冷渣器原理及比較ppt課件

1、冷渣器原理及構(gòu)造冷渣器的作用循環(huán)流化床鍋爐爐膛下部排放的大渣溫度在850950之間，具有大量的物理顯熱，假設(shè)處置不當(dāng)，既浪費(fèi)了能源，又惡化了現(xiàn)場運(yùn)轉(zhuǎn)條件，灰渣中殘留的硫和氮仍可以在爐外釋放二氧化硫和氮氧化物，呵斥環(huán)境污染。為了提高鍋爐效率并保證排渣運(yùn)轉(zhuǎn)人員的平安，必需把爐渣冷卻至一定的允許溫度之內(nèi)普通在100左右，這樣鍋爐應(yīng)設(shè)置冷渣器。 綜上所述，冷渣器作用主要有 1、回收熱量，加熱給水，起省煤器作用； 2、加熱空氣，起空氣預(yù)熱器作用； 3、同時加熱水和空氣； 4、堅(jiān)持爐膛灰平衡和床料的良好流化； 5、細(xì)顆粒分選回送，提高熄滅和脫硫效率。冷渣器分類按介質(zhì)分：水冷、風(fēng)冷、及風(fēng)水結(jié)合；按冷卻原理分

2、：機(jī)械式、非機(jī)械式； 其中機(jī)械式：水冷絞籠式、水冷滾筒式、高強(qiáng)鋼帶式等； 其中非機(jī)械式主要以流化床式為代表；按灰渣運(yùn)動方式：流化床式、挪動床式、混合床以及螺旋保送式等；高溫灰渣與冷卻介質(zhì)相互流動方式：順流，逆流，交叉流和混合流動方式等。幾種常用的典型冷渣器 目前國內(nèi)按引進(jìn)技術(shù)設(shè)計(jì)的幾種典型冷渣器為HG型風(fēng)水結(jié)合冷渣器，SG型風(fēng)水結(jié)合冷渣器，DG型風(fēng)水結(jié)合冷渣器。前兩種冷渣器在二、三室之間設(shè)有隔墻，流化渣從隔墻溢流到下一個倉室，故又稱溢流式，后一種DG型風(fēng)水結(jié)合冷渣器各室之間也有隔墻，但在隔墻的底部左側(cè)或右側(cè)設(shè)有流渣口，渣流呈S形，又可稱為迷宮式。此外，還有滾筒式冷渣器，鋼帶風(fēng)冷式冷渣器，氣墊床

3、冷渣器和射流床冷渣器。鋼帶風(fēng)冷式冷渣器為進(jìn)口產(chǎn)品，價錢較高，目前只需徐州賈旺電廠運(yùn)用。 其中，國內(nèi)最常用的是風(fēng)水結(jié)合冷渣器及滾筒冷渣器，下面分別給予詳細(xì)闡明。風(fēng)水結(jié)合冷渣器任務(wù)原理風(fēng)水結(jié)合冷渣器是一種多床式冷渣器，是在單床式冷渣器的根底上開展起來的，本質(zhì)上是一個布置有埋管式水冷管束和水冷換熱外表的小鼓泡床 。普通分為多個分室，冷空氣經(jīng)過高壓風(fēng)機(jī)保送到冷渣器的風(fēng)室，冷風(fēng)均勻地穿過布風(fēng)板，與布風(fēng)板上的爐渣混合，使得灰渣呈現(xiàn)流化形狀。在流態(tài)化的形狀下，一方面冷空氣與爐渣進(jìn)展混合接觸式換熱，冷空氣被加熱后前往爐膛，爐渣被冷卻；另一方面，和冷渣器內(nèi)布置水冷受熱面進(jìn)展外表式換熱，有效地吸收爐渣熱量，降低渣

4、溫。風(fēng)水結(jié)合冷渣器 1、HG型風(fēng)水結(jié)合冷渣器 HG型風(fēng)水結(jié)合冷渣器經(jīng)過錐型閥或L閥與鍋爐本體相連，經(jīng)過調(diào)理錐型閥或L閥來控制排渣量，其構(gòu)造見圖。 通常每臺鍋爐裝有兩臺風(fēng)水結(jié)合式冷渣器，當(dāng)后墻給煤時，它們位于爐前。冷渣器呈矩形，內(nèi)襯耐磨、耐火資料，共分三個室，第一室沒有布置受熱面，主要是利用流化風(fēng)冷卻熱渣，并起到一個緩沖的作用，以便從爐膛排出的渣在這里經(jīng)過緩沖以后能沿冷渣器寬度方向均勻分配，確保冷卻效果。第二、三室裝有蛇形管束，一、二室相通，二、三室由風(fēng)冷隔墻隔開，冷渣器底部有布風(fēng)板和風(fēng)箱。每臺冷渣器有一個進(jìn)渣管，位于第一室側(cè)面；在第三室后面有一個排渣口和一個返料口，排渣口與排渣系統(tǒng)相銜接，返料

5、口與爐膛相連。 當(dāng)爐膛下部床壓升高時，底渣經(jīng)過爐膛前墻底部的兩個出渣口從側(cè)面進(jìn)入冷渣器第一室內(nèi)，在流化風(fēng)的作用下，首先在第一室內(nèi)得到冷卻，再經(jīng)過第二室翻過隔墻溢流到第三室，底渣不斷被風(fēng)和水冷管束冷卻，冷卻到150 以下的底渣再溢流到排渣口，進(jìn)入排渣系統(tǒng)；流化空氣及所攜帶的細(xì)灰經(jīng)過返料管重新送回爐膛。冷渣器經(jīng)過構(gòu)架支在零米地面上，與爐膛的膨脹差是經(jīng)過安裝在進(jìn)渣管及返料管中間的膨脹節(jié)來處理的。該種方式的冷渣器的優(yōu)點(diǎn)是：對煤種的順應(yīng)性強(qiáng)，在運(yùn)轉(zhuǎn)時，冷渣器內(nèi)存有大量的冷渣，可接受大量熱渣涌入呵斥的熱沖擊；經(jīng)過溢流的方式排渣，當(dāng)進(jìn)渣量添加時溢流量也添加，進(jìn)渣量減少時溢流量也隨之減少，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定；采用304

6、0的級除鹽水和冷風(fēng)作為冷卻介質(zhì)，可獲得較大的傳熱溫差，采用埋管式受熱面，傳熱系數(shù)可達(dá)200 W/m2K以上；單臺冷卻才干可達(dá)2030 t/h；采用較低的流化速度(1 m/s)，埋管受熱面的磨損較輕，可運(yùn)轉(zhuǎn)一個大修周期，運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)量小。注：其中有個膨脹差的問題，值得思索。2、SG型風(fēng)水冷流化床冷渣器(FBAC) 對于較大容量和燃料灰分較高的鍋爐，上鍋采用風(fēng)水冷流化床冷渣器(FBAC)，見圖9-2。風(fēng)水冷流化床冷渣器內(nèi)部由2個冷卻倉組成，其上設(shè)有一個裝有ACV閥的進(jìn)渣口、一個溢流排渣管和一個排氣口。爐膛排出的熱渣由ACV閥控制調(diào)理進(jìn)入FBAC的第一個冷卻倉，在第一個冷卻倉前部留有足夠的空間(稱為平衡

7、室)使熱渣均勻地經(jīng)過水冷管束。每個倉中布置有水冷管束，倉與倉之間用分隔墻隔開，固體顆粒溢墻均勻地進(jìn)入下一個冷卻倉，在每個倉有管束和沒有管束的區(qū)域均有其獨(dú)立的布風(fēng)安裝，布風(fēng)安裝為鋼板式構(gòu)造，在布風(fēng)板上布置有“T型風(fēng)帽，運(yùn)轉(zhuǎn)時，經(jīng)過各自獨(dú)立的配風(fēng)風(fēng)管風(fēng)量的調(diào)理來保證冷渣器的冷卻效果。冷渣經(jīng)過設(shè)在第二冷卻倉的溢流排渣口排出，每一個冷卻倉布風(fēng)板上還設(shè)有檢修用排渣口。根據(jù)詳細(xì)情況，管束內(nèi)冷卻水可以是給水，也可以是凝結(jié)水。3、DG型風(fēng)水結(jié)合冷渣器DG型選擇性流化床冷渣器簡圖見圖9-3。床底大渣經(jīng)過位于每個側(cè)墻上的排料管保送到選擇性排灰冷渣器，每個冷渣器配一個排渣口和一個進(jìn)渣管，在每個進(jìn)渣管上布置有導(dǎo)向風(fēng)帽

8、，經(jīng)過風(fēng)帽的定向布置來保證渣從爐膛至冷渣器順利保送，進(jìn)渣管所需空氣由“J閥回料風(fēng)機(jī)提供。冷渣器分為3個小室，沿渣走向分別為選擇室和冷卻室，各小室分別有各自獨(dú)立的布風(fēng)安裝。選擇室尚有部分熄滅，流化速度設(shè)計(jì)較高，防止結(jié)渣。每個小室用分隔墻隔開，在進(jìn)入下一個小室之前，固體繞墻流過，延伸了停留時間，冷卻效果好，大渣溫度可控制在200 以下。一切空氣均來自一次風(fēng)機(jī)出口的冷(熱)風(fēng)道。冷渣器布風(fēng)安裝為鋼板式，在布風(fēng)板上布置有“型導(dǎo)向風(fēng)帽。選擇室的排氣從爐膛側(cè)墻單獨(dú)引回爐膛，冷卻室排氣在隔墻頂部附近排出，從爐膛側(cè)墻前往爐膛。冷渣器中設(shè)置有事故自動噴水系統(tǒng)，用于緊急形狀下的灰冷卻，系統(tǒng)水源為：0.350.42

9、 MPa，水溫小于33 。冷渣器進(jìn)渣管、冷渣器內(nèi)部的堵塞景象及處理措施冷渣器的排渣控制方式，目前國內(nèi)的冷渣器有進(jìn)渣機(jī)械控制和出渣控制兩種方式，見以下圖。流化床冷渣器排渣控制閥爐 膛溢流排渣大渣排放口大渣排放口冷渣器旋轉(zhuǎn)閥排渣爐 膛冷渣器進(jìn)渣管、冷渣器內(nèi)部的結(jié)渣和堵塞是相互影響的，當(dāng)出現(xiàn)結(jié)渣時，可呵斥堵塞；反過來，堵塞也可加劇結(jié)渣景象的發(fā)生。所以除了措施外，在冷渣器的設(shè)計(jì)和運(yùn)轉(zhuǎn)中還可采取以下措施防止在冷渣器進(jìn)渣管、冷渣器內(nèi)部出現(xiàn)堵塞。冷渣器進(jìn)渣管的口徑選取要合理，不能太小。冷渣器進(jìn)渣管采用適宜的傾角斜度，通常與程度夾角a=510。進(jìn)渣管采用漸擴(kuò)方式，有利渣的流動。進(jìn)渣管入口處、進(jìn)渣管中部布置有風(fēng)

10、嘴，風(fēng)嘴不宜伸入排渣管內(nèi)太長，伸入太長也容易呵斥堵塞。當(dāng)排渣管內(nèi)出現(xiàn)堵塞時，將吹掃風(fēng)切換為高壓吹掃風(fēng)，用于防堵。冷渣器的每個冷卻室設(shè)置排大渣口，定期排放大渣。冷渣器隔墻開孔繞流孔大小合理，不宜太小，不利渣的流動。滾筒冷渣器任務(wù)原理 滾筒式冷渣器灰渣采用機(jī)械保送，任務(wù)時在驅(qū)動安裝的帶動下低速轉(zhuǎn)動，筒體內(nèi)部的灰渣在旋轉(zhuǎn)葉片或其它作用力作用下緩慢向低溫端挪動。冷卻水由旋轉(zhuǎn)水接頭、水冷簡體及簡體外部回水管構(gòu)成的回路中流動，將熱量帶走。滾筒冷渣器1、靈式滾筒冷渣器 下面以山東白楊河電廠的出力為5-20t/h型號為GTL15D-20靈式冷渣器為例進(jìn)展引見。進(jìn)、出渣管中心線間隔8m，滾筒內(nèi)徑1.5m，內(nèi)、外

11、壁間隙20mm，中間通以冷卻水，冷卻水來自凝結(jié)水泵出口，回至末級低加出口，冷卻水量到達(dá)70100t/h，進(jìn)口水溫40，出口水溫6080。爐內(nèi)的熱渣經(jīng)過進(jìn)渣管進(jìn)入冷渣器，進(jìn)渣管上有密封/膨脹補(bǔ)償安裝，冷渣器進(jìn)渣端有獨(dú)特的防漏渣專利技術(shù)。滾筒內(nèi)壁上焊有200250mm高的螺旋葉片，螺旋葉片之間還有許多縱向葉片，熱渣在螺旋葉片的推進(jìn)下向出渣口挪動的過程中，被縱向葉片攜帶到滾筒頂部然后才下落，加強(qiáng)換熱效果。另外，冷渣器進(jìn)、出渣處各有一條負(fù)壓吸塵管接到引風(fēng)機(jī)入口煙道，既防止揚(yáng)塵，又起到一定風(fēng)冷作用。靈式滾筒冷渣器在構(gòu)造方面的主要特點(diǎn)有：滾筒內(nèi)部葉片方式進(jìn)展了進(jìn)一步改良，添加了縱向葉片密度，換熱冷卻效果更

12、好；進(jìn)渣端防漏渣構(gòu)造是新型專利，密封效果好，運(yùn)用壽命長；滾筒外部的兩個支撐圈和大鏈輪是用螺栓緊固在滾筒上的，長期運(yùn)轉(zhuǎn)磨損失效后可以方便的改換；銜接進(jìn)、出水管道的靈式旋轉(zhuǎn)水接頭密封好，不漏水，檢修方便，改換，維護(hù)費(fèi)用低；滾筒高度在支承圈和支承輪磨損而下降超限后能進(jìn)展?jié)L筒高度調(diào)整(專利技術(shù))，可以有效延伸支承圈和支承輪壽命而長期堅(jiān)持設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)松靈公司的滾筒冷渣器輪廓及剖面圖5、多管滾筒(蜂窩)式滾筒式冷渣器多管滾筒(蜂窩)式滾筒式冷渣器以山東章丘圣火科技公司的產(chǎn)品為代表，特點(diǎn)是滾筒傾斜15左右，筒內(nèi)布置多根相互平行的六棱管，各管間隙中通冷卻水；靖江合金鋼廠的峰窩式為程度布置圓管，內(nèi)有螺旋葉片，采

13、用合金鋼管，不易走漏堵塞冷渣器的綜合對比1、風(fēng)水冷渣器的優(yōu)缺陷優(yōu)點(diǎn)： 1、沒有任何機(jī)械傳動部件，有效地防止了機(jī)械傳動部件在高溫固體任務(wù)環(huán)境下容易出現(xiàn)的磨損和卡澀景象，并且冷卻才干也較大， 2、可以有效地將大渣里面所夾帶的細(xì)的顆粒重新送回爐膛，提高碳的燃盡度和石灰石的利用率，并還可以將大渣的物理顯熱有效回收，提高整個機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。 在正確運(yùn)轉(zhuǎn)的條件下，可以確保鍋爐延續(xù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。缺陷： 1、對燃料入爐粒度的要求比較高，假設(shè)燃料入爐粒度偏大，由于采用流化冷卻的原理，勢必影響到冷渣器里面渣的流化，從而容易帶來結(jié)焦景象，引起排渣不暢。 2、假設(shè)在鍋爐底渣量特別大的情況下，為了確保冷卻效果，那么采用的冷卻

14、風(fēng)量必然較大，呵斥風(fēng)帽及受熱面的磨損。 3、冷渣器進(jìn)渣量無法準(zhǔn)確控制。冷渣器運(yùn)轉(zhuǎn)中經(jīng)常發(fā)生大量過渣的景象，很容易堵塞冷渣器，另外排渣量過大，還呵斥冷渣器出口排渣溫度偏高，影響輸渣泵的正常任務(wù)，嚴(yán)重時呵斥輸渣泵保送不及或輸渣管路堵塞，呵斥冷渣器被迫停運(yùn)。按引進(jìn)技術(shù)設(shè)計(jì)制造的CFB鍋爐目前在電廠的運(yùn)轉(zhuǎn)情況分為三種：(1) 燃料制備系統(tǒng)可以保證燃煤粒度符合設(shè)計(jì)要求的電廠，風(fēng)水結(jié)合冷渣器運(yùn)轉(zhuǎn)根本正常：如云南循檢司電廠、廣州雙水電廠、河南平橋電廠及廣東東糖電廠等。(2) 燃料粒度超越設(shè)計(jì)要求的電廠，經(jīng)過電廠對設(shè)備的改良和運(yùn)轉(zhuǎn)方式的改良，仍堅(jiān)持風(fēng)水結(jié)合冷渣器的運(yùn)轉(zhuǎn)，但是設(shè)備維護(hù)及勞動強(qiáng)度很大，這些電廠目前

15、還很多；(3) 燃料粒度超標(biāo)嚴(yán)重，風(fēng)水結(jié)合冷渣器運(yùn)轉(zhuǎn)事故很多，又有經(jīng)濟(jì)實(shí)力的電廠，將風(fēng)水結(jié)合冷渣器改為滾筒冷渣器，如河南新鄉(xiāng)電廠、開封電廠、山東白楊河電廠、濟(jì)寧電廠、河北石家莊電廠等。滾筒冷渣器的優(yōu)缺陷優(yōu)點(diǎn)：1、滾筒冷渣器在排渣量的準(zhǔn)確、可靠控制方面擁有各種排渣控制閥所無法比較的優(yōu)勢，比如原先的錐形閥，它的開度和出渣量之間沒有確定的比例關(guān)系，而滾筒冷渣器的轉(zhuǎn)速與出渣量之間根本是一一對應(yīng)的線性關(guān)系； 2、在此根底上，投入了床壓自動控制，調(diào)理質(zhì)量非常好，負(fù)荷、煤質(zhì)發(fā)生變化時都可以自動維持床壓在一定的范圍內(nèi)，運(yùn)轉(zhuǎn)人員的監(jiān)盤任務(wù)量因此進(jìn)一步減輕； 3、構(gòu)造簡單、系統(tǒng)簡單，與機(jī)組的其它系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度?。?4

16、、由于爐渣在滾筒式冷渣器內(nèi)由機(jī)械驅(qū)動，不存在死區(qū)，不易出現(xiàn)堵塞、結(jié)焦等景象。對灰渣的篩分特性不敏感，只需能從落渣管落下，就可以被冷卻保送出去； 5、爐渣廢熱回收利用率較高，當(dāng)冷卻水量充足時，可將排渣冷卻到較低溫度，部分設(shè)備可以把灰渣冷卻到90； 6、進(jìn)渣控制簡單可靠。進(jìn)渣利用爐膛與冷渣器內(nèi)的壓力差，使?fàn)t渣自動經(jīng)過落渣管進(jìn)入冷渣器。缺陷： 1、由于冷渣器的換熱方式為外表式換熱，換熱系數(shù)較小，冷渣器比體積較大； 2、由于滾筒冷渣器主要依托水冷，風(fēng)冷比較微弱，而且熱風(fēng)是送到引風(fēng)機(jī)入口前的煙道，熱量不能回收，細(xì)的物料也不能回收，在燃用某些特定煤種時能夠會呵斥爐內(nèi)細(xì)料缺乏，因此可以思索進(jìn)一步加強(qiáng)風(fēng)冷作用

17、，并將熱風(fēng)送入爐內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)細(xì)料返送。 3、由于存在轉(zhuǎn)動部件及機(jī)械保送，磨損及密封問題較為突出，存在漏水、漏渣等問題，設(shè)備的壽命較短； 4、因整個換熱安裝處于旋轉(zhuǎn)當(dāng)中，筒體中換熱面冷熱交替，金屬熱疲勞損傷較大。 這些缺陷使得滾筒式冷渣器在大型化開展方向上需求抑制較多困難。目前冷渣器的選擇情況 由于風(fēng)水結(jié)合和滾筒冷渣器的特點(diǎn)，有的制造廠在新設(shè)計(jì)100150MWeCFB鍋爐時，已決議采用滾筒冷渣機(jī)，而在采用引進(jìn)技術(shù)設(shè)計(jì)300MWe鍋爐時，仍用風(fēng)水結(jié)合冷渣器，緣由是風(fēng)水結(jié)合冷渣器在國外是一種成熟的技術(shù)：傳熱效果好，細(xì)渣回收，而且占地面積小，排渣溫度低，而滾筒冷渣機(jī)目前尚無適用的產(chǎn)品，需求改良冷渣機(jī)內(nèi)

18、冷卻方式，否那么在零米處布置發(fā)生困難。這就要求在燃料制備上下功夫，電廠要肯于投資，建立干煤棚或枯燥設(shè)備，采用兩級破碎加一級篩分系統(tǒng)，以保證要求的顆粒度。對冷渣器選擇的建議1、小容量鍋爐、小容量鍋爐 1) 對于原煤粒度小，灰分不大的燃料，可以保證設(shè)計(jì)要求的入爐煤粒度，建議采用對于原煤粒度小，灰分不大的燃料，可以保證設(shè)計(jì)要求的入爐煤粒度，建議采用風(fēng)水結(jié)合冷渣器，并消除運(yùn)轉(zhuǎn)上發(fā)現(xiàn)的問題，改良設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品性能；風(fēng)水結(jié)合冷渣器，并消除運(yùn)轉(zhuǎn)上發(fā)現(xiàn)的問題，改良設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品性能；2) 對于原煤灰分大，矸石多，無法保證要求的顆粒度，為了減少勞動強(qiáng)度，提高運(yùn)轉(zhuǎn)對于原煤灰分大，矸石多，無法保證要求的顆粒度，為了減少勞動強(qiáng)度，提高運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)性，建議采用滾筒冷渣器。青島松靈公司的冷渣器，單機(jī)出力大，運(yùn)轉(zhuǎn)效果較好；經(jīng)濟(jì)性，建議采用滾筒冷渣器。青島松靈公司的冷渣器，單機(jī)出力大，運(yùn)轉(zhuǎn)效果較好；可供選用。平頂山宇青廠也有一定消費(fèi)規(guī)模?？晒┻x用。平頂山宇青廠也有一定消費(fèi)規(guī)模。 3對于原煤灰分大，矸石多，而又要求采用風(fēng)水結(jié)合冷渣器的電廠，必需改良燃料對于原煤灰分大，矸石多，而又要求采用風(fēng)水結(jié)合冷渣器的電廠，必需改良燃料制備，包括耐磨的兩級破碎機(jī)制備，包括耐磨的兩級破碎機(jī)+篩分篩分+枯燥設(shè)備，以保證要求的設(shè)計(jì)入爐燃料粒度。關(guān)枯燥設(shè)備，