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【論文】循環(huán)流化床鍋爐排渣設(shè)備的應(yīng)用
(時(shí)間:2012-11-20 10:38:33)
  循環(huán)流化床鍋爐以煤的潔凈燃燒技術(shù)及其較好的煤種適應(yīng)性,具有燃燒效率高、不易滅火、灰渣可利用性好等特點(diǎn),在我國中小型熱電企業(yè)中得到迅速推廣正向大型化方向發(fā)展。但作為CFB鍋爐的輔機(jī)——排渣設(shè)備及系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展確實(shí)存在相當(dāng)?shù)臏笮。國?nèi)已投產(chǎn)的75t/h、130t/hCFB鍋爐幾乎沒有成型的排渣系統(tǒng)能長期連續(xù)運(yùn)行。因此,開發(fā)、研制、推廣新型整套排渣設(shè)備勢在必行。
  2、國內(nèi)外應(yīng)用CFB鍋爐排渣設(shè)備的差別
  國外CFB鍋爐均配有灰渣冷卻裝置、灰渣輸送設(shè)備來冷卻高溫灰渣和輸送低溫灰渣,這些裝置設(shè)備應(yīng)用基本是成功的,這不僅與其設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行水平有關(guān),而且還與其燃料特性(含灰量低、粒度小)等有關(guān)。由于灰渣量少,且粒度較小,灰渣的冷卻和輸送易于實(shí)現(xiàn)。我國的CFB鍋爐多數(shù)燃用高灰低熱值煤,灰渣量大,顆粒較粗,冷渣、輸渣問題未得到根本解決。我國現(xiàn)運(yùn)行的75t/h、130t/hCFB鍋爐中幾乎很少有成型的、完善的干式冷渣、輸渣設(shè)備。多數(shù)只有冷渣設(shè)備卻無輸渣設(shè)備。少數(shù)CFB鍋爐還采用完全人工排放熱渣,自然堆放冷卻或用水直接冷卻。不僅增加灰渣物熱損失,還污染環(huán)境,也不利于灰渣的綜合利用。
  3、國內(nèi)CFB鍋爐排渣設(shè)備的現(xiàn)狀
  循環(huán)流化床鍋爐的排渣方式可分為濕式排渣和干式排渣兩種形式。
  3.1濕式排渣系統(tǒng)
  是*工業(yè)水循環(huán)系統(tǒng)、渣溝、沖渣水泵、沉渣池等設(shè)備組成水力除渣系統(tǒng)。是大型發(fā)電廠的典型排渣方式,雖然應(yīng)用技術(shù)過關(guān),但應(yīng)用于CFB鍋爐,水淬后的灰渣活性變差,不宜于灰渣的綜合利用,且占地面積大,灰渣物理熱損失較大。同時(shí)還帶來了水污染及水資源浪費(fèi),因此對(duì)于CFB鍋爐應(yīng)用濕式除渣不是一種合理排渣方式,不作推廣使用。
  3.2干式排渣系統(tǒng)
  干式排渣是CFB鍋爐推廣采用的主要排渣方式,一般干式排渣系統(tǒng)由冷渣設(shè)備、輸渣設(shè)備、儲(chǔ)渣倉、冷渣器進(jìn)料閥和儲(chǔ)渣倉放料閥等設(shè)備組成。目前國內(nèi)運(yùn)行的75t/h、130t/hCFB鍋爐使用的干式冷渣、輸渣設(shè)備主要有以下幾種。
  3.2.1螺旋水冷式冷渣器
  俗稱水冷絞籠,熱渣沿螺旋槽道前進(jìn),具有一定壓力冷卻水在絞籠外殼水套內(nèi)和軸心、葉片的水套內(nèi)流動(dòng),兩種介質(zhì)逆向流動(dòng)換熱,熱渣可從850℃冷卻到200℃左右,可由調(diào)速電機(jī)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)數(shù)實(shí)現(xiàn)自控。其優(yōu)點(diǎn)是換熱量較大,再燃性小,運(yùn)行穩(wěn)定,調(diào)節(jié)方便,外型尺寸較小。缺點(diǎn)是主軸、葉片磨損量大,易漏泄,每年需更換葉片防磨護(hù)瓦維護(hù)量大,冷卻水水質(zhì)要求高(除鹽水或軟化水)應(yīng)合理設(shè)置一套水循環(huán)系統(tǒng),目前仍有許多用戶在使用。 
  3.2.2滾筒水風(fēng)冷式冷渣器
  熱渣進(jìn)入滾筒后沿其內(nèi)筒壁螺旋槽道前進(jìn),內(nèi)外筒夾套內(nèi)通過冷卻水與熱渣進(jìn)行表面逆向換熱,同時(shí)可接入風(fēng)冷系統(tǒng),可將850℃的熱渣冷卻至200~300℃。滾筒冷渣器的優(yōu)點(diǎn)是磨損小,維護(hù)量小,使用壽命長,結(jié)構(gòu)簡單,運(yùn)行可*。對(duì)冷卻水水質(zhì)要求不高(軟化水或工業(yè)水即可)。缺點(diǎn)是換熱量略低故外形尺寸略大,目前應(yīng)用范圍很廣。
  3.2.3鋼帶風(fēng)冷式冷渣機(jī)
  該設(shè)備是應(yīng)用于220t/h煤粉爐上的一種新型干式排渣設(shè)備,也可應(yīng)用于大型CFB鍋爐。其結(jié)構(gòu)主要由大量條形耐熱鋼板組成,*兩側(cè)鏈條帶動(dòng)低速前進(jìn),熱渣落在鋼板上受到負(fù)壓通風(fēng)大面積冷卻至200℃,冷風(fēng)吸熱升溫至300~400℃,可當(dāng)做送風(fēng)利用,該設(shè)備優(yōu)點(diǎn)是清潔衛(wèi)生,運(yùn)行穩(wěn)定可*,熱能利用性好,易于自控。但設(shè)備造價(jià)太高,投資大,設(shè)備體積龐大,只適合于大型CFB鍋爐。
  3.2.4移動(dòng)床式冷渣器
  移動(dòng)床冷渣器中灰渣*重力自上而下運(yùn)動(dòng),并與受熱面或空氣接觸換熱,冷卻后的爐渣從下渣口排出。有水冷式、風(fēng)冷式和風(fēng)水共冷式移動(dòng)床冷渣器。該設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可*、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是體積龐大、換熱效果差、應(yīng)用較少,只作為小容量或低灰份流化床中使用。
  3.2.5風(fēng)水共冷式流化床冷渣器
  該冷渣器利用流化床的氣固二相流特性傳熱,以風(fēng)冷為主,水冷為輔,冷渣溫度隨風(fēng)量增加和渣量的減少而降低,冷渣效果最佳。采用合理的風(fēng)水共冷式流化床冷渣器無機(jī)械設(shè)備,結(jié)構(gòu)簡單,維護(hù)費(fèi)用低,無需單獨(dú)設(shè)置風(fēng)機(jī)節(jié)電,出口風(fēng)溫高于200℃可作二、三次風(fēng)入爐,冷渣水可選擇低溫給水或其他冷凝水,出渣溫度在120℃左右,熱能回收利用性好,節(jié)能效果最佳,使配套輸渣設(shè)備工作安全可*,密封性好,缺點(diǎn)是體積略大。是一種很有發(fā)展前途灰渣冷卻設(shè)備,應(yīng)廣泛推廣應(yīng)用。
  3.2.6CFB鍋爐的輸渣設(shè)備
  目前國內(nèi)應(yīng)用的輸渣設(shè)備主要有刮板輸渣機(jī)、耐溫皮帶輸渣機(jī)、斗式提升機(jī)、鏈斗輸送機(jī)、正、負(fù)壓氣力輸渣設(shè)備等。刮板、斗提輸渣機(jī)故障率高,皮帶耐高溫性差,只能耐溫150℃,且揚(yáng)升角度小,而鏈斗、氣力輸送使用效果與之相比較好。
  3.3國內(nèi)幾種典型的排渣系統(tǒng)
  3.3.1由滾筒或水冷絞籠冷渣器、灰刮板、斗式提升機(jī)、儲(chǔ)渣倉等組成的機(jī)械排渣系統(tǒng)
  該系統(tǒng)在錦州二熱于1993年底投入使用,刮板、斗提經(jīng)多次改造,能長期運(yùn)行,出力較大。但排渣溫度在200~300℃刮板受熱膨脹,總刮板傳輸距離長,機(jī)械故障較多,斗提外殼及提斗磨損量大,傳動(dòng)鏈節(jié)距離長,拉力負(fù)荷大易折斷,檢修量大,運(yùn)行連續(xù)性差,對(duì)環(huán)境污染較大,不作推廣使用。
  3.3.2由滾筒或水冷絞籠、鏈斗輸送機(jī)、儲(chǔ)渣倉組成的機(jī)械排渣系統(tǒng)。
  該系統(tǒng)采用鏈斗輸送機(jī)運(yùn)行狀況有所提高,鏈斗運(yùn)行狀況較穩(wěn)定,出力較大。但在較高的渣溫下,轉(zhuǎn)動(dòng)部件也易損壞,有待進(jìn)一步改進(jìn)。但鏈斗的揚(yáng)升角度可達(dá)到60度,適合于高位傳輸且距離長、短均可,目前應(yīng)用較多。 
  3.3.3國電建設(shè)研究所為220t/h煤粉爐研制的較完善的干式排渣系統(tǒng)
  可應(yīng)用于大型的CFB鍋爐,原耐溫皮帶輸渣機(jī)因燒損而改為鏈斗,運(yùn)行狀況較穩(wěn)定,設(shè)備清潔,達(dá)到環(huán)保要求,但設(shè)備投資太大,不太適合于中小型CFB鍋爐。
  3.3.4由滾筒或水冷絞籠冷渣器
  配套氣力輸渣系統(tǒng)在沈陽新北熱電公司已運(yùn)行四年,經(jīng)多方位改造,已逐漸形成合理、完善的干式排渣系統(tǒng),有一定的成功經(jīng)驗(yàn)。


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