滾筒式冷渣器在220th循環(huán)流化床鍋爐上的應用-

1、滾筒式冷渣器在220t/h循環(huán)流化床鍋爐上的應用Application of Rolling2cylinder T ype SlagC ooler for220t/h CFB Boiler冷杰1,吳強2,吳穎強2(1.遼寧電力科學研究院,遼寧沈陽110006; 2.大連香海熱電廠,遼寧大連116021摘要:通過對大連香海熱電廠220t/h循環(huán)流化床鍋爐滾筒式冷渣器特點及運行方式的分析,為國內循環(huán)流化床鍋爐冷渣器的配套提供參考。關鍵詞:循環(huán)流化床鍋爐;冷渣器;特點中圖分類號TK229.5+2文獻標識碼B文章編號1004-7913(200210-0029-03大連香海熱電廠一期工程安裝2臺奧斯龍美

2、國FW PY ROPOWER公司技術設計,哈爾濱鍋爐制造有限公司進行技術和設計轉化并制造的高溫高壓、自然循環(huán)220t/h循環(huán)流化床鍋爐。在燃燒設計煤種時,鍋爐額定蒸汽流量120t/h,額定蒸汽壓力919MPa,額定蒸汽溫度540,給水溫度215,排煙溫度149,Ca/S摩爾比210,燃料消耗量29520kg/h,石灰石消耗量5616kg/h,鍋爐熱效率90167%。燃燒灰分2914%,低位發(fā)熱量20990k J/kg。石灰石成分碳酸鈣含量為91130%。該爐大渣排放系統(tǒng)每臺爐采用2臺水冷螺旋冷渣器,將大渣溫度降到100左右,再由輸渣機和斗提送到渣倉。1冷渣器設計參數(shù)數(shù)量:2臺;出力:100%/

3、臺(最差燃料;熱渣溫度:927;冷渣溫度:100;水質:除鹽水;殼體冷卻水流量>1019t/h;軸承冷卻水流量>1518t/h;驅動方式變速驅動調節(jié)。2排渣系統(tǒng)特點211冷渣器結構每個冷渣器均有1個單空心螺旋軸且外套1個水套式凹槽體組成,冷卻水通過空心軸、端板、回流經過每個空心軸,水還要流經外套以加強傳熱,冷渣器的設計要盡量降低灰產生的任何擠壓。設備的心臟是1臺空心螺旋推出器,它與旋轉式接頭成為一體,以供熱傳導介質的進入和排出,螺旋推出器是由轉管和端軸完成,而螺旋推出器就在端軸上旋轉,端軸的一端是空心上并帶有螺旋,以便配雙口旋轉式接頭,端軸的另一端是實心的,并可以用鍵進行適當驅動部

4、件配接固定。空心螺線形翼片安裝在轉管上并呈螺旋形,這種螺旋形翼片不直接焊接在轉管上,而是焊接在轉管的端頭上,這種結構使得翼片和墊圈在承受外力和熱膨脹的情況下在轉管上形成彎曲,從而避免翼片的焊縫受力過大。212冷渣器工作原理螺旋冷渣器的主要作用是與同向轉動的螺旋輸送機進行熱傳導。其具體過程如下:當物料經螺旋冷渣器沿輸送槽推動時,其熱量通過螺旋冷渣器的螺旋表面帶夾套的輸送槽管壁向外傳導。螺旋冷渣器的翼片和軸是空的,輸送槽帶夾套以使冷卻水循環(huán),循環(huán)水使螺旋冷渣器和輸送槽的表面冷卻。輸送過程中的這種向心聚合和驅散作用,伴隨著緩慢的旋轉使得工藝物料和熱傳導面之間發(fā)生頻繁接觸,并產生高效熱傳導。設備的心臟

5、是1臺空心螺旋推出器,它與旋轉式接頭成為一體,以供熱傳導介質的進入和排出。水進入旋轉式接頭頂部口,流過內外同心管之間的環(huán)形區(qū)域,呈螺旋狀通過空心翼片,再通過轉管排出,然后通過同心管內并從旋轉接頭底口排出,翼片中導熱介質流動的方向與大渣相對流動。213排渣系統(tǒng)特點排渣系統(tǒng)見圖1。燃燒室中一定的溫度為760900的大渣通過2個中央排渣管排出燃燒室,在每一個排渣點大渣都通過一個特殊的排放系統(tǒng)將大渣排放到一個水冷螺旋冷渣器內。通過控制與之相連的2臺水冷變速螺旋冷渣器的速度排出。922002年第10期東北電力技術圖1排渣系統(tǒng)這些排出的渣主要有灰、硫酸鈣和未反應的石灰石,外加少量的未燃碳和其他外來物質(螺

6、栓、鐵屑、硫化鐵類物質等組成。從每個中央排渣管排出的渣進入一個變速驅動的水冷螺旋冷渣器中,渣被冷卻到75左右,冷卻后的渣從冷渣器中排出,進輸渣系統(tǒng)。改變螺旋冷渣器的速度可以控制燃燒室中床料存量的控制。對于燃燒室而言,必須有一部分物料進而另一部分物料出。對燃料和石灰石供給量一定的情況,增加渣的排出量會減少床料的存量,因而降低床壓。降低渣的排出量有與上述相反的作用?？拷紵也硷L板頂部、位于底渣中央排渣管上開2個孔是供中央排渣管堵塞時用以釋放來自空氣炮的壓縮空氣的。排渣系統(tǒng)的設計和運行必須由處理的渣量以及設備的溫度限制決定的。每個排渣系統(tǒng)和水冷螺旋冷渣器的規(guī)格均按最差燃料100%大渣排放來考慮的,

7、這樣可以保證較高的利用率。輸灰系統(tǒng)運行的關鍵是在鍋爐運行期間對螺旋冷渣器的速度加以控制,以使燃燒室內的壓力保持在500Pa的小范圍內,床料量的大小將對床溫、燃燒效率和S O2捕捉率構成影響。當燃料和石灰石供給量隨鍋爐負荷波動和風量變化而變化時,可以提高調節(jié)冷渣器的速度來控制床壓,以實現(xiàn)最佳床儲料量控制和最佳鍋爐系統(tǒng)運行。循環(huán)流化床鍋爐中的除渣就是要在燃料供給、石灰石供給與除渣之間保持連續(xù)不斷地動態(tài)平衡。如果鍋爐是在穩(wěn)定的條件下運行(給料量恒定,輸渣系統(tǒng)速度的降低將會導致除灰量的降低,因而導致床位和床壓的增高,除渣系統(tǒng)速度的增高,同時保持其他給料恒定,將會導致床料儲量的降低以及床位和床壓的降低。

8、通過螺旋冷渣器的冷卻水來自除鹽水,冷卻水壓力、流量和溫度必須定期監(jiān)測。冷卻水回水回路分成兩路。一路沿水套,另一路沿螺旋推進器,最后合格的冷卻水去低脫。如果冷卻水供給不足或中斷,螺旋推進器中底渣的熱會使冷卻器的冷卻部分變成蒸汽發(fā)生器,導致設備損壞。在任何時候都必須保持冷卻水流過底渣螺旋冷渣器。床料經過底渣中央排渣管,由水冷底渣螺旋冷渣器輸送到渣輸送系統(tǒng),經過斗提到渣倉,由汽車運走。3螺旋冷渣器的運行步驟311底渣排放系統(tǒng)安全聯(lián)鎖a.開底渣排放閥條件為對應的冷渣器未運行。b.冷渣器啟動條件為無MFT,對應的閘板閥開,殼體冷卻水流量>1019t/h,軸承冷卻水流量>1518t/h。312

9、底渣系統(tǒng)投入當床壓超過415515kPa時,底渣系統(tǒng)可投入運行。根據(jù)實際情況,底渣系統(tǒng)也可以在燃煤投入前投入運行。啟動螺旋冷渣器,檢查床壓和中心03東北電力技術2002年第10期 排渣管出口溫度,必要時調節(jié)床壓,保持正常的床壓指示值。313螺旋冷渣器啟動a.啟動螺旋冷渣器。b.將冷渣器轉速調整至最低。c.開啟排渣管隔離擋板,將物料排入料斗。d.根據(jù)床壓調至適當?shù)霓D速。314螺旋冷渣器運行中的注意事項a.經常檢查冷卻水系統(tǒng)的壓力、溫度、流量及回收水箱水位,絕不允許斷水。b.經常檢查螺旋冷渣器的轉動部分及軸承的振動、溫度是否超過正常值。c.檢查冷渣器入口物料和出口物料是否暢通。當發(fā)生中心排渣管堵塞

10、時,可關閉其隔離擋板,開動空氣炮,疏通后則立即開啟其隔離擋板。d.螺旋冷渣器屬壓力容器,無論何種原因導致螺旋冷渣器停止,都應盡快查明原因,使其恢復;如果短期內不能啟動,應將排渣管隔離擋板切換到就地位置,人工把冷渣器內物料清除干凈方可重新啟動。e.底渣螺旋冷渣器應手動運行,根據(jù)床壓調整轉速。f.嚴禁用排渣管隔離擋板來做節(jié)流控制。315螺旋冷渣器的停止a.關閉中心排渣管隔離擋板。b.排空螺旋冷渣器內的物料。c.停止螺旋冷渣器。4存在的問題水冷螺旋冷渣器是一種應用較多的冷渣器,大渣在絞龍葉片間隙中通過,水可以在外壁夾層中通過,也可以在葉片或主軸上的水夾套通過。這種冷渣器由于不進風,不會發(fā)生渣再燃結焦

11、現(xiàn)象。但投產初期,1臺水冷絞龍冷渣器發(fā)生彎軸現(xiàn)象,在實際運行中,其中1臺水冷絞龍冷渣器發(fā)生過葉片磨穿漏水現(xiàn)象,葉片頂部加護板后,解決了磨損漏泄問題。經過2年的運行,沒有發(fā)生過其他問題,該水冷絞龍冷渣器運行情況良好,但磨損嚴重一直是水冷絞龍冷渣器的主要問題。5結束語如果從循環(huán)流化床鍋爐中排出的高溫爐渣不經過冷卻處理,高溫爐渣不僅帶走料中大量的物理熱,而且還造成環(huán)境污染,由于高溫爐渣不能采取機械除渣(人力除渣,經常危及人身安全。當采用冷渣器后不僅可以利用渣的物理熱,而且還可以實現(xiàn)機械運輸。故渣的冷卻是十分必要的。通過對大連香海熱電廠220t/h循環(huán)流化床鍋爐水冷螺旋冷渣器設計參數(shù)、系統(tǒng)特點、運行方

12、式和存在問題的分析,為國內循環(huán)流化床鍋爐的輔助設備配套提供參考。作者簡介:冷杰(1962-,男,碩士,高工,現(xiàn)從事鍋爐的試驗研究工作。(收稿日期2002-08-01(上接第13頁室壓力降低,前側墻床溫升高,而且還會由于前側返料量的突然減少,造成前后料層不均,前墻變薄,后墻變厚。在試驗過程中,曾出現(xiàn)過前側料層高度不足300mm,后側料層厚度達1200mm,前側形成通道,后側結焦,導致停爐。512保證松動蒸汽的參數(shù)穩(wěn)定上U型閥的松動蒸汽要保持一定的壓力和過熱度,否則會在此處產生濕灰,無法循環(huán)。6結束語利用循環(huán)流化床鍋爐實現(xiàn)熱、電、煤氣三聯(lián)產工藝,具有結構緊湊、節(jié)約投資和生產成本低等優(yōu)點。目前國內已有多家科研單位完成了工藝試驗,通過了技術鑒定并獲取專利,對于單獨生產煤氣和循環(huán)流化床鍋爐運行都是成功的,二者結合的工