关于对75吨循环流化床锅炉冷渣机可行性研究

关于对75吨循环流化床锅炉冷渣机可行性研究1、工况简介鸡西北方热电有限公司拥有3台75吨循环流化床锅炉，1台15MW抽汽凝汽式汽轮发电机组和一台12MW背压机组。循环流化床(CFB)锅炉技术是近十几年来迅速发展起来的一项高效低污染清洁燃烧技术，不但能达到低NOx排放、90％的脱硫效率和与煤粉炉相近的燃烧效率，而且具有燃料适应性广、负荷调节性能好、灰渣易于综合利用等优点。但是，CFB锅炉也有它的不足之处，比如锅炉直接热态排渣带来的问题，由于锅护排出的热渣温度高达850～900℃，大量的热量被炉渣带走，使锅炉热效率下降。另一方面，高温排渣往往造成放渣人员被烫伤，夏天工作环境更加恶劣。因此，选择冷却排渣、回收余热将作为CFB锅炉以后的发展趋势。目前使用的冷渣机主要有螺旋滚筒式、百页滚筒式和多管滚筒式3种。2、冷渣机主要结构及工作原理冷渣机由进料室、出料室、装有一组列管通道的转子、传动装置、驱动装置、机架、旋转接头、密封室等部分组成，其外型结构如图l所示，换热管结构如图2所示，主要技术参数见表l。工作时，先开通冷却水并达到所需冷却量；接通电源，转子在驱动装置的带动下，根据锅炉料层的厚度以不同的速度转动；高温炉渣进入进料室。转子与水平成一定夹角，高端设有进渣口，低端设有出渣口。转子每转一周，炉渣也随之转动一周，并沿下坡滚落一定的距离；随着转子的连续转动．图1冷渣机外形结构炉渣在冷却通道内连续转动并与换热面交替接触．将热量传递给冷却通道内的冷却水；加热后的冷却水进人软水槽内，余热得到回收。3、冷渣机的主要特点1、锅炉定期排渣改连续排渣冷渣机与锅炉排渣口连接后，在正常情况下排渣口管上的阀门全开，排渣量完全由冷渣机的转速来决定。由于冷渣机的转速与排渣量的大小成线性正比关系，加上冷渣机的回转动力来自于无级调速电机，就可以根据锅炉负荷的大小及其变化，随时调节冷渣机的转速，使锅炉给煤量与排渣量保持平衡，从而保持了锅炉料层厚度，使锅炉运行稳定。2、磨损小，寿命长冷渣机是由多根方管组成的一个整体作为其转子，管子内部为炉渣的通道，管间为水的通道，整个转子的轴线与水平成15度倾角，其高端为入渣口，低端为出渣口。当炉渣进入每根方管后，由于棱角的作用．炉渣在管子内部只能滚动而不能滑动．由于管子又是倾斜的，炉渣滚动的轨迹只能是螺旋状并向低端的出渣口滚动。最后通过出渣口排出。由于渣粒与金属之间是滚动摩擦，摩擦系数41／d,，因此延长了其使用寿命。3、高余热回收和低温排渣将冷渣机的冷却水由除盐水冷却，即将除盐水箱的除盐水经除盐水泵升压后流经冷渣机，进水温度为20℃，出水温度为70℃左右，一部分直接进入除氧器作为锅炉补给水，多余部分经水一水换热器冷却后回到除盐水箱循环使用，水一水换热器的冷却水采用循环冷却水，由于除盐水出口温度较低，水一水换热器不容易结垢，运行非常稳定。算：排渣量在16t／h时，热渣温度900℃，除盐水量42t／h，除盐水温为20℃，经冷渣机加热后，热渣温度可降至80℃，除盐水温度可提高到70℃，则可吸收热量Q=6930MJ／h，每小时节约折合原煤为380kg／h，每天可节约原煤约为10t，每年按300天运行，则可节约原煤为3000t。4、主要存在的问题1、冷渣器本身存在结构设计方面的问题。每个冷渣器均有1个单空心螺旋轴和外套以及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，还要流经外套以加强传热，造成机械转动部件过多，而且筒内死角很多，底渣容易滞留和对机械部件造成挤压。当炉膛内有渣块，或落渣管中耐火材料脱落时，造冷渣器极易造成阻塞。另外螺旋叶片与其轴的热膨胀设计不合理，在高温下，会因为空心叶片和管轴之间的膨胀导致绞龙扭曲、卡死以及焊缝撕裂等事故。2、排渣系统控制失调。正常情况下，锅炉在运行过程中根据床层压差信号大小来控制和改变水冷螺旋冷渣器调速电机的转速，进而连续地控制排渣量。如果锅炉是在稳定的条件下运行(给料量恒定)，排渣则在燃料供给与除渣之间保持连续不断地动态平衡。但是一旦炉膛燃烧不稳定、床料流化不均匀、流化床内两侧床压不平衡，就会造成排渣系统控制失调，进而造成渣料在冷渣器内堆积堵塞。3、由于煤质热值低，含有大量煤矸石，而且燃料破碎不好，颗粒度大，煤中还含有铁器，造成出渣道频繁堵塞，出力也大大降低。使锅炉效率降低，甚至造成压火事故。