1前言 轮回流化床汽锅以煤的洁净燃烧技术及其较好的煤种顺应性,具有燃烧效率高、不容易灭火、灰渣可哄骗性好等特点,在我国中小型热电企业中获得迅速推行正向年夜型化标的目的成长。但作为CFB汽锅的辅机——排渣装备及系统的运用和成长确实存在相当的滞后性。国内已投产的75t/h、130t/hCFB汽锅几近没有成型的排渣系统能持久接连运行。是以,开发、研制、推行新型整套排渣装备势在必行。 2国内外运用CFB汽锅排渣装备的差异 国外CFB汽锅均配有灰渣冷却装配、灰渣输送装备来冷却高温灰渣和输送低温灰渣,这些装配装备运用基本是成功的,这不仅与其设计、制造和运行水平有关,而且还与其燃料特征(含灰量低、粒度小)等有关。由于灰渣量少,且粒度较小,灰渣的冷却和输送易于实现。我国的CFB汽锅大都燃用高灰低热值煤,灰渣量年夜,颗粒较粗,冷渣、输渣问题未获得基本解决。我国现运行的75t/h、130t/hCFB汽锅中几近很少有成型的、完善的干式冷渣、输渣装备。大都只有冷渣装备却无输渣装备。少数CFB汽锅还采用完全人工排放热渣,自然堆放冷却或用水直接冷却。不仅增加灰渣物热损失,还污染情况,也晦气于灰渣的综合哄骗。 3国内CFB汽锅排渣装备的现状 轮回流化床汽锅的排渣方式可分为湿式排渣和干式排渣两种形式。 3.1湿式排渣系统 是*工业水轮回系统、渣沟、冲渣水泵、沉渣池等装备组成水力除渣系统。是年夜型发电厂的典型排渣方式,虽然运用技术过关,但运用于CFB汽锅,水淬后的灰渣活性变差,不宜于灰渣的综合哄骗,且占地面积年夜,灰渣物理热损失较年夜。同时还带来了水污染及水资本浪费,是以对于CFB汽锅运用湿式除渣不是一种合理排渣方式,不作推行使用。 3.2干式排渣系统 干式排渣是CFB汽锅推行采用的主要排渣方式,一般干式排渣系统由冷渣装备、输渣装备、储渣仓、冷渣器进料阀和储渣仓放料阀等装备组成。今朝国内运行的75t/h、130t/hCFB汽锅使用的干式冷渣、输渣装备主要有以下几种。 3.2.1螺旋水冷式冷渣器 俗称水冷绞笼,热渣沿螺旋槽道前进,具有一定压力冷却水在绞笼外壳水套内和轴心、叶片的水套内流动,两种介质逆向流动换热,热渣可从850℃冷却到200℃左右,可由调速机电调理转数实现自控。其优点是换热量较年夜,再燃性小,运行稳定,调理利便,外型尺寸较小。错误谬误是主轴、叶片磨损量年夜,易漏泄,每一年需更换叶片防磨护瓦维护量年夜,冷却水水质要求高(除盐水或软化水)应合理设置一套水轮回系统,今朝仍有许多用户在使用。 3.2.2滚筒水风冷式冷渣器 热渣进进滚筒后沿其内筒壁螺旋槽道前进,内外筒夹套内经由过程冷却水与热渣进行概况逆向换热,同时可接进风冷系统,可将850℃的热渣冷却至200~300℃。滚筒冷渣器的优点是磨损小,维护量小,使用寿命长,结构简单,运行可*。对冷却水水质要求不高(软化水或工业水即可)。错误谬误是换热量略低故外形尺寸略年夜,今朝运用范围很广。 3.2.3钢带风冷式冷渣机 该装备是运用于220t/h煤粉炉上的一种新型干式排渣装备,也可运用于年夜型CFB汽锅。其结构主要由年夜量条形耐热钢板组成,*两侧链条带动低速前进,热渣落在钢板上遭到负压透风年夜面积冷却至200℃,凉风吸热升温至300~400℃,可当做送风哄骗,该装备优点是清洁卫生,运行稳定可*,热能哄骗性好,易于自控。但装备造价太高,投资年夜,装备体积庞年夜,只适合于年夜型CFB汽锅。3.2.4移动床式冷渣器 移动床冷渣器中灰渣*重力自上而下运动,并与受热面或空气接触换热,冷却后的炉渣从下渣口排出。有水冷式、风冷式和风水共冷式移动床冷渣器。该装备具有结构简单、运行可*、操作简洁等优点。错误谬误是体积庞年夜、换热效果差、运用较少,只作为小容量或低灰份流化床中使用。 3.2.5风水共冷式流化床冷渣器 该冷渣器哄骗流化床的气固二相流特征传热,以风冷为主,水冷为辅,冷渣温度随风量增加和渣量的削减而下降,冷渣效果好。采用合理的风水共冷式流化床冷渣器无机械装备,结构简单,维护费用低,无需零丁设置风机节电,出口风温高于200℃可作2、三次风进炉,冷渣水可选择低温给水或其他冷凝水,出渣温度在120℃左右,热能收受接管哄骗性好,节能效果好,使配套输渣装备工作平安可*,密封性好,错误谬误是体积略年夜。是一种很有成长前途灰渣冷却装备,应普遍推行运用。 3.2.6CFB汽锅的输渣装备 今朝国内运用的输渣装备主要有刮板输渣机、耐温皮带输渣机、斗式提升机、链斗输送机、正、负压气力输渣装备等。刮板、斗提输渣机故障率高,皮带耐高温性差,只能耐温150℃,且扬升角度小,而链斗、气力输送使用效果与之相比力好。 3.3国内几种典型的排渣系统 3.3.1由滚筒或水冷绞笼冷渣器、灰刮板、斗式提升机、储渣仓等组成的机械排渣系统 该系统在锦州二热于1993年末投进使用,刮板、斗提经屡次改造,能持久运行,出力较年夜。但排渣温度在200~300℃刮板受热膨胀,总刮板传输距离长,机械故障较多,斗提外壳及提斗磨损量年夜,传动链节距离长,拉力负荷年夜易折断,检修量年夜,运行接连性差,对情况污染较年夜,不作推行使用。 3.3.2由滚筒或水冷绞笼、链斗输送机、储渣仓组成的机械排渣系统。 该系统采用链斗输送机运行状态有所提高,链斗运行状态较稳定,出力较年夜。但在较高的渣温下,转动部件也易损坏,有待进一步改良。但链斗的扬升角度可到达60度,适合于高位传输且距离长、短都可,今朝运用较多。 3.3.3国电建设研究所为220t/h煤粉炉研制的较完善的干式排渣系统 可运用于年夜型的CFB汽锅,原耐温皮带输渣机因烧损而改成链斗,运行状态较稳定,装备清洁,到达环保要求,但装备投资太年夜,不太适合于中小型CFB汽锅。 3.3.4由滚筒或水冷绞笼冷渣器 配套气力输渣系统在沈阳新北热电公司已运行四年,经多方位改造,已逐渐形成合理、完善的干式排渣系统,有一定的成功经验。 4气力输渣系统的运用情况 一期工程两台北锅75t/hCFB汽锅于1997年末投产,二期工程3号炉和两台1.2万kW汽轮机于1999年末投产,1号和2号炉四套气力输渣系统于1998年安装并投进运行,3号炉气力输渣系统于1999年安装并投进运行。 4.11号和2号炉气力输渣系统主要装备 4.1.1水冷绞笼冷渣器 出力0.9~3.3t/h,冷却水采用除盐水轮回系统,流量33t/h,进渣温度870℃,出渣温度200℃。机电功率7.5kW,变频调速。 4.1.2除渣风机 高压头离心式风机,出口压力15.2kPa,风量2400m3/h,配套机电功率45kW。 4.1.3气力喷射器 采用渐缩形喷嘴,上部设有筛分渣块篦子。 4.1.4除渣管路 开初1号炉安装耐磨合金铸钢管Dn225×18,2号炉安装夹套铸石管,铸石厚度为30,后全数改成Mn13Cr2的铸铁管。 4.1.5渣仓 有用容积120m3,设有排*系统,设置装备摆设分手器,放渣门处有吸尘装配。 4.23号炉气力输渣系统主要装备 4.2.1滚筒式冷渣器 出力0~8t/h,冷却水也采用除盐水轮回系统,流量15~20t/h,出力温度≤60℃,机电功率7.5kW,采用变频调速。 4.2.2除渣风机 罗茨风机,出口压力39.2kPa,风量1800m3/h,配套机电功率30kW。 4.2.3气力喷射器 采用渐缩渐扩形喷嘴,上部有筛网来筛分年夜渣块。 4.2.4除渣管路 开初也采用夹套铸石管Dn170×30,内外夹套6mm,后全数改成Mn13Cr2的铸铁管。 4.2.5渣仓 与1、2号炉基底细同。 4.3排渣系统运行故障分析 1、2号炉排渣系统1998年投进运行四年来,3号运行2年半,开初由于煤质在16767kJ/kg左右,排渣量适中,水冷绞笼,气力输渣运行效果较好,能知足汽锅满负荷运行需要,在运行半年后泛起下列问题: a.铸钢管弯头泛起磨漏现象,铸石夹套运行半年后,弯头部位相继磨漏,3号炉采用罗茨风机输渣出力较年夜,磨损更为严重,那时采用焊接后,使用棕刚玉捣打料包裹维持运行,出力逐渐下降。 b.1999~2001年由于煤质热值下降(9211~11723kJ/kg)含有年夜量煤矸石,而且燃料破碎欠好,粒度20~50mm占20以上,煤中还含有铁器,造成除渣道频仍梗塞,出力也年夜年夜下降。 c.铸石夹套管内套磨损后撬起,阻碍输渣运行,也造成管路梗塞。 d.持久运行由于煤质热值低,排渣量年夜,温渡过高,铸石管受冲击泛起炸裂,年夜量铸石脱落,严重梗塞输渣管道和泛起管道磨漏故障,难以维持运行,而铸钢直管磨损量不年夜,始终未更换。 e.磨损漏泄后的铸石管路弯管采用棕刚玉捣打料包裹,虽能维持较长时间运行,但由于管路内凹凸不服,增年夜了管道内风渣运行的阻力,晦气于持久运行。 5解决问题的方式 5.1除渣管路的改良 铸钢管直管耐磨损无问题,管壁薄弯头部位易磨损,合金铸钢价格昂贵,夹套铸石管又不适合200℃以上的渣温,我们逐渐采用Mn13Cr2的铸铁管,且将易磨损面可加厚到40mm不容易磨损面减薄到20mm足以,而且价格低廉,具有可焊性,修补利便,使用寿命提高了3倍以上,维护量小。逐渐取代铸石管和铸钢管。 5.2气力喷射器的改良 改造原喷嘴流线形式减小阻力,将原出口直径由Dn76扩年夜到Dn83,输渣能力有所提高。 5.3煤质及粒度的改善 今年以来煤质热值连结在12560kJ/kg左右,煤矸石量年夜年夜减小,要害是保证了煤的粒度在10mm以下,且严酷治理避免铁器进炉,系统出力较着提高,也避免了管路的梗塞。 5.4渣仓排*系统的改造 渣仓由排*系统形成的负压对排渣出力也有较年夜影响,我们改造了三个渣仓的排*母管排*量不足及渣仓负压建立不起来的问题,排渣能力也有较年夜提高。 6竣事语 国内CFB汽锅排渣系统今朝虽然没有十分完善的、成型的装备,但逐渐获得设计部门、制造厂家和用户的普遍重视,流化床风水冷渣器以很好的节能技术、滚筒冷渣器和绞笼冷渣器都有可*稳定的运行效果,气力除渣系统、链斗排渣系统也都在走向较好的完善中,这些成功的经验,加上设计、制造、运行各方面的起劲,国内CFB汽锅的排渣系统一定能走向成熟
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