滚筒式冷渣器在220th循环流化床锅炉上的应用-

1、滚筒式冷渣器在220t/h循环流化床锅炉上的应用Application of Rolling2cylinder T ype SlagC ooler for220t/h CFB Boiler冷杰1,吴强2,吴颖强2(1.辽宁电力科学研究院,辽宁沈阳110006; 2.大连香海热电厂,辽宁大连116021摘要:通过对大连香海热电厂220t/h循环流化床锅炉滚筒式冷渣器特点及运行方式的分析,为国内循环流化床锅炉冷渣器的配套提供参考。关键词:循环流化床锅炉;冷渣器;特点中图分类号TK229.5+2文献标识码B文章编号1004-7913(200210-0029-03大连香海热电厂一期工程安装2台奥斯龙美

2、国FW PY ROPOWER公司技术设计,哈尔滨锅炉制造有限公司进行技术和设计转化并制造的高温高压、自然循环220t/h循环流化床锅炉。在燃烧设计煤种时,锅炉额定蒸汽流量120t/h,额定蒸汽压力919MPa,额定蒸汽温度540,给水温度215,排烟温度149,Ca/S摩尔比210,燃料消耗量29520kg/h,石灰石消耗量5616kg/h,锅炉热效率90167%。燃烧灰分2914%,低位发热量20990k J/kg。石灰石成分碳酸钙含量为91130%。该炉大渣排放系统每台炉采用2台水冷螺旋冷渣器,将大渣温度降到100左右,再由输渣机和斗提送到渣仓。1冷渣器设计参数数量:2台;出力:100%/

3、台(最差燃料;热渣温度:927;冷渣温度:100;水质:除盐水;壳体冷却水流量>1019t/h;轴承冷却水流量>1518t/h;驱动方式变速驱动调节。2排渣系统特点211冷渣器结构每个冷渣器均有1个单空心螺旋轴且外套1个水套式凹槽体组成,冷却水通过空心轴、端板、回流经过每个空心轴,水还要流经外套以加强传热,冷渣器的设计要尽量降低灰产生的任何挤压。设备的心脏是1台空心螺旋推出器,它与旋转式接头成为一体,以供热传导介质的进入和排出,螺旋推出器是由转管和端轴完成,而螺旋推出器就在端轴上旋转,端轴的一端是空心上并带有螺旋,以便配双口旋转式接头,端轴的另一端是实心的,并可以用键进行适当驱动部

4、件配接固定。空心螺线形翼片安装在转管上并呈螺旋形,这种螺旋形翼片不直接焊接在转管上,而是焊接在转管的端头上,这种结构使得翼片和垫圈在承受外力和热膨胀的情况下在转管上形成弯曲,从而避免翼片的焊缝受力过大。212冷渣器工作原理螺旋冷渣器的主要作用是与同向转动的螺旋输送机进行热传导。其具体过程如下:当物料经螺旋冷渣器沿输送槽推动时,其热量通过螺旋冷渣器的螺旋表面带夹套的输送槽管壁向外传导。螺旋冷渣器的翼片和轴是空的,输送槽带夹套以使冷却水循环,循环水使螺旋冷渣器和输送槽的表面冷却。输送过程中的这种向心聚合和驱散作用,伴随着缓慢的旋转使得工艺物料和热传导面之间发生频繁接触,并产生高效热传导。设备的心脏

5、是1台空心螺旋推出器,它与旋转式接头成为一体,以供热传导介质的进入和排出。水进入旋转式接头顶部口,流过内外同心管之间的环形区域,呈螺旋状通过空心翼片,再通过转管排出,然后通过同心管内并从旋转接头底口排出,翼片中导热介质流动的方向与大渣相对流动。213排渣系统特点排渣系统见图1。燃烧室中一定的温度为760900的大渣通过2个中央排渣管排出燃烧室,在每一个排渣点大渣都通过一个特殊的排放系统将大渣排放到一个水冷螺旋冷渣器内。通过控制与之相连的2台水冷变速螺旋冷渣器的速度排出。922002年第10期东北电力技术图1排渣系统这些排出的渣主要有灰、硫酸钙和未反应的石灰石,外加少量的未燃碳和其他外来物质(螺

6、栓、铁屑、硫化铁类物质等组成。从每个中央排渣管排出的渣进入一个变速驱动的水冷螺旋冷渣器中,渣被冷却到75左右,冷却后的渣从冷渣器中排出,进输渣系统。改变螺旋冷渣器的速度可以控制燃烧室中床料存量的控制。对于燃烧室而言,必须有一部分物料进而另一部分物料出。对燃料和石灰石供给量一定的情况,增加渣的排出量会减少床料的存量,因而降低床压。降低渣的排出量有与上述相反的作用。靠近燃烧室布风板顶部、位于底渣中央排渣管上开2个孔是供中央排渣管堵塞时用以释放来自空气炮的压缩空气的。排渣系统的设计和运行必须由处理的渣量以及设备的温度限制决定的。每个排渣系统和水冷螺旋冷渣器的规格均按最差燃料100%大渣排放来考虑的,

7、这样可以保证较高的利用率。输灰系统运行的关键是在锅炉运行期间对螺旋冷渣器的速度加以控制,以使燃烧室内的压力保持在500Pa的小范围内,床料量的大小将对床温、燃烧效率和S O2捕捉率构成影响。当燃料和石灰石供给量随锅炉负荷波动和风量变化而变化时,可以提高调节冷渣器的速度来控制床压,以实现最佳床储料量控制和最佳锅炉系统运行。循环流化床锅炉中的除渣就是要在燃料供给、石灰石供给与除渣之间保持连续不断地动态平衡。如果锅炉是在稳定的条件下运行(给料量恒定,输渣系统速度的降低将会导致除灰量的降低,因而导致床位和床压的增高,除渣系统速度的增高,同时保持其他给料恒定,将会导致床料储量的降低以及床位和床压的降低。

8、通过螺旋冷渣器的冷却水来自除盐水,冷却水压力、流量和温度必须定期监测。冷却水回水回路分成两路。一路沿水套,另一路沿螺旋推进器,最后合格的冷却水去低脱。如果冷却水供给不足或中断,螺旋推进器中底渣的热会使冷却器的冷却部分变成蒸汽发生器,导致设备损坏。在任何时候都必须保持冷却水流过底渣螺旋冷渣器。床料经过底渣中央排渣管,由水冷底渣螺旋冷渣器输送到渣输送系统,经过斗提到渣仓,由汽车运走。3螺旋冷渣器的运行步骤311底渣排放系统安全联锁a.开底渣排放阀条件为对应的冷渣器未运行。b.冷渣器启动条件为无MFT,对应的闸板阀开,壳体冷却水流量>1019t/h,轴承冷却水流量>1518t/h。312

9、底渣系统投入当床压超过415515kPa时,底渣系统可投入运行。根据实际情况,底渣系统也可以在燃煤投入前投入运行。启动螺旋冷渣器,检查床压和中心03东北电力技术2002年第10期 排渣管出口温度,必要时调节床压,保持正常的床压指示值。313螺旋冷渣器启动a.启动螺旋冷渣器。b.将冷渣器转速调整至最低。c.开启排渣管隔离挡板,将物料排入料斗。d.根据床压调至适当的转速。314螺旋冷渣器运行中的注意事项a.经常检查冷却水系统的压力、温度、流量及回收水箱水位,绝不允许断水。b.经常检查螺旋冷渣器的转动部分及轴承的振动、温度是否超过正常值。c.检查冷渣器入口物料和出口物料是否畅通。当发生中心排渣管堵塞

10、时,可关闭其隔离挡板,开动空气炮,疏通后则立即开启其隔离挡板。d.螺旋冷渣器属压力容器,无论何种原因导致螺旋冷渣器停止,都应尽快查明原因,使其恢复;如果短期内不能启动,应将排渣管隔离挡板切换到就地位置,人工把冷渣器内物料清除干净方可重新启动。e.底渣螺旋冷渣器应手动运行,根据床压调整转速。f.严禁用排渣管隔离挡板来做节流控制。315螺旋冷渣器的停止a.关闭中心排渣管隔离挡板。b.排空螺旋冷渣器内的物料。c.停止螺旋冷渣器。4存在的问题水冷螺旋冷渣器是一种应用较多的冷渣器,大渣在绞龙叶片间隙中通过,水可以在外壁夹层中通过,也可以在叶片或主轴上的水夹套通过。这种冷渣器由于不进风,不会发生渣再燃结焦

11、现象。但投产初期,1台水冷绞龙冷渣器发生弯轴现象,在实际运行中,其中1台水冷绞龙冷渣器发生过叶片磨穿漏水现象,叶片顶部加护板后,解决了磨损漏泄问题。经过2年的运行,没有发生过其他问题,该水冷绞龙冷渣器运行情况良好,但磨损严重一直是水冷绞龙冷渣器的主要问题。5结束语如果从循环流化床锅炉中排出的高温炉渣不经过冷却处理,高温炉渣不仅带走料中大量的物理热,而且还造成环境污染,由于高温炉渣不能采取机械除渣(人力除渣,经常危及人身安全。当采用冷渣器后不仅可以利用渣的物理热,而且还可以实现机械运输。故渣的冷却是十分必要的。通过对大连香海热电厂220t/h循环流化床锅炉水冷螺旋冷渣器设计参数、系统特点、运行方

12、式和存在问题的分析,为国内循环流化床锅炉的辅助设备配套提供参考。作者简介:冷杰(1962-,男,硕士,高工,现从事锅炉的试验研究工作。(收稿日期2002-08-01(上接第13页室压力降低,前侧墙床温升高,而且还会由于前侧返料量的突然减少,造成前后料层不均,前墙变薄,后墙变厚。在试验过程中,曾出现过前侧料层高度不足300mm,后侧料层厚度达1200mm,前侧形成通道,后侧结焦,导致停炉。512保证松动蒸汽的参数稳定上U型阀的松动蒸汽要保持一定的压力和过热度,否则会在此处产生湿灰,无法循环。6结束语利用循环流化床锅炉实现热、电、煤气三联产工艺,具有结构紧凑、节约投资和生产成本低等优点。目前国内已有多家科研单位完成了工艺试验,通过了技术鉴定并获取专利,对于单独生产煤气和循环流化床锅炉运行都是成功的,二者结合的工