CFBB冷渣器冷卻水超壓分析及處理

楊洪良 楊曉萌

摘 要：有的熱電及熱力企業，循環流化床熱水鍋爐冷渣器在生產運行時，冷渣器冷卻水時常超壓，冷渣器本體上的安全閥經常起跳。這種情況既危險又不經濟，還破壞生產環境，更甚者造成事故。鑒于此，本文特針對循環流化床熱水鍋爐的冷渣器冷卻水超壓問題，進行分析總結并重點闡述了具體處理措施，與大家共享。

關鍵詞：冷渣器；安全；爆炸；超壓；擴容降壓

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.052

冷渣器是循環流化床鍋爐必備的專門用來回收鍋爐排渣物理顯熱的設備，是重要的輔機之一。有證據顯示，冷渣器可以提高鍋爐效率3%，當然還有一定的前提條件，在此不多論述。冷渣器的好壞嚴重影響著循環流化床鍋爐的安全、穩定、經濟運行。

冷渣器冷卻水超壓，既危險又不經濟，還破壞生產環境，更甚者造成事故停爐。這種現象隱患非常大，但這個問題處理解決又缺乏成熟及可以復制的有效方案，一直困擾著許多類似此情況的企業。

更有甚者，冷渣器使用及處理不當造成爆炸事故。據資料記載，2004年河南某260t/h循環流化床鍋爐冷渣器爆炸；2008年江西某670t/h循環流化床鍋爐冷渣器爆炸；2008年河南某440t/h循環流化床鍋爐冷渣器爆炸；2008年2月13日5時58分，江西某發電公司#8機組（210MW）冷渣器爆炸。可見冷渣器使用好就是寶，使用不好就要爆，后果非常嚴重。本文特針對循環流化床熱水鍋爐的冷渣器冷卻水超壓問題，進行分析總結，與大家共享。

1 原因分析

絕大多數循環流化床熱水鍋爐的冷渣器冷卻水原設計取自靠近冷渣器處的熱力網回水，經冷渣器冷卻水泵加壓后打到冷渣器，冷卻水經冷渣器冷卻高溫爐渣后，再流回到熱力網回水母管。這是一套完整而且成熟的封閉冷卻水循環系統，在熱電或熱力機務系統設計中經常被采用。而在實際運行時，有的冷渣器冷卻水時常超壓，冷渣器本體上的安全閥經常起跳。

簡單來說，造成這種情況的原因主要在熱力網管道的回水壓力過高。就像人的癌癥一樣，原因分析非常簡單但問題解決卻很難。

案例分析：某熱電公司，循環流化床熱水鍋爐的冷渣器冷卻水按照熱力網的回水壓力為0.2Mpa、冷渣器冷卻水泵揚程為25mH2O進行設計。而實際運行時，熱力網的回水壓力為0.6～0.9Mpa、給水壓力為1.1～1.4Mpa。冷渣器本體安全閥的調整壓力為0.5Mpa，冷渣器的本體設計耐壓為0.8Mpa，運行人員為了維持運行，冒險把安全閥壓力逐步調整到了0.8Mpa，即也是安全閥的最大量程。即使這樣安全閥還是在運行調整不及時的時候造成起跳泄水。

首先，分析實際運行壓力與設計壓力相差太大的原因。問題出現后，設計院及熱電公司相關人員對此進行了原因分析，最后得出結論：（1）熱電公司的地理位置低于熱用戶區域的地理位置，是地勢的影響，設計時沒有考慮到這個原因；（2）該熱電公司的熱力網管道與其他熱力公司的熱力網管道有相連處，在此之間用蝶閥進行隔離。由于蝶閥關閉不嚴，且熱力公司的管道水壓力高于熱電公司的管道水壓力，從而造成少量的水竄流入熱電公司的熱力網管道。

其次，按照上面的分析原因，熱電公司更換了蝶閥，地勢的影響無法處理。處理后，熱力網的回水壓力降為0.5～0.8Mpa，但效果不佳，安全閥還是時而起跳，故障依舊。從安全生產角度上考慮，該公司無奈下，采用了直接從熱力網回水管道上放水泄壓的方式進行處理。

2 處理措施

通過上面的案例分析，可以看出，單獨的降低熱力網回水管道的壓力是行不通的。采用直接從熱力網回水管道上放水泄壓的方式是飲鳩止渴，是萬般無奈的做法。下面本文在此介紹一種行之有效的處理措施。具體做法如下：（1）從熱力網回水管道上接一根Ф150的管道直接接到冷渣器的冷卻水供水母管上，中間用閥門隔離調整，把冷卻水泵短路不用。利用冷卻水自身的壓力進行流通，有效避免了冷卻水泵對冷卻水的二次加壓。（2）把冷渣器的出水管道接至2#補水箱，以進行擴容降壓。（3）再利用原設計的鍋爐補水泵把補水箱的熱水打回到鍋爐里，從而形成一個新的冷渣器冷卻水循環系統。

另外，此方案還要考慮防凍問題。為了防止室外的幾個水箱上凍，即從冷渣器來的熱水管道上，接一管道至各水箱進水管道上，中間用閥門隔開，運行時，打開閥門，熱水進入各水箱，而后從出水管進入熱水泵進水母管。如此熱水進行循環，防止了各水箱及其管道閥門上凍。做到了一舉多得。此做法關鍵點是要把各水箱的出水母管貫通在一起。

具體方案：

（1）為了防止軟化水箱上凍，從室外的軟化水箱補水管道上連接一道Ф57的管道到來自冷渣器的熱水管道上，中間用閥門隔離。

（2）在室內的管道溝里，在軟化水箱出水管道上也即軟化水泵的母管上接一管道至補水箱的出水母管（也即熱水泵進水母管）上，這樣熱水進入軟化水箱后加熱軟化水箱里的水，而后流出，如此循環加熱，防止上凍，確保改造后的系統穩定運行。

總之，這個處理方案改造施工簡單，用料少，不但降低了冷渣器冷卻水的壓力，確保了冷渣器的安全，有效合理的避免了水箱上凍的狀況，還免去了做防凍房等防凍設施的費用約20萬元。

3 綜述

這種改造處理方案是充分利用現場已有設備、管路，盡量減少工作量及資金投資。改造處理后冷渣器本體的冷卻水壓力在0.5Mpa以下，安全閥沒有再超壓起跳過，確保了冷渣器的安全，保障了鍋爐的安全。同行企業遇到此類冷渣器冷卻水時常超壓問題，可以借鑒此做法，但不能照搬，需要根據各自的實際情況，具體分析處理，在此基礎上進行合理有效的改善。

大家要始終保持不斷的創新發展思路，跟進新時代的發展步驟，不斷學習研究，及時汲取新科技，共享科技發展成果。堅信在企業的生產運行上，定能在安全、穩定、經濟生產方面創出佳績。

參考文獻：

[1]CJJ34-2002 城市熱力網設計規范[S].國家技術監督局與中華人民共和國建設部聯合發布.

[2]王偉強，劉伯謙，譚培來.滾筒冷渣機性能和設計原則[G].全國電力行業CFB機組技術交流服務協作網第十一屆年會暨第三屆循環流化床燃燒理論與技術學術會議，論文集.

作者簡介：楊洪良（1975-），男，山東泗水人，大專，助理工程師，從事熱電及熱力行業的設備管理、鍋爐安裝及其生產運行、維修技改等技術及技術管理工作。