循环流化床锅炉冷渣器结焦原因分析

循环流化床锅炉冷渣器结焦原因分析大唐保定热电厂#8、#9炉是2台DG450/9.811型循环流化床（CFB）锅炉，采用多仓式流化床风冷选择性排灰冷渣器。

每炉配有4台，布置在炉膛两侧。

每台冷渣器分为4个小仓，其上设有1个进渣口、1个排渣管和2个出气口。

沿渣的走向，冷渣器的4个小仓分别为第一级的选择仓和之后的三级冷却仓。

每个仓有自己独立的布风装置，流化风来自一次风的冷热风，进渣管上的进渣风来自J阀风机，另外进渣风还有来自空压机的压缩空气。

冷渣器中设有自动喷水系统，每个小仓设有4个喷头。

机组移交生产后，锅炉冷渣器多次因结焦造成排渣困难或堵塞。

根据结焦机理，结焦分高温结焦和低温结焦。

高温结焦是由于运行中温度过高，床料燃烧异常猛烈，温度急剧上升，当温度超过灰的熔化温度时就会发生高温结焦。

低温结焦是因为流化不良使局部达到着火温度，但此时的风量足以使物料迅速燃烧，致使该处物料温度超过灰熔点，如不及时处理就会发生结焦。

1 结焦原因a.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。

2002-11-14#8炉甲前冷渣器选择室床温最高达到 1 024.28℃，之后第6d#8炉停炉消缺，打开#8炉甲前冷渣器选择室发现室内结满高温焦块。

2002-12-09#8炉乙前冷渣器选择室床温最高达到1 010.22 ℃。

随后冷渣器故障退出运行。

次日停炉消缺，乙前冷渣器选择室内结满了高温焦。

b.炉内物料较多，床层压力和床层压差较大，风室风压高，流化风相对较小，会使炉内流化不良，密相区达不到还原性气氛，不能保证密相区一定的燃烧份额，物料在缺氧状态下燃烧，燃烧效率不高，较大的颗粒易沉积，炉渣中含碳量增高，排渣不易控制，大量炉渣堆积在进渣管入口及管内，有时进渣风不能使炉渣进入冷渣器，不得以用压缩空气吹扫进渣，冷渣器一旦进渣，渣量相当大，即使关闭压缩空气，大量的炉渣继续进入冷渣器，造成冷渣器各仓内聚集大量的炉渣，由于炉渣不能被及时排走，炉渣中的碳继续燃烧，造成冷渣器结焦。

此外，由于炉膛床层压力较高，一般能达到7.5～10 kPa，而冷渣器选择室的床压一般只有2～6 kPa，两者存在较大的压差，有时即使不用进渣风，炉渣在压差的作用下会自行进入冷渣器。

进渣量不能自由控制，各室不能建立起稳定的床压，使各室温度及排渣温度升高，容易造成某一区域的大渣继续燃烧，温度超过灰熔点温度而造成结焦。

2003-11-03#9炉燃烧效率低，炉渣含碳量较高。

00：07乙后冷渣器排渣温度高，自流严重，00：15左右第三冷却室床温最高达到 1 038.68 ℃，停止排渣后逐渐冷却。

再次启动发现第三冷却室堵塞，不能排渣。

11月8日停炉消缺，打开乙后冷渣器第三冷却室检查发现，有大量焦块。

从11月25日至12月7日冷渣器多次结焦，#8炉在运行中多次掏渣，停炉4次进行掏渣。

c.炉膛内和回料器内浇筑料脱落，燃料中石块较多，碎煤机很难破碎，入炉煤中片状石头较多，容易造成冷渣器堵塞，部分仓室渣量较大且流化不良，冷渣器出风口会从炉膛返回高温烟气及细灰，使局部物料温度达到着火温度，当遇有足够的氧气时，则发生剧烈燃烧。

温度超过灰熔点时，就会发生低温结焦。

这种情况在#8、#9炉比较常见。

多次由于排渣困难停炉，打开冷渣器都会发现有的仓室有盖状焦块。

d.原冷渣器选择室有5排风帽，定向布置。

后来由于种种原因，将两侧的2排风帽堵死。

这样冷渣器的两侧流化质量差，存在流化死区的可能，炉渣堆积在两侧，由于选择室的温度较高，一般在750 ℃左右，如果炉渣中的含碳量较高，此时又有合适的风量，炉渣会继续燃烧，造成冷渣器的两侧结焦。

风帽的减少对流化也有一定影响，是造成冷渣器自流的原因之一。

2 解决措施2.1保证良好的燃烧保证良好的燃烧工况是防止冷渣器结焦的前提。

经过分析研究，对一次风和二次风进行了合理配比，一次风量满足密相区燃烧的需要，使密相区主要处于还原性气氛，二次风保证燃料的完全燃烧。

在燃用劣质煤时，采用较高的一次风率；燃用高挥发分燃料时，采用较低的一次风率。

同时尽量保持较高的床温，合理组织燃料在密相区和稀相区的燃烧份额，减少灰渣中的含碳量。

2.2维持合理的床压床压的大小代表炉膛内物料的多少，CFB锅炉有较大的负荷调节能力。

根据CFB锅炉的特点，床压和锅炉负荷是相对应的。

经过调节将床压由原来的8～10 kPa降到现在的4～6kPa。

炉内的流化良好，床压与冷渣器内的床压之差减小了，消除了冷渣器自流现象。

2.3加强碎煤机的调整为了保证较合理的燃煤粒径，碎煤机飞锤的调整由原15 d改为5 d调整一次，并可根据实际燃煤的颗粒分布随时调整。

较大的煤矸石及石块明显减少，排渣较畅通。

2.4控制冷渣器各仓室的床压及温度由于消除了自流现象，冷渣器的进渣量也得到很好控制。

各仓室床压一般维持在约5 kPa，与炉膛内的床压维持在同一水平，可以用进渣风自由控制进渣量，避免灰渣在仓室大量堆积，防止灰渣再次燃烧，进而控制各仓室温度，避免冷渣器结焦。

2.5完善冷渣器的结构经过一年多的运行，冷渣器堵塞经常发生在冷渣器的过渣口。

经过研究，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。

自掏渣孔投入运行后，获得了很好的效果。

5 结束语冷渣器无论是高温结焦还是低温结焦，都是由于燃料燃烧效率低、炉渣中的含碳量高、炉渣中的碳在冷渣器内发生二次燃烧引起的。

所以要防止冷渣器结焦，首先要提高燃烧效率，合理配风，尤其是流化风和二次风的使用，降低炉渣中的含碳量；其次是严格控制冷渣器各仓室的床温，使其在设计范围内，必要时可使用事故喷水，控制好排渣量的大小，尽量保持排渣均匀，各仓室维持一定的床压，维持一定流化床层高度，使炉渣得到充分冷却。

1、冷渣机组成：冷渣机由旋转接头、滚筒组装、底座、托轮组装、进料装置、驱动机构、及电器控制等几部分组成。

2、工作原理：高温炉渣经进料装置进入冷渣机滚筒，经滚筒高效换热机构换热冷却后被连续地输送至出渣口。

3、冷渣机的控制部分由温度控制部分、压力控制部分、过载保护和调速控制部分组成，全程监控冷渣器工作状况，更加确保冷渣器的安全性。

4、主要结构特点1）进料装置：由进渣斗组装、进渣箱、进渣闸板组成。

进渣斗组装采用高温下不易变形的HT300铸件，以防高温变形；进渣溜槽采用不易堵塞的双曲线设计。

该装置实现了进渣量与出渣量的同步，即：欲冷多少渣就给多少渣（我公司独家技术），彻底解决了因大量高温炉渣瞬间进入设备而造成的设备变形、烧损，甚至汽化爆炸等严重后果。

2）滚筒组装：采用隔套式筒体，中间有连续流过的冷却水；高温区为断续螺旋推进片，低温区为连续螺旋推进片，解决了因高温而使螺旋片变形弯曲的弊端；密筋高效换热减磨机构使换热面积比同类滚筒式冷渣机提高50%，换热效率提高15—25%，大大降低了出渣温度，同时巧妙合理的减磨设计使滚筒体理论上接近零磨损，提高了筒体寿命3倍多。

筒体材质：外筒体Q235-B，δ=8mm；内筒体20g，δ=8mm。

高温区断续螺旋片采用16Mn双层板，提高寿命一倍；渣瀑形成机构不仅能充分搅动渣流，还能将渣抛洒形成渣瀑，使成瀑的散渣与风冷的空气充分接触，这些特点都提高了设备的换热冷却能力。

3）底座支撑部分：水平放置，设备在运行过程中只承受径向力，底座为整体钢结构，保证了设备运行平稳可靠。

滚轮的材质为45#钢，表面淬火硬度：HRC45—50，保证了使用寿命。

4）旋转接头——换水装置：换水结构合理，阻力低，流量大。

进出水空心轴芯由1Cr18Ni9Ti焊接加工而成，表面磨削加工，光洁度高，使旋转接头泄漏少，寿命长。

分水室与旋转接头为分体结构，由螺栓连接，极大方便了安装、维修、更换。

循环流化床锅炉常见的问题与治理研究 期刊门户-中国期刊网2009-2-25来源:《中小企业管理与科技》供稿文/陈煌辉[导读]摘要：循环流化床锅炉是近年来发展起来的一种新型炉型，具有很大的优势，但也存在一些问题。

根据笔者工作实践，总结了循环流化床锅炉常见的问题，分析其原因，并提出了治理策略。

摘要：循环流化床锅炉是近年来发展起来的一种新型炉型，具有很大的优势，但也存在一些问题。

根据笔者工作实践，总结了循环流化床锅炉常见的问题，分析其原因，并提出了治理策略。

关键词：循环流化床锅炉问题治理0 引言循环流化床燃烧技术是一项新兴的燃煤技术。

循环流化床锅炉(以下简称CFBB)由于其燃烧适应性广、炉内直接脱硫脱硝、锅炉负荷调节比大、节约能源、热效率高等诸多方面具有的突出优点而日益为热工界所瞩目。

循环流化床燃烧技术，在世界范围内的许多领域得到了广泛应用。

然而，尽管循环流化床锅炉有这么多的优点，但在运行中还有许多弊端，其原因是多方面的。

分析CFBB常见的问题和探讨其治理措施，可以大幅度减少CFBB的故障率，提高使用效率和寿命。

1 水冷壁管磨损1.1 水冷壁管磨损原因由于过渡区域沿壁面向下运动的固体物料与炉内向上运动的固体物料方向相反，因而产生局部涡流；沿炉膛壁面向下运动的固体物料在交界区域流动方向改变，冲刷水冷壁。

这个区域的磨损不是在炉膛四周均匀发生的，与炉内物料总体流动方式有关。

不规则管壁主要是炉墙开孔处的弯管、管壁上的焊缝、耐火材料形成的凸台、炉内的测试元件等。

密相区水冷壁与耐火材料交接处的原始设计，要求耐火材料与水冷壁鳍片平滑过渡，但实际施工中很难达到这个工艺要求，使这个部位形成多处凸台，导致严重磨损。

炉墙开孔处弯管的磨损严重区域为下部弯管。

炉内的测试元件(如测温热电偶)的插入会对物料局部的流动产生较大的扰动，造成热电偶套管和邻近水冷壁管的严重磨损。

1.2 治理策略采用水冷壁弯管，是目前最为先进的浇注料卫燃带上部水冷壁防磨方法。

采用水冷壁弯管(防磨弯)与采用电弧喷涂相结合的防磨措施，应当是目前最佳的水冷壁防磨方法。

而采用水冷壁弯管与安装防磨护瓦相结合的防磨方法，是在因存在现场焊接问题的前提下，采取的一种补偿措施。

因为电弧喷涂方法具有良好的导热性，喷吐层具有较强的硬度，喷涂层较薄并且能和水冷壁较好的过渡。

随着喷涂技术的发展，喷涂工艺的提高，喷层脱落问题会很好的解决。

但是，采用喷涂的防磨方法，是在水冷壁管屏不存在凸台、凹坑，管屏平整的前提下，机械焊接能够较好的解决这一问题。

因此，需要锅炉制造厂家在设计、制造锅炉时，将防磨弯处的水冷壁管子采用机械焊接成屏，将现在防磨弯处对接焊口整体下移，移至耐火耐磨浇注料以下。

这样，对接焊口处即使存在凸台、凹坑，也不存在磨损的问题，弥补了现有条件下喷涂和安装防磨护瓦的不足。

解决耐火耐磨浇注料卫燃带上部水冷壁弯管易磨损的问题。

2 锅炉结焦2.1 原因CFB运行中结焦的直接原因就是床料局部或整体温度超过灰熔点或烧结温度。