循环流化床锅炉之除渣除灰系统

循环流化床锅炉之除渣除灰系统

一、除波系统
在循环流化床锅炉嫩烧过程中．床料（或物料）一部分飞出炉膛参与循环或进人尾部烟道，一部分在炉内循环。为保证锅炉正常运行．沉积于炉床底部较大粒径的颖粒需要排除．或者炉内料层较厚时也需要从炉床底部排出一定量的炉渣。循环流化床没有滋流口，主要以底渣形式从炉膛底部的出渣口排出．
炉渣的输送方式和输送设备的选择主要决定于灰渣的温度。对于温度较高的灰渣〔800-1000℃ ），一般采用冷风输送方式，即在输渣过程中炉渣经冷风冷却后被送人渣仓内再装车运出．这种除渣方式的缺点是冷却灰渣需要大量的冷风，管道磨损严重，而且灰渣需要在渣仓储存冷却一定时间才可运出利用，适用于渣量不大、未设冷渣器的小型循环流化床锅炉。对于中等容量以上的循环流化床锅炉一般均布置有冷渣器．通常冷渣器将灰渣冷却至200 ℃ 以下，然后采用埋刮板输送机将灰渣输送至渣仓内．如果炉渣温度低于100 ℃ 也可采用链带输送机械输送．较低温度的灰渣亦可采用气力输送方式。气力输送方式系统简单、投资小，易操作，但管道磨损较大。目前最常用的输渣方式是采用埋刮板输送机输送和气力愉送．
如果采用炉内石灰石脱硫技术，循环流化床锅炉的灰渣排放量比煤粉炉高出20 % ? 50 ％。由于属低温燃烧，灰渣的活性好．沪渣含碳量很低（一般为l 写～2 肠），排出的灰渣中还含有大量的生石灰和硫酸钙。循环流化床锅炉灰渣除直接用于填埋、铺路外，还可以进行综合利用。譬如，炉渣可以用于制砖，作水泥混合材料、混凝土骨料等。

二、冷渣器
循环流化床锅炉炉渣在排出之前的温度与床温比较接近，排渣温度略低于床温渣具有大量的物理显热，对灰分高于30％的中低热值燃料，如果灰渣不经冷却，，此时炉灰渣物理热损失可达2％以上；另外，一般的灰处理设备可承受的温度上限大多在150-300℃ 之间，炽热灰渣的处理和运输十分麻烦，不利于机械化操作，故灰渣冷却是必需的，再者，炉渣中也有很多未完全反应的燃料和脱硫剂颧粒，为进一步提高燃烧和脱硫效率，有必要使这部分细颗粒返回炉膛。因此，在将炉渣排至灰处理系统之前，需要安全可靠地将高温炉渣冷却至一定的允许温度之内（100℃左右）, 炉渣的冷却通过冷渣器来完成。并尽可能地回收高温灰渣的物理热以改善锅炉的热效冷渣器是循环流化床锅炉除渣系统中的重要部件。实际冷渣器的不正常工作常常是导致被迫减负荷甚至停炉的主要原因之一。按炉值运动方式的不同，冷渣器可分为流化床式、移动床式、混合床率上冷渣器种类繁杂式及螺旋给料机式等；按冷却介质的不同，冷渣器又可分为水冷式、风冷式和风水共冷式三种．按热交换方式的不同，冷渣器有间接式和接触式两种，前者指高温物料与冷却介质在不同流道中流动，通过间接方式进行换热，作冷却介质的场合。而后者财指两者直接混合进行传热，一般用于空气间接式冷渣器的具体结构大致有以下几种：
( ”管式冷渣器。其中最简单的是单管式冷渣器，高温渣在管内流动，水在管外逆向流动，二者通过管壁交换热水锅炉控制柜. (2）流化床省煤器．在流化床内布置许多埋管，流化了的灰渣料层与水通过壁面交换热水锅炉PLC控制系统，由于流化床具有优良的传热特性，效果较好。(3）螺旋给料枷戈（绞笼式）冷渣器。热灰渣洽纹笼流道前进，水在绞笼外的水冷套内逆向流动（当然，也可在绞笼螺片或主轴的水夹套内流动）。由于单轴绞笼所能提供的传热面积有限，为强化冷却效果，还可采用双联绞笼，使在同样出渣流最下水冷面积增加约一倍，为不破坏炉渣的物理化学性质，接触式灰渣冷却装置的特点是灰渣与冷却介质直接接触，为不破坏炉值的，同时也为不产生污水，冷却介质通常为空气。这种系统主要有以下儿种形式

(1）流化床冷渣器。即通过流化床埋管间的传热使灰渣冷却。

(2）气力输送式冷渣器。高温灰渣借助于冷渣系统尾部的送风机与冷风一起吸人输渣管，在管内气固两相混合传热，达到冷渣的目的。

(3）移动床冷渣器。

(4）混合床冷渣器

其结构多样化，不仅有密相移动床，也有稀相气流床。它结合了流化床和移动床各自的优点，

实行多层次的逆流冷却。冷却风分若干层进人冷却床，并使上部床层流化，而下部床层处于移动床工况．热渣首先进人流化床，利用其传热好的特点迅速冷却至300℃ 左右，然后进人移动床，利用其逆流传热特性进一步冷却。由于移动床压力损失小，送入移动床的冷风经初（流化一移动聋置床冷渣器）步加热后仍可作为上部流化床的流化介质。（一）水冷螺旋给料机式冷渣器水冷螺旋给料机式冷渣器，简称水冷螺旋冷渣器，俗称水冷绞笼，属于间接式冷渣器。采用水冷螺旋冷渣器的除渣系统。水冷螺旋冷渣是使用最普遍的冷渣器之一。其结构与螺旋给料机所不同的是螺旋叶片轴为空心轴，内部通有冷却水，外壳也是双层结构，中间有水通过。旋转搅拌输送，一边被轴内和外壳夹层内流动的冷却炉渣进人螺旋冷渣器后，一边被水冷却。为增加螺旋冷渣器的冷却面积，防止叶片过热变形，有的螺旋冷渣器的叶片制成空心状，与空心轴连为一体充满冷却水；还有的冷渣器采用双螺旋轴或多螺旋轴结构。双螺旋轴水冷纹笼，该水冷纹笼主要由旋转接头、料槽、机座、机盖、螺旋叶片轴、封与传动装置等组成。循环流化床锅炉的灰渣进人双螺旋水冷绞笼后，在两根转动方向相反的螺旋叶片作用下，作复杂的空间螺旋运动，运动着的热灰渣不断地与空心叶片、轴及空心外壳接触，其热量由空心叶片、轴及空心外壳内流动的冷却水带走，冷却下来的灰渣经出口排掉，完成整个输送与冷却过程。
水冷螺旋冷渣器的出渣能力取决于设计参数，如绞笼（叶片）外径、轴径以及转速．显然，冷却效果与转速有关．同一几何尺寸下，转速越高则灰渣停留时间越短，出渣温度越高，一般推荐绞笼转速为20-60r/min 。
水冷螺旋冷渣器具有体积刁、、占地面积小、容易布置、冷却效率较高等优点，而且这种装置由于不送风，灰渣再燃的可能性很小。但与接触式灰渣冷却装置，譬如流化床冷渣器或移动床冷渣器相比，其传热系数较小，因此需要的体积较大。在运行中也出现了一些问题，如绞笼进口处叶片和外壁的磨损，导致水夹套磨穿漏水，增加了灰处理的困难，为了防止漏水，水冷螺旋冷渣器安装时往往进口向下倾斜。另外，还存在轴和叶片受热变形扭曲、堵渣、电动机过载等问题．其他的缺点还有：① 对金属材料要求高，制造工艺比较复杂，设备的初投资较大，由于很难选择性排渣，使石灰石利用率和燃料的嫩烧效率降低，增加了运行成本；③ 由于螺旋冷渣器较长，运行中被金属条或其他硬物卡死时易造成断轴等机械故障。
近年来，随着不断地改进与完善，水冷螺旋冷渣器作为单级或第二级冷渣器，目前已被广泛地应用于循环流化床锅炉中。锅炉控制柜