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CFB滚筒冷渣器常见问题及改进措施

发布时间：2011/3/29 阅读次数：2354 字体大小: 【小】【中】【大】

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本文作者(刘和刘永强),请您在阅读本文时尊重作者版权。

摘要:冷渣器是保证循环流化床(CFB)锅炉安全、高效运行的一个关键设备,本文针对国内大型循环流化床锅炉配套的滚筒式冷渣器的运行状况、改进措施以及保证安全稳定运行的经验进行了总结。

关键词:CFB锅炉;滚筒式冷渣器;运行问题;改进

1　前言

虽然冷渣器在设计上都有一定的裕度,但是如果冷渣器在运行调整中操作不当,就会因为不能排渣导致被迫停运和减负荷运行,给电厂带来很大的经济损失。对冷渣器故障的分析、处理和预防是非常值得电厂运行检修等相关人员探讨交流的。本文就以内蒙古京泰煤矸石发电厂滚筒式冷渣器为切人点,探讨CFB冷渣器常见问题及改进措施。

2　冷渣器及其系统简介

2.1冷渣器在锅炉中的重要性

CFB锅炉燃烧过程中,在维持一定床内物料量的同时,还需排出燃尽的灰渣和杂质,使给煤与排渣处于平衡状态,以保证床料温度和正常的流化。对应于锅炉的不同运行工况,需调整到与燃煤量相适应的平衡点,因此,排渣操作是CFB锅炉最频繁的运行操作之一,也是最易出现故障的设备之一,保证冷渣器可靠、合理、稳定运行,排渣顺畅,是实现锅炉稳定运行的基础。冷渣器的不正常工作是导致锅炉被迫停运和减负荷运行的主要原因之一。

2.2滚筒式冷渣器的原理和构造

滚筒水风冷式冷渣器的主要原理是:热渣进入滚筒后沿其内筒壁螺旋槽道前进,内外筒夹套内通过冷却水与热渣进行表面逆向换热,同时可接入风冷系统,可将850℃的热渣冷却至200～360℃。

滚筒冷渣机主要由滚筒、转动系统、驱动机构、进渣装置、出渣装置、冷却水系和电控装置等组成。冷渣机冷却方式以水冷为主,风冷为辅。冷却水由凝泵提供,主要是冷却灰渣并回收热量。冷渣机出渣端配相同通径的旋转接头。锅炉排渣管插入冷渣机进渣口,允许排渣管热膨胀伸长200～300mm,水平摆动±40mm。

3　冷渣器运行中存在的问题及相应的改进措施

内蒙古京泰煤矸石发电厂2台CFB锅炉设备整体运行情况基本正常,但作为国产大容量的CFB锅炉,在设计、安装和运行调试等各方面,难免存在诸多欠缺和不足,特别是底渣排放系统运行的可靠稳定性,直接制约了机组的安全稳定运行。由于冷渣器运行故障造成机组停运或被迫降负荷运行,增加了检修维护工作量,造成很大的经济损失。从实践运行情况看,冷渣器存在的突出问题是进渣管烧红发烫、人口膨胀节处漏渣跑灰、结焦堵塞现象

3.1冷渣机进渣管烧红发烫

由于锅炉排渣温度高,大约在850℃左右,如此高的温度,进渣管烧红发烫很容易烧红发烫。对运行巡检人员的人身安全构成严重威胁。权衡各种方案的优缺点,京泰发电冷渣器排渣管采用OCr25Ni20卷管,排渣管表面采用外侧空套护管,设计成法兰连接,当排渣管堵塞时可随时拆装,对空套护管设计负压吸风管路。较好地解除了烧红、磨损问题。

3.2人口膨胀节处漏渣跑灰

由于锅炉排渣口运行中受热膨胀,冷渣机与锅炉排渣口只能采用柔性连接,于是也就有了冷渣机人口膨胀节的设计。但是实践运行中,膨胀节虽然能够解决两者连接处的膨胀不一的问题,可运行中在膨胀节处漏灰十分严重。

3.2.1漏灰原因分析

冷渣机人口膨胀节处主要结构是:高温闸闽后的接管插入膨胀节本体约50mm,在接管插进膨胀节的插管上方有一密封的压圈组件,压圈组件里面填塞高温耐火棉。

从实践运行过程中,发现冷渣机漏灰的地方是以下两处:

a.压圈组件与下渣管分体结构处,这样的结构原来是为了以保证进渣管上下膨胀而设计的。在正常情况下,此处密封较严,漏灰现象很少。

b.圆盘与膨胀节两体结构接合处,此结构是为了利于下渣管圆周侧膨胀的。实践运行过程中发现,温度很高的热渣使30mm厚的大圆盘变形严重,从而使圆盘与膨胀节两者之间产生了很大的间隙,在炉膛压力作用下,灰渣便从间隙处喷涌而出。

特别是当圆盘变形,与膨胀节两者之间产生了很大的间隙时,灰渣越积越多,大大加剧了压圈组件处的漏灰,甚至有时候热渣都会往外喷。

3.2.2改进措施

从以上漏灰原因分析可知,由于冷渣机膨胀节运行环境的恶劣,使冷渣机膨胀节结构严重变形,从而大大把膨胀节密封效果消减得无影无踪。喷出来的灰,污染了本来就不洁净的电厂环境,给运行人员的身体健康带来很大压力。而喷出来的热渣,则直接危害运行人员的安全,长时间漏渣,对机组的安全运行十分不利。对冷渣机漏灰漏渣的处理刻不容缓。

既然漏灰漏渣的主要起因是膨胀节圆盘的变形,则消除这一因素则可以大大减少漏灰漏渣现象。然而从循环流化床锅炉流出的的热渣大约有950℃,而由于空问结构的限制,从炉膛到冷渣机膨胀节的距离只有约2米的距离,在这样短的距离要使热渣冷却到很低的温度是不太现实的。

经过与厂家沟通联系,最后确定还足从膨胀节的密封结构出发。原膨胀节圆盘结构的变形很难消除,则可以在原一层密封结构上,增加多层密封结构。改造后的膨胀节见网1。为了加强对改造后的膨胀节的支撑,在前后左右方向各对膨胀节焊接了三角加强筋。

3.2.3改进后的运行情况

由一层密封结构改为多层密封膨胀节后,漏渣现象基本消除了,漏灰消除的效果也很明显,大大改善了电厂的生产环境。

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