循环流化床锅炉滚筒冷渣器冲热渣成因及防治策略分析

循环流化床锅炉滚筒冷渣器冲热渣成因及防治策略分析

作者：窦宏腾

来源：《中国科技博览》2013年第28期

[摘要]本文简要说明了循环流化床锅炉滚筒冷渣器的工作原理及作用，对循环流化床锅炉滚筒冷渣器冲热渣现象进行了故障分析，并提出相应的防治策略。 [关键词]循环流化床；锅炉滚筒；冷渣器；热渣

中图分类号:TK22 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)28-0078-01

滚筒冷渣器是循环流化床锅炉的重要组成部件，滚筒冷渣器的无故障运行，是循环流化床锅炉安全可靠性、高效率性、可连续性、高节能性运行的重要保证。但是，由于运行调整不当，检修不到位，或是检修工艺不合理，检修复位环节错漏等，都会造成滚筒冷渣器工作失常，影响循环流化床锅炉的安全可靠运行，甚至会造成人员伤亡等重大事故。循环流化床锅炉滚筒冷渣器冲热渣的故障具有高度的危险性，容易对整个设备系统的局部造成烧坏，对工作人员安全造成威胁。因此，分析冷渣器冲热渣故障的成因，有针对性的进行防治是十分必要的。 一、循环流化床锅炉滚筒冷渣器的工作原理及作用 1.1 滚筒冷渣器的工作原理

以YNS系列滚筒冷渣器为例，冷渣器设计体位采用倾斜式，设计结构包括转子、进料室、进出水密封装置、齿轮传动装置和底座。传动装置为滚筒提供驱动力，工作时滚筒冷渣器将排出的高温热渣进行旋转，在旋转过程中，热量与滚筒夹套内的冷却循环水进行热量交换，达到排渣的温度要求，实现废渣冷却的目的，同时将余热进行充分利用，实现节能降耗目的。 1.2 滚筒冷渣器的作用

滚筒冷渣器的主要作用是对锅炉排出的高温热渣进行冷却处理，辅助作用是还可以将大渣和细渣进行分组筛选，对余热进行回收利用，并保持锅炉排渣的连续性，尽可能减少高温灰渣的热污染，改善劳动条件，清除安全隐患[1]。 二、循环流化床锅炉滚筒冷渣器冲热渣的故障分析 2.1 冷却水系统故障

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滚筒冷渣器中的冷却水系统的主要作用是对高温热渣进行降温处理，一旦冷却水系统出现故障，高温热渣无法迅速降温，就会导致冷渣器冲热渣现象，给锅炉运转产生巨大的安全威胁。由于冷却水处于滚筒夹套内，对冷却水系统故障的检测主要靠进、出冷却水的管系、接口以及水压表进行故障的判断与定位。另外，在进行冷却水故障判断时，还要考虑是否是冷却水动力部分出现问题，导致冷却水无法进行循环，同样会造成冷渣器冲热渣现象。 2.2 滚筒夹套冷却水泄露

当冷渣器冲热渣带有大量水汽时，就要考虑是滚筒夹套冷却水泄露问题。滚筒水冷壁管由于受到长时间热渣的冲击和挤压，水冷壁管磨损严重，强度下降，最后导致泄露冷却水。另一个原因是在过渡区域内由于沿壁面下流的固体物料与炉内向上运动的固体物料运动方向相反，在局部产生涡旋流，对水冷壁管产生磨损[2]。 2.3 冷渣器进渣量过大故障

滚筒冷渣器运行或操作人员启动冷渣器后快速操作（或不按规程要求操作），就会产生冷渣器进渣量过大现象，致使冷却处理不完全，多余的热渣无法完成降温环节就被排出，造成冲热渣现象。这种冲热渣的主要原因是冷渣器出口没有控制排渣量的手段，而进渣管排渣风对排渣量的控制作用有限[3]。因此，在排除冷却水系统、冷却水泄露等故障后，再检查进渣控制器是否出现问题。如果没有控制器，就要检查进渣量控制参数涉及的设备是否出现问题。 2.4 冷渣器内部结焦故障

冷渣器内进渣、出渣都要求流化，当废渣结焦后，流化困难，既导致排渣困难，又导致热渣只能部分进行热交换，无法冷却彻底，呈现排渣温度较高故障。分析其成因主要有：1）当炉内燃烧不良，会使排渣中的含碳量增加，炉渣在选择室内会继续燃烧，致使选择室内床温急剧升高，当温度超过灰熔点时，就会造成结焦[4]。2）锅炉内物料过多，不能充分燃烧，进入冷渣器过多，在冷渣器内燃烧，造成排渣温度过高。3）炉膛内和回料器内浇筑料脱落，石头较多，容易造成冷渣器堵塞而结焦。4）冷渣器选择室风帽数量不足，造成冷渣器流化质量差，存在流化死区的可能而结焦。

三、循环流化床锅炉滚筒冷渣器冲热渣故障的防治策略 3.1 冷却水系统故障防治策略

循环流化床锅炉连续运转难免会出现各种故障，需要检修人员做好日常修护和检修。加强冷却水系统的检修，包括冷却水动力装置、冷却水传送装置、冷却水管系、接口或法兰、冷却水水压等部分。对于运转中出现冲热渣故障时，操作人员要及时准确的对冲热渣时间、情况等报告给检修人员，以帮助检修人员对故障全面了解。锁定故障点后，要采取加固、替换等操作时，要先确定关闭电源，停用冷渣器，选择质量合格的替换产品，如需要进行补接操作时，要加强打磨，保证补接处能够耐受正常工作时的水压。

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3.2 滚筒冷渣器冷却水泄露故障的防治措施

滚筒冷渣器冷却水泄露后，要及时停进渣，等待冷渣器内的余渣排净后，关闭冷渣器电源，进行有效的补焊。补焊时要采用耐高温材料。补焊后，要对表面进行刨光处理，以防止热废渣流化性受到影响。如果是水冷管壁问题，在进行修补后，要在水冷壁管上加强技术改进，设计防磨结构，并通过改变水冷壁管几何外形的手段来有效减少磨损。 3.3 冷渣器进渣量过大故障的防治策略

为了有效控制进渣量，需要将锅炉床压控制4-6kPa，减少与冷渣器床压的差距，在消除冷渣器自流现象的同时，能够消除进渣口大量堆积热渣现象。另外，在冷渣器床压控制在5kPa，利用进渣风进行进渣量控制。与此同时，在排渣口安装旋转排渣阀，通过对旋转排渣阀转速的调节从而有效控制冷渣器的进渣量。经过三方面的调整和改造，能够实现对冷渣器进渣量进行有效控制，排除冲热渣故障。 3.4 冷渣器内部结焦故障防治策略

针对冷渣器内结焦故障成因，可以采取以下防治策略：1）调整一次风和二次风的比例，保证物料的完全燃烧。2）维持合理的床压，消除冷渣器自流现象。3）为了保证较合理的燃煤粒径，碎煤机飞锤的调整由原15d改为5d调整一次，并可根据实际燃煤的颗粒颁随时调整。4）完善冷渣器结构。在冷渣器过渣口外墙做了一个掏渣孔当冷渣器过渣口有大的石块、浇筑料、焦块等杂物堵塞时可以打开掏渣孔进行掏渣。 四、总结语

循环流化床锅炉滚筒冷渣器的主要作用是冷却功能，当出现冷渣器冲热渣现象时，可以考虑故障是由冷却系统故障、冷渣器内冷却水泄露、冷渣器进渣量过多及冷渣器内结焦等原因中的一种或几种混合所致，根据工作经验及时调整运行方式，加强对冷却水系统的检修，同时对冷渣器冷管壁进行结构优化，加装防磨结构，减少磨损。运行人员应及时调整排渣阀对进渣量进行控制，并调整进风比例，维持床压等一系列措施，恢复循环流化床锅炉的正常安全运转。 参考文献

[1] 陈伟雄.循环流化锅炉滚筒冷渣器的常见问题及改措施[J].科技风，2011，（03）. [2] 张宏鹏，王春贵.循环流化床锅炉水冷壁管磨损的成因及预防[J].黑龙江科技信息，2011，（05）.

[3] 谭斌，聂立，姚本荣.循环流化床锅炉冷渣器运行问题及改进措施[J].东方电气评论，2005，19（04）.

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[4] 孟景义，朱保军，徐士杰.循环流化床锅炉冷渣器结焦原因分析[J].河北电力技术，2005，（01）. 作者简介

窦宏腾，男，陕西米脂，1981年12月，现就职于中煤陕西榆林能源化工有限公司，担任中煤陕西榆林能源化工有限公司热电中心主任助理一职，助理工程师，循环流化床锅炉。