20t/h大型灵式滚筒冷渣器在DG440/13.7-Ⅱ2 CFB锅炉上的应用

马军辉

河南神火电力公司发电厂，河南商丘 476600

1 技改背景

河南神火电力公司发电厂原风水联合冷渣器是由东方锅炉厂配套提供的四分仓风水联合式冷渣器。两侧墙布置，其结构从进渣口到出渣口共分4个小室，每个小室底部平面布置有倒“L”型定向风帽，安装于对应的小流化风箱上，形成4个小流化床。一室为选择室，二、三室布置了由凝结水为冷却介质的蛇形水冷管束，四室为深度冷却室将排渣温度进一步降低。一、二室，二、三室，三、四室之间均有一道底部带通道的风冷隔墙，炉渣进入冷渣器内按设计的М形流程冷却，冷渣流化风由配备的两台长沙鼓风机厂ARH-800E罗茨鼓风机提供，其额定功率500kW，一运一备。

本锅炉设计燃料粒度为0mm～9mm，d50=1.8mm.dmax≤10.3mm。原煤粒度较细因而输煤系统只设计了AUBEMA一级细碎机，但实际入炉煤粒度很难满足设计要求。9mm以上的比例超过10%其中多为掺入的煤矸石等硬度很大的杂质，甚至有60mm以上的石块。燃烧后产生的渣粒进入冷渣器不能充分流化或造成流化困难，其未燃尽的可燃物继续燃烧，热量又不能被及时带走，发生低温结焦。结焦部位主要在一、二室及第一、二道风冷隔墙下部转弯通道处。结焦后用脉动流化风量等办法又不能凑效。最后只能从一室下部事故排渣管倒插入钢筋捅渣，而且冷渣器本身与炉膛没有任何隔离设备及措施，既危险劳动强度又大，现场环境卫生也差，捅渣的频率很高。几乎每30min就要彻底捅一次，终不能满足排渣需要，机组负荷也受到限制，

2 LGT150-20×8500型冷渣器的工作原理和结构特点

河南神火电力公司发电厂本次技改所更换的灵式滚筒冷渣器已经过了多次技术更新，在原理、结构、性能等各方面都已比较完善，属于灵式滚筒冷渣器第三代产品。其筒体长度8500mm，内筒直经150cm，内外筒流通间隙20mm。内外筒中间通冷却水，冷却水为凝结水，取自轴封加热器出口，经冷却水泵加压在冷渣器内与炉渣换热后回至末级低加出口，冷却水用量约80～100t/h。冷渣器内筒壁上焊接有带膨胀缝的螺旋片和轴向叶片，螺旋片和轴向叶片相互交叉构成很多个具有携带功能的换热单元。炉渣从严密的端口为马蹄形弯管进入冷渣器内筒，在螺旋片推动下向出口运动，同时被轴向叶片携带到滚筒顶部再落下，换热效果较强。进渣装置与滚筒空心轴内经内壁采用齿型密封和反螺旋防漏专利技术，并在进、出渣装置安装直经为219mm的负压吸尘管接到电除尘器入口烟道，利用引风机产生的负压有效防尘并具有一定的风冷作用。LGT150-20×8500型冷渣器的结构特点如下：

1）增加滚筒内壁进渣端螺旋片、轴向叶片的密度和叶高，延长滚筒长度，增强了换热效果，减少进渣端局部热冲击，保证额定出力时排渣温度在150℃以下；

2）进渣装置齿形密封和反螺旋防漏专利技术的应用使其密封效果好，且使用寿命长；

3）对其支撑轮（托滚）进行进一步改进，加大支撑轮的吨位级别，使滚筒运转更加稳定；

4）滚筒除内壁螺旋片和轴向叶片外无其他部件，空间大便于内部检修；

5）进出渣装置设计的负压吸尘系统，只在进口端环形间隙中形成负压而不减弱出渣口负压吸风作用，使出渣端负压作用强而吸入一定量的外界空气起到风冷作用，同时有效防止灰尘外冒；

6）连接进、出水管道的灵式旋转水结头密封好，不漏水，检修方便维护费用低。

3 改造后灵式滚筒冷渣器的运行情况及增效潜力

新安装的滚筒冷渣器投运后使锅炉排渣困难的局面发生了质的飞跃。进入冷渣器的炉渣都能很顺畅的从冷渣器出渣口排出，没有发生冷渣器内部结焦、堵塞等问题。加上其进口齿形密封，反螺旋防楼装置及进、出口负压吸尘作用。锅炉0m设备卫生和环境状况大为改观，劳动强度降低，减少了12名民工。目前生产现场的秩序日趋良好。其节能效果也比较明显，改造时拆除了两台原额定功率为500kW的冷渣流化风机，正常运行时平均电流在46A左右，运行功率约354kW，和原两台埋刮板输渣机运行功率约8kW。滚筒冷渣器各由一台额定功率18.5kW的变频电机驱动，两台同时运行功率之和约20kW，因拆除冷渣流化风机，其风量由一、二次风机承担，使一、二次风机运行功率提高约111kW，那么本次改造使锅炉辅机运行功率降低了354+8-111-20=231kW,按统计期间机组平均负荷率80%（108mW）计算，厂用电率降低了0.21%。

因受先前冷渣器的影响和制约，迫使我们不得不专为#1炉合同选购低硫无烟煤，其平均低位发热量Q=23000.73kJ/kg，挥发份V=8.06%，灰份A=25.63%。价格413元/t。满负荷时锅炉平均燃煤量约61t/h，每小时产生炉渣约7t。目前两台冷渣器只需单台运行就能满足排渣需要。经过两个多月的运行分析，现计划实施在满足滚筒冷渣器额定出力的条件下改变燃料品种。采用混煤，即选购一部分价格便宜的洗中煤、煤矸石、与低硫无烟煤混合。

4 结论

综上所述，灵式滚筒冷渣器本身所具有的突出优点是可以肯定的，但它并非完美无缺，在我厂这一段时间的运行中发现有以下几点有待改进：

1）对不同的炉型要解决好膨胀问题，垂直膨胀已得到解决，但因河南神火电力公司发电厂#1炉为两侧墙排渣，冷渣器在两侧布置，锅炉横向尺寸为15240mm，正常运行时炉水饱和温度按335℃计算，其横向膨胀总长约61mm，平均每侧承担30.5mm的膨胀量，实际运行中出现进渣装置垂直短管严重倾斜。

2）滚筒冷渣器用凝结水冷却将炉渣热量的利用点从炉侧转移到机侧，冷却水回水温度最高时达75℃，回至末级低加出口混合后平均温度53℃，与设计额定工况48.8℃，抽汽回热系统工作偏离设计工况，必然会造成冷源损失的增加，从总体角度出发是否考虑与汽轮机生产厂家协作，把灵式滚筒冷渣器与整套机组经济性协调起来，达到完全意义上的改进，取得最佳效果。