淺談循環(huán)流化床鍋爐水冷滾筒式冷渣機的安全運行與管理

馬圣忠 張玉忠 李維波

（棗莊礦業(yè)〈集團〉付村煤業(yè)有限公司，山東 微山277605）

0 前言

循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)溫度一般在850～900℃，因此爐渣的溫度也在這個溫度范圍之內(nèi)，為了利用爐渣這部分熱量，提高鍋爐熱效率和保障排渣人員的安全， 必須將爐渣冷卻至一定的允許溫度 （一般在100℃左右）之內(nèi)，這樣鍋爐應設(shè)置冷渣機冷卻爐渣，目前采用較多的冷渣機有水冷螺旋冷渣機、風冷式冷渣機以及風、水混合冷渣機，由于風冷式及風、水冷混合式冷渣機結(jié)構(gòu)相對復雜，在小機組上應用的較少，現(xiàn)小機組大多數(shù)采用水冷螺旋冷渣機，在水冷式冷渣機的使用過程中由于設(shè)計、安裝、使用不當造成了很多設(shè)備故障及安全事故，有的甚至造成了人員的傷害，冷渣機的安全運行與管理不僅影響到機組的穩(wěn)定運行，同時也影響到排渣人員的安全，我們針對我單位冷渣系統(tǒng)進行改造，對冷渣機自身的保護進行了完善，同時對冷渣系統(tǒng)的管理進行了細化，在確保了冷渣系統(tǒng)安全運行的同時，取得了較好的經(jīng)濟效益。

1 冷渣系統(tǒng)簡介及改造方案

我廠原鍋爐排渣冷卻水系統(tǒng)由設(shè)計院設(shè)計， 采用廠內(nèi)循環(huán)水，由冷渣水泵加壓后進入冷渣機，對爐膛排出的熱渣冷卻，然后進入涼水塔。

采用循環(huán)水作為冷渣用水的優(yōu)點是：冷卻水系統(tǒng)較為獨立，操作簡便，管路安裝工程量較小；缺點是：由于循環(huán)水硬度較高，鍋爐排渣溫度較高，兩者進行熱交換時，水中的鈣、鎂離子等高溫后易形成水垢，附著在冷渣機的內(nèi)壁，輕者降低傳熱效率，重者造成冷渣機無法正常使用，甚至超溫爆裂。

造成冷渣機結(jié)垢的主要原因是循環(huán)水的硬度過高，我們選擇軟化水作為鍋爐排渣冷卻用水可有效解決此問題，根據(jù)現(xiàn)場實際情況有兩種方案可供選擇：

（1）設(shè)置單獨除鹽水冷渣循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，此方案優(yōu)點是系統(tǒng)獨立、操作簡便；缺點是管路敷設(shè)較多、設(shè)備及土建投資較大。

（2）采用汽輪機凝結(jié)水作為鍋爐排渣冷卻水，自汽輪機輔機低溫加熱器出口搭接管道至鍋爐冷渣系統(tǒng)進水母管，凝結(jié)水經(jīng)冷渣器和鍋爐排渣進行換熱后回水至除氧器。

此方案優(yōu)點：投資低，只需進行管路的改造利用凝結(jié)水泵做為冷渣系統(tǒng)冷卻水的動力，可以不再使用冷渣水泵，節(jié)約用電；利用凝結(jié)水作為排渣冷卻用水，解決了使用循環(huán)水結(jié)垢大的問題，延長冷渣機使用壽命；使用汽機低壓加熱器出口凝結(jié)水作為冷渣用水，可以將低壓加熱器原加熱汽源解列，節(jié)約用汽。

缺點：該系統(tǒng)管路布置較為復雜，系統(tǒng)不僅需要鍋爐運行專業(yè)人員進行調(diào)節(jié)，還需要汽機專業(yè)人員進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)不當會引起機組運行的不穩(wěn)定。

通過方案比較，我們選擇方案（2）實施改造。

2 冷渣機自身保護完善

結(jié)合冷渣機廠家的設(shè)計， 我們又根據(jù)現(xiàn)場實際增設(shè)了其他保護，現(xiàn)冷渣機的保護主要有：

（1）冷渣機水管路上的閥門必須與冷渣機聯(lián)鎖運行，即必須完全打開進出水閥門后才能啟動冷渣機。

（2）冷渣機水管路上設(shè)壓力開關(guān)，當水系統(tǒng)欠壓、超壓時能夠報警并停機。

（3）冷渣機回水管路上設(shè)熱電阻，當水溫超出設(shè)定值時能夠報警并停機。

（4）冷渣機水管路上設(shè)安全閥，當水壓超出設(shè)定值時能夠泄壓保護。

（5）冷渣機設(shè)有軸向位移檢測裝置，當軸向位移超限時能夠報警并停機。

（6）冷渣機進水管路設(shè)流量低保護，一般采用流量開關(guān)或流量計，當進水管路出現(xiàn)問題，冷卻水流量不能滿足最低保護定值時，冷渣機能夠報警且無法運行。

（7）在冷渣系統(tǒng)母管上設(shè)置安全閥，防止冷渣機本身安全閥不動作。

3 細化冷渣系統(tǒng)運行管理

（1）認真編制好冷渣系統(tǒng)安全運行規(guī)程，逐級審批后下發(fā)并嚴格執(zhí)行。

（2）對冷渣機的啟停操作嚴格執(zhí)行操作票制度，做到一人操作一人監(jiān)護。

（3）對冷渣機的各項保護定期（一個月）進行試驗，確保保護的可靠。

（4）將冷渣機納入壓力容器管理，定期由上級質(zhì)量監(jiān)督部門進行檢驗，合格后方可使用。

（5）嚴格執(zhí)行設(shè)備巡檢機缺陷管理制度，發(fā)現(xiàn)缺陷及時進行處理。

4 改造后獲得經(jīng)濟性分析

（1） 采用凝結(jié)水泵替代原冷渣水泵作為冷渣循環(huán)冷卻水的動力源，一方面冷渣水泵（共三臺5.5kW 功率一臺，3kW 功率兩臺,)無需使用,減少年運行維護費用0.5 萬元，另一方面年節(jié)約用電約2.6 萬度。

（2）將汽機低溫加熱器出水作為冷渣循環(huán)水，一方面可節(jié)約低溫加熱器加熱用汽；另一方面，原采用循環(huán)水作為冷渣冷卻水，鍋爐排渣的熱量不能利用，白白流失，現(xiàn)通過技術(shù)改造可將這一部分余熱充分回收。

按照每臺機組凝結(jié)水量45 噸/小時,鍋爐排渣冷卻水進水溫度50度，出水溫度70 度，每天運行6 小時，年運行300 天核算可利用余熱折標煤約463 噸。

5 結(jié)論

冷渣機作為循環(huán)流化床鍋爐的重要輔機設(shè)備，進行技術(shù)改造并加強安全運行管理， 不僅能夠能夠確保其安全運行而且有效地利用余熱、節(jié)約能源，符合國家節(jié)能減排要求。

［1］岑可法.循環(huán)流化床鍋爐理論設(shè)計與運行[M].中國電力出版社，1998.

［2］屈衛(wèi)東.循環(huán)流化床鍋爐設(shè)備及運行[M].河南科學技術(shù)出版社，2002.

［3］劉德昌.循環(huán)流化床鍋爐運行及事故處理[M].中國電力出版社，2006.