CFB锅炉滚筒冷渣机内部结构改造及应用.doc

1、1CFB 锅炉滚筒冷渣机内部结构改造及应用摘要：某发电公司锅炉为东方锅炉生产的 DG440/13.76 型锅炉机组，炉膛底部布风板上部两侧原设计分别布置有两台多仓式流化床风水冷选择性排灰冷渣器。两台机组于 2006 年先后投产。因燃煤发热量低、矸石多，锅炉床温低，燃烧不完全，大颗粒底渣在冷渣器中沉积并产生二次燃烧形成结焦，导致机组启停次数多、助燃投油多、负荷率低，机组能耗高。经过多次技术改造，冷渣机运行安全性及经济性有大幅提高，满足机组连续运行要求。本文主要对冷渣机内部结构改进的实际应用经验进行阐述。 关键词：CFB 锅炉、冷渣机、内部结构 中图分类号：C29 文献标识码：A 文章编号： 一、

2、锅炉机组及冷渣机运行情况介绍： DG440/13.76 型锅炉机组炉膛底部布风板上部两侧原设计分别布置有两台多仓式流化床风水冷选择性排灰冷渣器。 #11、12 机组分别于 2006 年 1 月 23 日、2006 年 9 月 17 日进入商业运行。因燃煤发热量低、矸石多，锅炉床温低，燃烧不完全，大颗粒底渣在冷渣器中沉积并产生二次燃烧形成结焦，导致机组启停次数多、助燃投油多、负荷率低，机组能耗高。2006 年 9 月至 2007 年 3 月间，将冷渣器改造为滚筒冷渣机。11 锅炉滚筒冷渣机为空腔式，冷却水流经内、外筒体间夹层及靠近内筒体外壁处的换热管内，而渣沿内筒壁上的2螺旋片旋出；12 锅炉滚

3、筒冷渣机为内部多管式，冷却水流经筒体外壁导管及筒内多管间外壁空间，而渣沿筒内换热管内的螺旋片旋出。改造完成后，锅炉机组能长期连续运行且能耗大幅下降，同时较好解决了冷渣器及后续输渣设备因排渣温度过高（近 400）而频繁故障停运问题，取得了良好经济和社会效果。 改造运行一年半后，11、12 锅炉滚筒冷渣机分别主要因筒内换热管膨胀不畅裂纹泄漏、筒内换热管内的螺旋堵渣而频繁抢修且检修困难、工作量大、时间较长以致影响机组带高负荷运行，同时，11 锅炉滚筒冷渣机在燃用劣质煤、锅炉带高负荷时排渣温度较高（340） ，影响冷渣机后续输渣设备安全运行。 2008 下半年2010 年 3 月 17 日，两台机组因

4、冷渣机事故抢修降负荷运行少发电 4600 万 KWh，公司直接经济损失达 4600 万 KWh0.13 元/KWh598 万元。 二、改造基本情况介绍： 保留原冷渣机内、外筒体及夹层，在内筒内壁上重新焊装适当数量、尺寸的弧形和直形换热板，弧形换热板沿内筒轴向形成螺旋线，沿着换热板螺旋线顶部并沿内筒轴向新装适当数量、直径增大的螺旋换热管。这样，冷渣机筒内部件轴向、径向膨胀集中应力被吸收殆尽，设备运行更可靠，检修空间大易于检修，且筒内换热面积相对增大后，冷渣机排渣出力提高，排渣温度也能控制在安全经济范围内，后续输渣设备的长期安全可靠运行也得到了保障。 将旋转头改成弹簧支撑并优化旋转头内部结构、改进

5、冷却水进出口3位置，同时，在冷渣机进渣端动、静结合处采用新型筒体整体位移补偿及迷宫密封结构，进渣箱与锅炉排渣管膨胀装置配合并采用螺丝调节高度。因此，进渣箱、旋转头与整个筒体中心重合度较好，这不仅避免了旋转头因冷却水推力过大而出现冲脱，而且，旋转头动静结合处也仅有正常漏水量，整个筒体能在轴向、上下方向上进行正常位移，动静结合处漏灰量也大幅降低。 冷渣机筒内进渣管角度改小后，锅炉排渣管膨胀装置不再冒飞灰。 三、详细应用情况： 在受限空间环境中进行技改，首先确保设备可靠性得到有效提高，排渣出力增大并兼顾其他参数，基本杜绝灰、渣污染生产环境，技改投资少。 按11 锅炉滚筒冷渣机制订技改方案，并制订防止

6、筒体施工变形措施： 拆除旋转头及出水装置，在内、外筒体夹层内注水，从根部割除内筒壁上螺旋及纵向叶片，割除 32 根32 不锈钢换热钢管，割除筒体内端板、膨胀节及外端板，拆除进渣装置。仅保留内、外筒体。 焊装新的内端板，同时在内筒壁上按图重放轴（纵）向线及 10 头螺旋线，沿着放线焊装新螺旋及纵向叶片，再紧贴叶片顶部安装 10 根50 不锈钢螺旋换热管，校正叶片及换热管，焊接换热管端部接口。之后依次恢复筒体膨胀节、外端板及出水装置。根据筒体中心，新装新型旋转头，新装进渣装置及动静密封组件。 冷渣机水压试验后再依次完成水侧冲洗、安全门校验及设备试运工4作。 2009 年 9 月 29 日技改完毕并

7、运行至今，冷渣机性能得到了提高：适应劣质煤种更强、锅炉灰渣热损失降低，机组满负荷 135MW、入炉煤量101T/h 时，最高排渣温度为 265，该温度在后续输渣设备安全运行的容许范围内，冷渣机其他运行参数正常；旋转头冲脱及漏水量较大得到有效遏制；冷渣机进渣端动、静结合处及锅炉排渣管上膨胀装置漏灰量大幅降低；冷渣机故障率低；缺陷发生时易于抢修。本次技改工作较好地实现了预定目标，进一步取得了良好的经济和社会效益。 四、创新点及推广潜力分析： 创新点： 滚筒冷渣机采用内、外筒夹层结构并采用较大直径筒内螺旋换热管且在适当距离内筒外壁处布置后，冷渣机筒内部件轴向、径向膨胀集中应力被吸收殆尽，设备运行更可

8、靠，检修空间大易于检修，且筒内换热面积增大后，冷渣机排渣出力提高，排渣温度也能控制在后续输渣设备安全运行的容许范围内。 旋转头采用弹簧支撑并改变冷却水进出口位置，冷渣机进渣箱采用螺丝调节高度并与锅炉排渣管膨胀装置相配合，冷渣机进渣端动静结合部件采用新型筒体整体位移补偿及迷宫密封结构。在采用这些改进技术后，冷渣机进渣箱、旋转头与整个筒体中心线重合度较好，这不仅使整个筒体能在轴向、上下方向上进行正常位移，而且动静结合处漏灰量也大幅降低；旋转头因冷却水推力过大而出现冲脱现象不但被有效避免，而且旋转头也仅有动、静结合处运转时产生的正常漏水量。 5推广潜力分析： CFB 锅炉实际燃煤质量较设计值太差且在先天就受空间环境限制条件下技改冷渣机，若要提高滚筒冷渣运行可靠性及排渣出力，降低冷渣机排渣温度以确保冷渣机后续输渣系统正常运行，且设备故障后易于检修，可借鉴本冷渣机内部技改方案。 锅炉在设计阶段即配用此型内部结构滚筒冷渣机，在充分考虑相关因素后，锅炉适应劣质煤种更强、容许排渣量更大、灰渣热损失将更低。本次技改后，滚筒冷渣机在技术上有了新的突破并具有上述新的特点、优点。它必将会被更多地选配在 CFB 锅炉上并得到进一步发展。