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

馬軍輝

河南神火電力公司發電廠，河南商丘 476600

1 技改背景

河南神火電力公司發電廠原風水聯合冷渣器是由東方鍋爐廠配套提供的四分倉風水聯合式冷渣器。兩側墻布置，其結構從進渣口到出渣口共分4個小室，每個小室底部平面布置有倒“L”型定向風帽，安裝于對應的小流化風箱上，形成4個小流化床。一室為選擇室，二、三室布置了由凝結水為冷卻介質的蛇形水冷管束，四室為深度冷卻室將排渣溫度進一步降低。一、二室，二、三室，三、四室之間均有一道底部帶通道的風冷隔墻，爐渣進入冷渣器內按設計的М形流程冷卻，冷渣流化風由配備的兩臺長沙鼓風機廠ARH-800E羅茨鼓風機提供，其額定功率500kW，一運一備。

本鍋爐設計燃料粒度為0mm～9mm，d50=1.8mm.dmax≤10.3mm。原煤粒度較細因而輸煤系統只設計了AUBEMA一級細碎機，但實際入爐煤粒度很難滿足設計要求。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，甚至有60mm以上的石塊。燃燒后產生的渣粒進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燃燒，熱量又不能被及時帶走，發生低溫結焦。結焦部位主要在一、二室及第一、二道風冷隔墻下部轉彎通道處。結焦后用脈動流化風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備及措施，既危險勞動強度又大，現場環境衛生也差，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，機組負荷也受到限制，

2 LGT150-20×8500型冷渣器的工作原理和結構特點

河南神火電力公司發電廠本次技改所更換的靈式滾筒冷渣器已經過了多次技術更新，在原理、結構、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品。其筒體長度8500mm，內筒直經150cm，內外筒流通間隙20mm。內外筒中間通冷卻水，冷卻水為凝結水，取自軸封加熱器出口，經冷卻水泵加壓在冷渣器內與爐渣換熱后回至末級低加出口，冷卻水用量約80～100t/h。冷渣器內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成很多個具有攜帶功能的換熱單元。爐渣從嚴密的端口為馬蹄形彎管進入冷渣器內筒，在螺旋片推動下向出口運動，同時被軸向葉片攜帶到滾筒頂部再落下，換熱效果較強。進渣裝置與滾筒空心軸內經內壁采用齒型密封和反螺旋防漏專利技術，并在進、出渣裝置安裝直經為219mm的負壓吸塵管接到電除塵器入口煙道，利用引風機產生的負壓有效防塵并具有一定的風冷作用。LGT150-20×8500型冷渣器的結構特點如下：

1）增加滾筒內壁進渣端螺旋片、軸向葉片的密度和葉高，延長滾筒長度，增強了換熱效果，減少進渣端局部熱沖擊，保證額定出力時排渣溫度在150℃以下；

2）進渣裝置齒形密封和反螺旋防漏專利技術的應用使其密封效果好，且使用壽命長；

3）對其支撐輪（托滾）進行進一步改進，加大支撐輪的噸位級別，使滾筒運轉更加穩定；

4）滾筒除內壁螺旋片和軸向葉片外無其他部件，空間大便于內部檢修；

5）進出渣裝置設計的負壓吸塵系統，只在進口端環形間隙中形成負壓而不減弱出渣口負壓吸風作用，使出渣端負壓作用強而吸入一定量的外界空氣起到風冷作用，同時有效防止灰塵外冒；

6）連接進、出水管道的靈式旋轉水結頭密封好，不漏水，檢修方便維護費用低。

3 改造后靈式滾筒冷渣器的運行情況及增效潛力

新安裝的滾筒冷渣器投運后使鍋爐排渣困難的局面發生了質的飛躍。進入冷渣器的爐渣都能很順暢的從冷渣器出渣口排出，沒有發生冷渣器內部結焦、堵塞等問題。加上其進口齒形密封，反螺旋防樓裝置及進、出口負壓吸塵作用。鍋爐0m設備衛生和環境狀況大為改觀，勞動強度降低，減少了12名民工。目前生產現場的秩序日趨良好。其節能效果也比較明顯，改造時拆除了兩臺原額定功率為500kW的冷渣流化風機，正常運行時平均電流在46A左右，運行功率約354kW，和原兩臺埋刮板輸渣機運行功率約8kW。滾筒冷渣器各由一臺額定功率18.5kW的變頻電機驅動，兩臺同時運行功率之和約20kW，因拆除冷渣流化風機，其風量由一、二次風機承擔，使一、二次風機運行功率提高約111kW，那么本次改造使鍋爐輔機運行功率降低了354+8-111-20=231kW,按統計期間機組平均負荷率80%（108mW）計算，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爐合同選購低硫無煙煤，其平均低位發熱量Q=23000.73kJ/kg，揮發份V=8.06%，灰份A=25.63%。價格413元/t。滿負荷時鍋爐平均燃煤量約61t/h，每小時產生爐渣約7t。目前兩臺冷渣器只需單臺運行就能滿足排渣需要。經過兩個多月的運行分析，現計劃實施在滿足滾筒冷渣器額定出力的條件下改變燃料品種。采用混煤，即選購一部分價格便宜的洗中煤、煤矸石、與低硫無煙煤混合。

4 結論

綜上所述，靈式滾筒冷渣器本身所具有的突出優點是可以肯定的，但它并非完美無缺，在我廠這一段時間的運行中發現有以下幾點有待改進：

1）對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電廠#1爐為兩側墻排渣，冷渣器在兩側布置，鍋爐橫向尺寸為15240mm，正常運行時爐水飽和溫度按335℃計算，其橫向膨脹總長約61mm，平均每側承擔30.5mm的膨脹量，實際運行中出現進渣裝置垂直短管嚴重傾斜。

2）滾筒冷渣器用凝結水冷卻將爐渣熱量的利用點從爐側轉移到機側，冷卻水回水溫度最高時達75℃，回至末級低加出口混合后平均溫度53℃，與設計額定工況48.8℃，抽汽回熱系統工作偏離設計工況，必然會造成冷源損失的增加，從總體角度出發是否考慮與汽輪機生產廠家協作，把靈式滾筒冷渣器與整套機組經濟性協調起來，達到完全意義上的改進，取得最佳效果。