3#循环流化床锅炉底渣系统优化改进

3循环流化床锅炉底渣系统优化改进 单 位动力生产管理部锅炉车间 姓 名魏斌 日 期2012年7月18日 摘 要 随着循环流化床锅炉的迅猛发展和环保与节能的要求，从循环流化床锅炉中排出的高温灰渣如何更好的处理的问题与冲突日益突出。针对3循环流化床锅炉底渣系统长期存在的运行问题，通过对循环流化床锅炉底渣系统的落渣管和冷渣器的分析和优化，结合3循环流化床锅炉的实际状况提出了有效的改进方案。 关键词循环流化床锅炉；结焦；落渣管；冷渣器；优化改进 目 录 前 言1 13循环流化床锅炉底渣系统简介2 1.1底渣系统2 落渣管2 冷渣器2 2落渣管改造2 2.1落渣管高度和入口开度改造2 2.2其他改进措施5 水冷壁绕弯管弯度设计5 落渣管膨胀节膨胀量小6 落渣管材质缺陷6 3冷渣器优化6 3.1一种新型底渣冷却的方法7 冷渣器的工艺流程7 冷渣器的原理8 磨损问题9 冷渣器的优点9 结论10 参考文献10 致谢10 前 言 随着人们环保意识的日益增加，CFB锅炉技术作为一种清洁、高效、煤种适应性广的燃烧技术，越来越受到世界各国的重视。循环流行化床锅炉技术是近十几年来快速发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术。国际上这项技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的商业应用，并向几十万千瓦级规模的大型循环流化床锅炉发展；国内在这方面的探讨、开发和应用也渐渐兴起，已有上百台循环流化床锅炉投入运行或正在制造之中。将来的几年将是循环流化床飞速发展的一个重要时期。 由于大容量CFB锅炉的底渣排放具有温度不稳定、排渣量不稳定、底渣颗粒度不匀称等特点，因此作为CFB锅炉枢纽工程的协助设备底渣系统极易发生问题，如设计、选型处理不当，简洁造成非正常停炉事故的发生。所以，底渣系统的平安平稳运行，成为锅炉长期平安平稳运行的重要课题。 3循环流化床锅炉底渣系统长期存在落渣管堵渣和冷渣器不下渣问题，本文通过对3循环流化床锅炉落渣管和冷渣器现状的分析与介绍，针对3循环流化床锅炉的实际状况提出切实可行的优化改进方案。以达到对底渣系统运行问题的处理，从而保证锅炉的平安平稳运行。 1 3循环流化床锅炉底渣系统简介 1.1 底渣系统 锅炉底渣冷却采纳的是水冷螺旋式冷渣器。底渣系统最重要的是落渣管和冷渣器，因此要改进底渣系统就的从落渣管和冷渣器下手。 1.1.1 落渣管 落渣管是底渣系统最主要的设备，底渣系统主要的问题就是落渣管堵塞，解决了落渣管堵塞问题也就相当于解决了底渣系统一大半的问题。 1.1.2 冷渣器 3循环流化床锅炉运用的是水冷螺旋冷渣器，螺旋冷渣器是水冷夹套式的，在夹套内由冷却水进行冷却。螺旋冷渣器的速度由床压来调整，冷却后灰渣的温度将低于200℃。 冷渣器也是底渣系统的重要设备，冷渣器的正常运行对底渣系统长期平稳有重要意义。 2 落渣管改造 2.1 落渣管高度和入口开度改造 循环流化床锅炉作为一种清洁煤燃烧新技术近几年在我国得以快速发展，很多循环流化床锅炉设计制造单位在极力探究诸如冶理水冷壁磨损、提高高温分别器效率、冶理布风板风帽磨损等影响循环流化床锅炉平安经济运行的突出问题的同时却往往忽视了锅炉设计中的一些细微环节问题。然而这些细微环节问题有时却对锅炉的平安运行是致命的。这其中就有循环流化床锅炉落渣管因设计不当，造成堵渣停炉或落渣管从布风板上脱落造成落渣管穿孔处的水冷壁严峻磨损。3循环流化床锅炉就存在循环流化床锅炉因落渣管堵渣而长时间无法排渣最终导致停炉的事故以及落渣管从布风板上脱落导致一次风室积渣和水冷壁管严峻磨损的事务。 从固体流淌的特点我们可以知道粗大的固体颗粒在管道里流淌易堵塞。粒度越大堵塞的可能性越大。固体颗粒在有锥度的管子里流淌时从大管端流向小管端易堵塞，而从小管端流向大管端时则不易堵塞。依据这一原理，我们要削减循环流化床锅炉落渣管堵渣的可能性应从两方面入手 （一） 阻挡床料中粗大的杂物（诸如炉内脱落的耐火材料、运行中产生的局部小焦块等）进入落渣管； （二） 避开排渣过程形成类似从大管流向小管的状况存在。 要阻挡循环流化床中粗大杂物进入落渣管我们应首先分析循环流化床锅炉运行中，布风板上粗大杂物的运动情形。从流态化理论我们知道气固两相处于快速流化状态时固体颗粒有类似于液体的特征，密度大的固体颗粒会沉入底部并有向容器底部最低点运动的趋势。利用这一理论我们不难想象，流化床中粗大杂物的运动状态，它就像烧开的水里面的鸡蛋一样沉在锅底向锅底的最低点不停的运动。利用这一原理我们只要将落渣管的开口开在比布风板稍高的地方就能保证床层中的粗大杂物不能进入落渣管形成堵渣。另一方面要防止排渣过程形成类似从大管流到小管的情形，则只需在落渣管的入口处进行缩口即可。 改造结构图如下图所示。其中图一为改造后的设计，图二为改造前的设计。从未改造前的图二我们可以望见，落渣管的上端口与布风板水冷壁管鳍片平齐，并与鳍片焊接在一起。落渣管之上是耐火材料。未改造前因落渣口水平位置低，且常常因落渣口处的耐火材料损坏，形成一个上大下小漏斗状的落渣口，所以常常因床层中的粗大杂物堵渣。改造前的落渣管不仅易堵渣，且因入口处的耐火材料脱落造成焊口暴露在外磨损脱焊，易造成落渣管从布风板上脱落事故。改造过后将落渣管伸到布风板之上，床层内的焦块等杂物无法进入落渣管构成堵渣，同时在落渣管入口形成缩口进一步减小了堵渣的可能性。并且改造过后的落渣管与布风板水冷壁鳍片之间的连接焊口不再暴露在高温床料中，这就保证了落渣管不会从布风板上脱落。须要留意的是这一技改中伸入炉膛内的部分落渣管材质必需是可以耐1000℃以上高温的金属材料，否则会因落渣管烧断而技改失败。当选用的落渣管材料为耐磨金属时可以不考虑在伸入炉膛内的落渣管外敷设耐磨浇注料对落渣管进行防磨爱护。 2.2 其他改进措施 CFB锅炉常常发生落渣管堵塞，在疏通过程中，落渣管与水冷壁焊口开裂，水冷风室内的高压风通过焊口开裂处进入落渣管，与炉渣一起形成管内喷渣，易烫伤人员，喷渣严峻时无法疏通落渣管，进而无法维持床压；而且由于落渣管与水冷壁焊口开裂，将水冷壁管撕裂泄漏，被迫停炉处理。 2.2.1 水冷壁绕弯管弯度设计 落渣管处的水冷壁采纳绕弯设计，现场可测绘落渣管入口处水冷壁的绕弯弯度和水冷壁管子之间翅片宽度。假如设计安装不良，绕弯弯度不够，则会造成落渣管与水冷壁间距不足，而绕弯另一侧翅片宽度过大，落渣管与水冷壁间距较小没有达到规定的要求。因此翅片没有足够的膨胀量，锅炉开车运行时落渣管在向下膨胀作用力下，极易撕裂水冷壁，造成水冷壁泄露。 依据锅炉运行中落渣管、水冷壁绕弯及连接翅片的膨胀量重新测绘计算，设计合理的水冷壁绕弯弯度，落渣管与水冷壁间距应在50.5mm左右。改造后