渣器。当所有冷渣器同时投运时的用风量不超过总风量的8%时,采用风冷冷渣器或风水联合冷渣器;当所有冷渣器的用风量超过总风量的8%时,采用滚筒式冷渣器。这时主要考虑的是提供流化风所增加的能耗。可考虑用一次风或二次风来做冷渣器流化风,不另增加风机,减少初次投资增加锅炉零米的可利用空间。同时此流化风可以作为热三次风助燃,只要对称投用就不会对炉内空气动力场造成不利影响。