CN102221201A

CN102221201A - 循环流化床锅炉的等床压冷渣流化床及运行方法

Info

Publication number: CN102221201A
Application number: CN2011100808626A
Authority: CN
Inventors: 张全胜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-04-01
Filing date: 2011-04-01
Publication date: 2011-10-19

Abstract

本发明公开了一种循环流化床锅炉的等床压冷渣流化床及运行方法，它包括定向风帽1、一次冷风室2、床3、矩形壳体4、热风管5、水冷联箱6、水冷管排7、锅炉排渣阀8、冷渣流化床排渣阀9、冷渣流化床排渣管10。安装时冷渣流化床3要比锅炉流化床低150mm。多排水冷管排7埋在冷渣流化床上的料层里，实现水与炉渣的充分换热，渣可以冷却到100℃以下。水冷联箱6向水冷管排7均匀供水。运行方法：(1)锅炉启动前冷渣流化床上铺垫床料350mm，粒度小于8mm。(2)采取较高频度的定期排渣方法：当冷渣流化床上的渣冷却到100℃就可以放渣，冷渣流化床的料层差压达到3500Pa时就关闭冷渣流化床排渣门，然后开启锅炉排渣门。

Description

循环流化床锅炉的等床压冷渣流化床及运行方法

技术领域

本发明涉及循环流化床锅炉，尤其是涉及一种循环流化床锅炉的等床压冷渣流化床及运行方法。

背景技术

我国目前已是世界上在电厂使用循环流化床锅炉(CFB锅炉)最多的国家，已经运行的大小循环流化床电站锅炉有3000多台，其中410t/h以上大型循环流化床电站锅炉有140多台，1025t/h以上大型循环流化床电站锅炉有20多台(还有50多台正在建设)。

电站循环流化床锅炉在炉膛底部设置了内径200mm-300mm的排渣口，排渣温度约有900℃，压力约有6000Pa。冷渣器是冷却并疏导自循环流化床锅炉本体排出底渣的装置，是保证CFB锅炉安全高效运行的重要部件。由于冷渣器排渣不畅就会出现堵塞，冷渣器堵塞的频率越高，锅炉被迫停运就越频繁。冷渣器的不正常工作是导致CFB锅炉被迫停炉和发电机组减负荷运行的主要原因之一。

早期循环流化床锅炉的排渣流到风水联合冷渣器(风流化水冷却)，这种风水联合冷渣器里面有两道立墙将矩形风水联合冷渣器分划成三个仓，渣被要求在三个仓之间绕行(爬洞或翻墙)最后排出，但由于矸石产生的大颗粒渣很难在三个仓之间绕行(爬洞或翻墙)；大量的几乎是全部的这种三仓风水联合冷渣器都出现了结焦、堵塞渣排不出的现象。这种三仓风水联合冷渣器存在以下问题：

1、墙体是钢板加保温耐火材料的绝热结构，不吸热，水冷蛇行管受热面不足，导致冷渣器回风温度远远高于设计值320℃，异常时均在600℃左右。排渣温度往往高于150℃。

2、进渣粒径要求苛刻。进渣粒度大且量过多时易堆积，难以排向下一个室。

3、两米多高的中隔墙(绕墙式、跳墙式)易使排渣困难。即使把流化风机的风量调到最大，炉渣不能翻过风冷隔墙，被迫用临时排渣孔排渣。

4、冷渣器运行时，各室床压建立不起来，床层排空。只好近似气力输送的状态进行输渣、排渣，使流化风量加大。从而使得渣料的流动速度很快，对风帽的冲击加剧，风帽磨损严重。

5、在生产实际中容易发生锅炉排出渣料中的可燃物增多，此时易在一室引起二次燃烧，导致热量积聚，发生结焦，进而堵塞冷渣器，最终使锅炉无法排渣，被迫停炉。由于冷渣器堵塞的频率很高，使锅炉的连续运行时间很短。

6、对煤质适应性差，当煤质变差锅炉产生的渣量也大大增加时冷渣器堵塞的频率也很高。

该三仓风水联合冷渣器同时存在以下优点：

1、风冷比例大，能有效的回收底渣中的细灰，使未燃尽碳粒返回炉膛，底渣可燃物的含量低。

2、耗水量小，对汽轮机的抽汽量影响小，对全厂热效率降低影响小。

近年来，这种三仓风水联合冷渣器的用户纷纷将其改为水冷的滚筒冷渣器；但水冷的滚筒冷渣器由于失却风冷，未燃尽的细颗粒碳不能返回炉膛再燃烧，且对，还需要采用风水联合冷却，

但滚筒冷渣机同时也存在以下缺点：

1、几乎没有风冷，不能有效的回收底渣中的细灰，不能使未燃尽碳粒返回炉膛，飞灰和底渣可燃物的含量高。

2、耗水量很大，要排挤汽轮机的抽汽量，使全厂热效率降低。

3、滚筒冷渣器因其有转动部分的存在，限制了其使用寿命。在运行一段时间后(约一年多)，就出现磨损、漏水、漏渣现象，维修量大。部件磨损严重。

4、对灰分极高的燃煤(灰分＞70％)风冷无法保证出力和冷却效果，大型化受限制且受电厂现场空间布置限制，目前达到20t/h的已很困难。

由于滚筒冷渣机存在以上不足，促使人们又反回来研究改进流化式风水冷渣器，但不能采用早期的三仓绕行风水联合冷渣器。

发明内容

本发明目的在于提供一种循环流化床锅炉的等床压冷渣流化床及运行方法。目的是提供一种大出力冷渣器和未燃尽细颗粒碳再返回炉膛燃烧的水冷送风流化冷渣器，这种冷渣器综合了各种流化床风水冷选择性冷渣器和滚筒冷渣机的优点同时克服了两大类冷渣器的缺点，又有独特的创新设计。创造性地提出了等床压冷渣流化床和高频度定期排渣思想，排渣温度完全可以达到100℃以下且可沿锅炉四周布置，排渣量与锅炉产渣量同步。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方法：

1、当锅炉排渣至冷渣流化床与锅炉流化床基本等床压时排渣流量已经很小这时就关闭排渣门，然后靠一次冷风流化冷却冷渣流化床上的热渣。两个床的标高基本相同，排渣管实际上起到的是连通器作用。

2、较高频度定期排渣，当冷渣流化床上的渣冷却到100℃就可以放渣，冷渣流化床的料层差压达到3000Pa时就关闭排渣门。

3、采用环缝回流多喷口定向风帽使大渣块定向流动且阻力极小，避免了大渣积聚从而避免了堵塞现象。排渣量很大(20t/h以上)，能适应锅炉煤质变差的大排渣量工况。风帽不漏渣且耐磨性好。

4、水冷管排埋在冷渣流化床上的料层里，实现了水、风与炉渣的充分换热，对渣的冷却效果。排渣温度可以达到100℃以下。

5、以风冷为主，水冷为辅，用水量小，对汽轮发电机组效率影响小。

6、排渣孔开在后部距风帽出风口350mm高度，可自动建立稳定的渣料层高度(床压)，使流化稳定，总风量少，降低了炉渣颗粒冲刷的初始速度，减少冷渣器磨损。冷渣风源可取自锅炉一次风机出口冷风且对锅炉所需一次风量无任何影响。

7、冷一次风可被加热到300℃以上后送到炉内，冷渣流化床冷渣器起到了空气预热器作用，热渣的热量被回收送回锅炉内，提高了锅炉的燃烧效率。

8、未燃尽细颗粒碳随热风回送到锅炉内再燃烧，降低了排渣含碳量，提高了锅炉的燃烧效率。

9、冷渣流化床冷渣器排渣管上的控制设施可简化(只需安装锁气器即可)。

10、没有机械转动装置，使用寿命长，运行维修方便。

附图说明

图1是常规锅炉排渣的结构示意图。

图2是本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图所示，本发明所述的循环流化床锅炉的等床压冷渣流化床及运行方法，它包括定向风帽1、一次冷风室2、床3、矩形壳体4、热风管5、水冷联箱6、水冷管排7、锅炉排渣阀8、冷渣流化床排渣阀9、冷渣流化床排渣管10。

1、安装时冷渣流化床3要比锅炉流化床低10mm，锅炉流化床在热态时向下膨胀量150mm左右这时已和冷渣流化床的标高基本相同。

2、多排水冷管排7埋在冷渣流化床上的料层里，实现水与炉渣的充分换热，渣可以冷却到100℃以下。水冷联箱6向水冷管排7均匀供水。

4、运行方法：

(1)锅炉启动前冷渣流化床上铺垫床料350mm，粒度小于8mm。当锅炉排渣至冷渣流化床与锅炉流化床基本等床压时排渣流量已经很小这时就关闭锅炉排渣阀8，然后靠一次冷风流化冷却冷渣流化床上的热渣。两个床的标高基本相同，锅炉排渣管实际上起到的是连通器作用；冷渣流化床排渣管10设在床后部进渣口比风帽1的出风口高350mm，可自动建立稳定的渣料层高度(床压)，这时就实现了自动稳定排渣状态，只要排渣温度满足要求，这种状态就是排渣控制的最佳状态。如排渣温度尚高则采取较高频度定期排渣。

(2)采取较高频度的定期排渣方法：当冷渣流化床上的渣冷却到100℃就可以放渣，冷渣流化床的料层差压达到3500Pa时就关闭冷渣流化床排渣门，然后开启锅炉排渣门。

5、一次冷风室2的风源取自锅炉一次风机出口冷风且对锅炉所需一次风量无任何影响。

6、以风冷为主，水冷为辅，用水量小，对汽轮发电机组效率影响小。

7、冷一次风通过冷渣流化床使床料流化的同时被加热到300℃以上然后送到炉内，冷渣流化床冷渣器起到了空气预热器作用，热渣的热量被回收送回锅炉内，提高了锅炉的燃烧效率。未燃尽细颗粒碳随热风回送到锅炉内再燃烧，降低了排渣含碳量，提高了锅炉的燃烧效率。

8、冷渣流化床冷渣器排渣管10只需再配套安装重锤式锁气器即可安全稳定运行。

9、不用转动机械，***简单可靠使用寿命长，运行维修方便。

上述各实施例可在不脱离本发明的范围下加以若干变化，故以上的说明所包含及附图中所示的结构应视为例示性，而非用以限制本发明的申请专利范围。

Claims

1.一种循环流化床锅炉的等床压冷渣流化床及运行方法其特征在于：它包括定向风帽1、一次冷风室2、床3、矩形壳体4、热风管5、水冷联箱6、水冷管排7、锅炉排渣阀8、冷渣流化床排渣阀9、冷渣流化床排渣管10。

2.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉的等床压冷渣流化床及运行方法，其特征在于：所述冷渣流化床3安装时要比锅炉流化床低150mm，锅炉流化床在热态时向下膨胀量150mm左右这时已和冷渣流化床的标高基本相同。

3.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉的等床压冷渣流化床及运行方法，其特征在于：所述多排水冷管排7埋在冷渣流化床上的料层里，实现水与炉渣的充分换热，渣可以冷却到100℃以下。水冷联箱6向水冷管排7均匀供水。

4.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉的等床压冷渣流化床及运行方法，其特征在于：所述定向风帽1使大渣块定向流动且阻力极小，避免了大渣积聚从而避免了堵塞现象。排渣量很大(20t/h以上)，能适应锅炉煤质变差的大排渣量工况。风帽不漏渣且耐磨性好。

5.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉的等床压冷渣流化床及运行方法，其特征在于：所述运行方法：(1)锅炉启动前冷渣流化床上铺垫床料350mm，粒度小于8mm。当锅炉排渣至冷渣流化床与锅炉流化床基本等床压时排渣流量已经很小这时就关闭锅炉排渣阀8，然后靠一次冷风流化冷却冷渣流化床上的热渣。两个床的标高基本相同，锅炉排渣管实际上起到的是连通器作用；冷渣流化床排渣管10设在床后部进渣口比风帽1的出风口高350mm，可自动建立稳定的渣料层高度(床压)，这时就实现了自动稳定排渣状态，只要排渣温度满足要求，这种状态就是排渣控制的最佳状态。如排渣温度尚高则采取较高频度定期排渣。(2)采取较高频度的定期排渣方法：当冷渣流化床上的渣冷却到100℃就可以放渣，冷渣流化床的料层差压达到3500Pa时就关闭冷渣流化床排渣门，然后开启锅炉排渣门。

6.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉的等床压冷渣流化床及运行方法，其特征在于：所述一次冷风室2的风源取自锅炉一次风机出口冷风且对锅炉所需一次风量无任何影响。以风冷为主，水冷为辅，用水量小，对汽轮发电机组效率影响小。

7.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉的等床压冷渣流化床及运行方法，其特征在于：所述冷一次风通过冷渣流化床使床料流化的同时被加热到300℃以上然后送到炉内，冷渣流化床冷渣器起到了空气预热器作用，热渣的热量被回收送回锅炉内，提高了锅炉的燃烧效率。未燃尽细颗粒碳随热风回送到锅炉内再燃烧，降低了排渣含碳量，提高了锅炉的燃烧效率。

8.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉的等床压冷渣流化床及运行方法，其特征在于：所述冷渣流化床冷渣器排渣管10只需再配套安装重锤锁气器即可安全稳定运行。不用转动机械，***简单可靠使用寿命长，运行维修方便。