前言
循環(huán)流化床鍋爐以煤的潔凈燃燒技術(shù)及其較好的煤種適應(yīng)性，具有燃燒效率高、不易滅火、灰渣可利用性好等特點(diǎn)，在我國(guó)中小型熱電企業(yè)中得到迅速推廣正向大型化方向發(fā)展。但作為CFB鍋爐的輔機(jī)——排渣設(shè)備及系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展確實(shí)存在相當(dāng)?shù)臏笮浴?guó)內(nèi)已投產(chǎn)的75t/h、130t/hCFB鍋爐幾乎沒(méi)有成型的排渣系統(tǒng)能長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行。因此，開(kāi)發(fā)、研制、推廣新型整套排渣設(shè)備勢(shì)在必行。
2、國(guó)內(nèi)外應(yīng)用CFB鍋爐排渣設(shè)備的差別
國(guó)外CFB鍋爐均配有灰渣冷卻裝置、灰渣輸送設(shè)備來(lái)冷卻高溫灰渣和輸送低溫灰渣，這些裝置設(shè)備應(yīng)用基本是成功的，這不僅與其設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行水平有關(guān)，而且還與其燃料特性(含灰量低、粒度小)等有關(guān)。由于灰渣量少，且粒度較小，灰渣的冷卻和輸送易于實(shí)現(xiàn)。我國(guó)的CFB鍋爐多數(shù)燃用高灰低熱值煤，灰渣量大，顆粒較粗，冷渣、輸渣問(wèn)題未得到根本解決。我國(guó)現(xiàn)運(yùn)行的75t/h、130t/hCFB鍋爐中幾乎很少有成型的、完善的干式冷渣、輸渣設(shè)備。多數(shù)只有冷渣設(shè)備卻無(wú)輸渣設(shè)備。少數(shù)CFB鍋爐還采用完全人工排放熱渣，自然堆放冷卻或用水直接冷卻。不僅增加灰渣物熱損失，還污染環(huán)境，也不利于灰渣的綜合利用。
3、國(guó)內(nèi)CFB鍋爐排渣設(shè)備的現(xiàn)狀
循環(huán)流化床鍋爐的排渣方式可分為濕式排渣和干式排渣兩種形式。
3.1濕式排渣系統(tǒng)
是*工業(yè)水循環(huán)系統(tǒng)、渣溝、沖渣水泵、沉渣池等設(shè)備組成水力除渣系統(tǒng)。是大型發(fā)電廠的典型排渣方式，雖然應(yīng)用技術(shù)過(guò)關(guān)，但應(yīng)用于CFB鍋爐，水淬后的灰渣活性變差，不宜于灰渣的綜合利用，且占地面積大，灰渣物理熱損失較大。同時(shí)還帶來(lái)了水污染及水資源浪費(fèi)，因此對(duì)于CFB鍋爐應(yīng)用濕式除渣不是一種合理排渣方式，不作推廣使用。
3.2干式排渣系統(tǒng)
干式排渣是CFB鍋爐推廣采用的主要排渣方式，一般干式排渣系統(tǒng)由冷渣設(shè)備、輸渣設(shè)備、儲(chǔ)渣倉(cāng)、冷渣器進(jìn)料閥和儲(chǔ)渣倉(cāng)放料閥等設(shè)備組成。目前國(guó)內(nèi)運(yùn)行的75t/h、130t/hCFB鍋爐使用的干式冷渣、輸渣設(shè)備主要有以下幾種。
3.2.1螺旋水冷式冷渣器
俗稱(chēng)水冷絞籠，熱渣沿螺旋槽道前進(jìn)，具有一定壓力冷卻水在絞籠外殼水套內(nèi)和軸心、葉片的水套內(nèi)流動(dòng)，兩種介質(zhì)逆向流動(dòng)換熱，熱渣可從850℃冷卻到200℃左右，可由調(diào)速電機(jī)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)數(shù)實(shí)現(xiàn)自控。其優(yōu)點(diǎn)是換熱量較大，再燃性小，運(yùn)行穩(wěn)定，調(diào)節(jié)方便，外型尺寸較小。缺點(diǎn)是主軸、葉片磨損量大，易漏泄，每年需更換葉片防磨護(hù)瓦維護(hù)量大，冷卻水水質(zhì)要求高(除鹽水或軟化水)應(yīng)合理設(shè)置一套水循環(huán)系統(tǒng)，目前仍有許多用戶(hù)在使用。
3.2.2滾筒水風(fēng)冷式冷渣器
熱渣進(jìn)入滾筒后沿其內(nèi)筒壁螺旋槽道前進(jìn)，內(nèi)外筒夾套內(nèi)通過(guò)冷卻水與熱渣進(jìn)行表面逆向換熱，同時(shí)可接入風(fēng)冷系統(tǒng)，可將850℃的熱渣冷卻至200～300℃。滾筒冷渣器的優(yōu)點(diǎn)是磨損小，維護(hù)量小，使用壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可*。對(duì)冷卻水水質(zhì)要求不高(軟化水或工業(yè)水即可)。缺點(diǎn)是換熱量略低故外形尺寸略大，目前應(yīng)用范圍很廣。
3.2.3鋼帶風(fēng)冷式冷渣機(jī)
該設(shè)備是應(yīng)用于220t/h煤粉爐上的一種新型干式排渣設(shè)備，也可應(yīng)用于大型CFB鍋爐。其結(jié)構(gòu)主要由大量條形耐熱鋼板組成，*兩側(cè)鏈條帶動(dòng)低速前進(jìn)，熱渣落在鋼板上受到負(fù)壓通風(fēng)大面積冷卻至200℃，冷風(fēng)吸熱升溫至300～400℃，可當(dāng)做送風(fēng)利用，該設(shè)備優(yōu)點(diǎn)是清潔衛(wèi)生，運(yùn)行穩(wěn)定可*，熱能利用性好，易于自控。但設(shè)備造價(jià)太高，投資大，設(shè)備體積龐大，只適合于大型CFB鍋爐。
3.2.4移動(dòng)床式冷渣器
移動(dòng)床冷渣器中灰渣*重力自上而下運(yùn)動(dòng)，并與受熱面或空氣接觸換熱，冷卻后的爐渣從下渣口排出。有水冷式、風(fēng)冷式和風(fēng)水共冷式移動(dòng)床冷渣器。該設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可*、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是體積龐大、換熱效果差、應(yīng)用較少，只作為小容量或低灰份流化床中使用。
3.2.5風(fēng)水共冷式流化床冷渣器
該冷渣器利用流化床的氣固二相流特性傳熱，以風(fēng)冷為主，水冷為輔，冷渣溫度隨風(fēng)量增加和渣量的減少而降低，冷渣效果最佳。采用合理的風(fēng)水共冷式流化床冷渣器無(wú)機(jī)械設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)費(fèi)用低，無(wú)需單獨(dú)設(shè)置風(fēng)機(jī)節(jié)電，出口風(fēng)溫高于200℃可作二、三次風(fēng)入爐，冷渣水可選擇低溫給水或其他冷凝水，出渣溫度在120℃左右，熱能回收利用性好，節(jié)能效果最佳，使配套輸渣設(shè)備工作安全可*，密封性好，缺點(diǎn)是體積略大。是一種很有發(fā)展前途灰渣冷卻設(shè)備，應(yīng)廣泛推廣應(yīng)用。
3.2.6CFB鍋爐的輸渣設(shè)備
目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用的輸渣設(shè)備主要有刮板輸渣機(jī)、耐溫皮帶輸渣機(jī)、斗式提升機(jī)、鏈斗輸送機(jī)、正、負(fù)壓氣力輸渣設(shè)備等。刮板、斗提輸渣機(jī)故障率高，皮帶耐高溫性差，只能耐溫150℃，且揚(yáng)升角度小，而鏈斗、氣力輸送使用效果與之相比較好。
3.3國(guó)內(nèi)幾種典型的排渣系統(tǒng)
3.3.1由滾筒或水冷絞籠冷渣器、灰刮板、斗式提升機(jī)、儲(chǔ)渣倉(cāng)等組成的機(jī)械排渣系統(tǒng)
該系統(tǒng)在錦州二熱于1993年底投入使用，刮板、斗提經(jīng)多次改造，能長(zhǎng)期運(yùn)行，出力較大。但排渣溫度在200～300℃刮板受熱膨脹，總刮板傳輸距離長(zhǎng)，機(jī)械故障較多，斗提外殼及提斗磨損量大，傳動(dòng)鏈節(jié)距離長(zhǎng)，拉力負(fù)荷大易折斷，檢修量大，運(yùn)行連續(xù)性差，對(duì)環(huán)境污染較大，不作推廣使用。
3.3.2由滾筒或水冷絞籠、鏈斗輸送機(jī)、儲(chǔ)渣倉(cāng)組成的機(jī)械排渣系統(tǒng)。
該系統(tǒng)采用鏈斗輸送機(jī)運(yùn)行狀況有所提高，鏈斗運(yùn)行狀況較穩(wěn)定，出力較大。但在較高的渣溫下，轉(zhuǎn)動(dòng)部件也易損壞，有待進(jìn)一步改進(jìn)。但鏈斗的揚(yáng)升角度可達(dá)到60度，適合于高位傳輸且距離長(zhǎng)、短均可，目前應(yīng)用較多。
3.3.3國(guó)電建設(shè)研究所為220t/h煤粉爐研制的較完善的干式排渣系統(tǒng)
可應(yīng)用于大型的CFB鍋爐，原耐溫皮帶輸渣機(jī)因燒損而改為鏈斗，運(yùn)行狀況較穩(wěn)定，設(shè)備清潔，達(dá)到環(huán)保要求，但設(shè)備投資太大，不太適合于中小型CFB鍋爐。
3.3.4由滾筒或水冷絞籠冷渣器
配套氣力輸渣系統(tǒng)在沈陽(yáng)新北熱電公司已運(yùn)行四年，經(jīng)多方位改造，已逐漸形成合理、完善的干式排渣系統(tǒng)，有一定的成功經(jīng)驗(yàn)。