循環流化床鍋爐機組冷渣器的能效分析

摘要：循環流化床鍋爐機組冷渣器一方面可以方便底渣的冷卻和余熱、細顆粒的回收，另一方面還能對底渣產生的物理熱進行回收。這對提高鍋爐的燃燒效率、節約資源有著十分重要的意義。本文主要對循環流化床鍋爐機組冷渣器的能效進行分析，用來說明冷渣器在提高鍋爐燃燒效率和節約資源方面的重要意義。

關鍵詞：循環流化床鍋爐冷渣器能效

1 概述

循環流化床燃燒技術是一種十分突出的潔凈煤燃燒技術，該技術燃料適應性普遍而且環保效果良好，在我國的鍋爐生產中得到了非常快速的發展，為我國廣泛存在的豐富煤殲石和石煤等劣質燃料、低熱值資源的合理利用提供了有效的途徑。

循環流化床鍋爐機組冷渣器是循環流化床鍋爐進行底渣排放的主要冷卻設備，設計的目的是為了方便底渣冷卻、回收余熱和細顆粒以及方便輸送等工作的進行。冷渣器能夠對底渣產生的物理熱進行有效回收，如果不把這部分的熱量進行回收，就會嚴重影響鍋爐的燃燒效率。所以說，冷渣器是循環流化床鍋爐機組系統中非常重要的一個輔助設備。如果冷渣器不能夠做到正常運行或者設計不符合要求，就會影響鍋爐和整個機組的經濟性能。因此要對循環流化床鍋爐機組冷渣器設備提高重視，加強冷渣器的維護和保養。本文主要對循環流化床鍋爐機組冷渣器的能效進行分析，用來說明冷渣器在提高鍋爐燃燒效率和節約資源方面的重要意義。

2 冷渣器原理簡介

循環流化床鍋爐能夠正常運行的一個重要環節就是進行排渣工作，這就需要冷渣器設備。冷渣器作為循環流化床鍋爐機組底渣冷卻系統的關鍵設備，其能否正常工作對大容量循環流化床鍋爐的正常運行具有重要的影響作用。另一方面，冷渣器系統能夠大幅度減少灰渣引起的熱污染，能夠從回收的灰渣熱量中節約熱能，對鍋爐效率的提高具有積極的作用。下面我們對冷渣器的主要原理進行介紹：

2.1 冷渣器設備的主要結構 冷渣器由進渣口、布風裝置、換熱室和返灰口等幾部分組成。其中又將換熱室分成三部分：第一個未布置受熱面，通過流化風將灰渣進行冷卻；第二、三個內布置有受熱面。每個分室中都配有獨立的風箱和布風板。

2.2 冷渣器工作原理簡介 首先，燃燒室排出高溫灰渣，該灰渣從進渣口進入冷渣器的第一個分室進行冷卻，在此過程中還可以通過其他措施將較細的底渣返回燃燒室進行二次燃燒。然后，灰渣進入第二、三分室，與室內的埋管受熱面熱交換。經過這些過程之后就可以把灰渣的溫度降到150℃以下。最后，就可以將灰渣排出到除渣系統。

2.3 冷渣器應用的主要技術

2.3.1 在冷渣器隔墻的底部進行開孔。冷渣器的隔墻下部建立一個開孔結構，并且可以按照渣量對開孔的大小和形狀進行改進，這樣非常利于大顆粒底渣的運動，并且保證了底渣的連續性排放。

2.3.2 冷渣器主體使用噴泉床變截面流化床技術。通過該項技術，冷渣器下部的流化速度就會和主床的速度保持一致，從而可以保證在冷渣器內以相同的流化輸送所有可以在主床內輸送的顆粒。

2.3.3 在水冷的受熱面安裝防磨結構。冷渣器設計的受熱面，一方面可以通過控制流化速度來防止磨損，還可以采用特殊的鰭片進行防磨，這樣的設計還方便了下層受熱面熱量的交換，從而有效降低對受熱面的磨損程度，大大延長了冷渣器的使用壽命。

3 循環流化床鍋爐機組冷渣器的能效分析

循環流化床鍋爐的排渣溫度與床溫非常接近，也就是說，過濾所排放的爐渣中還有大量的物理熱能，這部分熱能占燃燒煤所產出熱能的很大一部分。如果能夠對這部分熱能進行有效合理的利用，將是一份十分可觀的財富。而且，目前階段下，為了防止結垢的產生，很多的滾筒冷渣器或者流化床冷渣器都使用除鹽水進行排渣的冷卻．而滾筒冷渣器和流化床冷渣器出水溫度較低，使得這種技術下的出水無法進入循環水系統，使得排渣的熱資源沒有得到有效的利用。

為了提高經濟性，本文中假定冷渣器所采用的循環冷卻水都被接入熱力系統。不過由于滾筒式冷渣器的鋼板套筒水夾套結構，承壓能力較差，因此需要控制冷卻水的壓力不要太高，這使得其出水溫度不超過100℃。所以，對與滾筒冷渣器來說，由于下渣量大。灰塵大，我單位在進渣口安裝管子與引風機風道相連，將進入冷渣機爐渣的灰塵吸入送到布袋除塵過濾，使冷渣器車間空氣干凈，抽汽量的減少會影響其運行工況進而降低其發電效率，因此滾筒冷渣器對熱力系統的影響將是這兩個因素的綜合作用。流化床冷渣器的冷卻水可以采用給水方式，使得其埋管受熱面甚至可以成為省煤器的一部分，作為鍋爐本身的一個部件，對整體熱力系統沒有影響，因此更加具有節約資源的優勢。但是從實際的使用效果和運行情況來看，流化床冷渣器的出水溫度比較低。這是因為要保證床內的流化質量，流化床內風量一般較大，而且出風溫度也很高，可以達到200～300℃以至更高，所以帶走了大部分的熱量．不過，盡管流化床冷渣器出風溫度高，但是其代價則是消耗了大量的電能。因此，該種冷渣器雖然對資源起到了一定的回收作用，但是也從其他方面耗費了更多的電能，在具體的使用過程中要綜合考慮啟用設備的利弊。

綜上所述，二者不僅在使用上各有優缺點，在能效上也各有利弊。因此，在實際的應用過程當中，要綜合考慮企業的經濟水平和對資源的需求程度，同時要照顧到當地的環境影響問題。要基于上述內容對循環流化床鍋爐機組冷渣器的能效進行綜合的分析，從而對采用何種技術手段的冷渣器進行判斷。

4 結論

我國是世界上最大的產煤與耗煤國家。煤主要是用作燃料進行燃燒，一方面它產生熱量供人們使用，另一方面也排放出大量的灰渣、粉塵等污染物，對環境產生嚴重影響。因此，要對鍋爐的燃燒設備進行研究，使煤的使用高效、低污染。循環流化床燃燒技術是一種十分突出的潔凈煤燃燒技術，該技術燃料適應性普遍而且環保效果良好，在我國的鍋爐生產中得到了非常快速的發展，為我國廣泛存在的豐富煤殲石和石煤等劣質燃料、低熱值資源的合理利用提供了有效的途徑，對提高鍋爐燃燒效率和節約資源方面具有重要的意義。

參考文獻：

[1]劉洪龍，商桂新，張少鋒.流化床鍋爐冷渣器的類型及開發方向[J].煤氣與熱力，2008年.

[2]水濤.風水聯合冷卻冷渣器的運行[J].鍋爐技術，2006年.

[3]劉遠超，尹洪超，劉建平.循環流化床鍋爐滾筒式冷渣器冷態及熱態特性試驗研究[J].電站系統工程，2006年.

[4]劉德昌，陳漢平，張世紅，等.循環流化床鍋爐運行及事故處理[M].北京：中國電力出版社，2006年.