20t/h大型靈式滾筒冷渣器在DG440/13.7-Ⅱ2 CFB鍋爐上的應(yīng)用

馬軍輝

河南神火電力公司發(fā)電廠，河南商丘 476600

1 技改背景

河南神火電力公司發(fā)電廠原風(fēng)水聯(lián)合冷渣器是由東方鍋爐廠配套提供的四分倉(cāng)風(fēng)水聯(lián)合式冷渣器。兩側(cè)墻布置，其結(jié)構(gòu)從進(jìn)渣口到出渣口共分4個(gè)小室，每個(gè)小室底部平面布置有倒“L”型定向風(fēng)帽，安裝于對(duì)應(yīng)的小流化風(fēng)箱上，形成4個(gè)小流化床。一室為選擇室，二、三室布置了由凝結(jié)水為冷卻介質(zhì)的蛇形水冷管束，四室為深度冷卻室將排渣溫度進(jìn)一步降低。一、二室，二、三室，三、四室之間均有一道底部帶通道的風(fēng)冷隔墻，爐渣進(jìn)入冷渣器內(nèi)按設(shè)計(jì)的М形流程冷卻，冷渣流化風(fēng)由配備的兩臺(tái)長(zhǎng)沙鼓風(fēng)機(jī)廠ARH-800E羅茨鼓風(fēng)機(jī)提供，其額定功率500kW，一運(yùn)一備。

本鍋爐設(shè)計(jì)燃料粒度為0mm～9mm，d50=1.8mm.dmax≤10.3mm。原煤粒度較細(xì)因而輸煤系統(tǒng)只設(shè)計(jì)了AUBEMA一級(jí)細(xì)碎機(jī)，但實(shí)際入爐煤粒度很難滿足設(shè)計(jì)要求。9mm以上的比例超過10%其中多為摻入的煤矸石等硬度很大的雜質(zhì)，甚至有60mm以上的石塊。燃燒后產(chǎn)生的渣粒進(jìn)入冷渣器不能充分流化或造成流化困難，其未燃盡的可燃物繼續(xù)燃燒，熱量又不能被及時(shí)帶走，發(fā)生低溫結(jié)焦。結(jié)焦部位主要在一、二室及第一、二道風(fēng)冷隔墻下部轉(zhuǎn)彎通道處。結(jié)焦后用脈動(dòng)流化風(fēng)量等辦法又不能湊效。最后只能從一室下部事故排渣管倒插入鋼筋捅渣，而且冷渣器本身與爐膛沒有任何隔離設(shè)備及措施，既危險(xiǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度又大，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境衛(wèi)生也差，捅渣的頻率很高。幾乎每30min就要徹底捅一次，終不能滿足排渣需要，機(jī)組負(fù)荷也受到限制，

2 LGT150-20×8500型冷渣器的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

河南神火電力公司發(fā)電廠本次技改所更換的靈式滾筒冷渣器已經(jīng)過了多次技術(shù)更新，在原理、結(jié)構(gòu)、性能等各方面都已比較完善，屬于靈式滾筒冷渣器第三代產(chǎn)品。其筒體長(zhǎng)度8500mm，內(nèi)筒直經(jīng)150cm，內(nèi)外筒流通間隙20mm。內(nèi)外筒中間通冷卻水，冷卻水為凝結(jié)水，取自軸封加熱器出口，經(jīng)冷卻水泵加壓在冷渣器內(nèi)與爐渣換熱后回至末級(jí)低加出口，冷卻水用量約80～100t/h。冷渣器內(nèi)筒壁上焊接有帶膨脹縫的螺旋片和軸向葉片，螺旋片和軸向葉片相互交叉構(gòu)成很多個(gè)具有攜帶功能的換熱單元。爐渣從嚴(yán)密的端口為馬蹄形彎管進(jìn)入冷渣器內(nèi)筒，在螺旋片推動(dòng)下向出口運(yùn)動(dòng)，同時(shí)被軸向葉片攜帶到滾筒頂部再落下，換熱效果較強(qiáng)。進(jìn)渣裝置與滾筒空心軸內(nèi)經(jīng)內(nèi)壁采用齒型密封和反螺旋防漏專利技術(shù)，并在進(jìn)、出渣裝置安裝直經(jīng)為219mm的負(fù)壓吸塵管接到電除塵器入口煙道，利用引風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的負(fù)壓有效防塵并具有一定的風(fēng)冷作用。LGT150-20×8500型冷渣器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：

1）增加滾筒內(nèi)壁進(jìn)渣端螺旋片、軸向葉片的密度和葉高，延長(zhǎng)滾筒長(zhǎng)度，增強(qiáng)了換熱效果，減少進(jìn)渣端局部熱沖擊，保證額定出力時(shí)排渣溫度在150℃以下；

2）進(jìn)渣裝置齒形密封和反螺旋防漏專利技術(shù)的應(yīng)用使其密封效果好，且使用壽命長(zhǎng)；

3）對(duì)其支撐輪（托滾）進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)，加大支撐輪的噸位級(jí)別，使?jié)L筒運(yùn)轉(zhuǎn)更加穩(wěn)定；

4）滾筒除內(nèi)壁螺旋片和軸向葉片外無其他部件，空間大便于內(nèi)部檢修；

5）進(jìn)出渣裝置設(shè)計(jì)的負(fù)壓吸塵系統(tǒng)，只在進(jìn)口端環(huán)形間隙中形成負(fù)壓而不減弱出渣口負(fù)壓吸風(fēng)作用，使出渣端負(fù)壓作用強(qiáng)而吸入一定量的外界空氣起到風(fēng)冷作用，同時(shí)有效防止灰塵外冒；

6）連接進(jìn)、出水管道的靈式旋轉(zhuǎn)水結(jié)頭密封好，不漏水，檢修方便維護(hù)費(fèi)用低。

3 改造后靈式滾筒冷渣器的運(yùn)行情況及增效潛力

新安裝的滾筒冷渣器投運(yùn)后使鍋爐排渣困難的局面發(fā)生了質(zhì)的飛躍。進(jìn)入冷渣器的爐渣都能很順暢的從冷渣器出渣口排出，沒有發(fā)生冷渣器內(nèi)部結(jié)焦、堵塞等問題。加上其進(jìn)口齒形密封，反螺旋防樓裝置及進(jìn)、出口負(fù)壓吸塵作用。鍋爐0m設(shè)備衛(wèi)生和環(huán)境狀況大為改觀，勞動(dòng)強(qiáng)度降低，減少了12名民工。目前生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的秩序日趨良好。其節(jié)能效果也比較明顯，改造時(shí)拆除了兩臺(tái)原額定功率為500kW的冷渣流化風(fēng)機(jī)，正常運(yùn)行時(shí)平均電流在46A左右，運(yùn)行功率約354kW，和原兩臺(tái)埋刮板輸渣機(jī)運(yùn)行功率約8kW。滾筒冷渣器各由一臺(tái)額定功率18.5kW的變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，兩臺(tái)同時(shí)運(yùn)行功率之和約20kW，因拆除冷渣流化風(fēng)機(jī)，其風(fēng)量由一、二次風(fēng)機(jī)承擔(dān)，使一、二次風(fēng)機(jī)運(yùn)行功率提高約111kW，那么本次改造使鍋爐輔機(jī)運(yùn)行功率降低了354+8-111-20=231kW,按統(tǒng)計(jì)期間機(jī)組平均負(fù)荷率80%（108mW）計(jì)算，廠用電率降低了0.21%。

因受先前冷渣器的影響和制約，迫使我們不得不專為#1爐合同選購(gòu)低硫無煙煤，其平均低位發(fā)熱量Q=23000.73kJ/kg，揮發(fā)份V=8.06%，灰份A=25.63%。價(jià)格413元/t。滿負(fù)荷時(shí)鍋爐平均燃煤量約61t/h，每小時(shí)產(chǎn)生爐渣約7t。目前兩臺(tái)冷渣器只需單臺(tái)運(yùn)行就能滿足排渣需要。經(jīng)過兩個(gè)多月的運(yùn)行分析，現(xiàn)計(jì)劃實(shí)施在滿足滾筒冷渣器額定出力的條件下改變?nèi)剂掀贩N。采用混煤，即選購(gòu)一部分價(jià)格便宜的洗中煤、煤矸石、與低硫無煙煤混合。

4 結(jié)論

綜上所述，靈式滾筒冷渣器本身所具有的突出優(yōu)點(diǎn)是可以肯定的，但它并非完美無缺，在我廠這一段時(shí)間的運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)有以下幾點(diǎn)有待改進(jìn)：

1）對(duì)不同的爐型要解決好膨脹問題，垂直膨脹已得到解決，但因河南神火電力公司發(fā)電廠#1爐為兩側(cè)墻排渣，冷渣器在兩側(cè)布置，鍋爐橫向尺寸為15240mm，正常運(yùn)行時(shí)爐水飽和溫度按335℃計(jì)算，其橫向膨脹總長(zhǎng)約61mm，平均每側(cè)承擔(dān)30.5mm的膨脹量，實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)進(jìn)渣裝置垂直短管嚴(yán)重傾斜。

2）滾筒冷渣器用凝結(jié)水冷卻將爐渣熱量的利用點(diǎn)從爐側(cè)轉(zhuǎn)移到機(jī)側(cè)，冷卻水回水溫度最高時(shí)達(dá)75℃，回至末級(jí)低加出口混合后平均溫度53℃，與設(shè)計(jì)額定工況48.8℃，抽汽回?zé)嵯到y(tǒng)工作偏離設(shè)計(jì)工況，必然會(huì)造成冷源損失的增加，從總體角度出發(fā)是否考慮與汽輪機(jī)生產(chǎn)廠家協(xié)作，把靈式滾筒冷渣器與整套機(jī)組經(jīng)濟(jì)性協(xié)調(diào)起來，達(dá)到完全意義上的改進(jìn)，取得最佳效果。