馬圣忠 張玉忠 李維波
(棗莊礦業(yè)〈集團〉付村煤業(yè)有限公司,山東 微山277605)
循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)溫度一般在850~900℃,因此爐渣的溫度也在這個溫度范圍之內(nèi),為了利用爐渣這部分熱量,提高鍋爐熱效率和保障排渣人員的安全, 必須將爐渣冷卻至一定的允許溫度 (一般在100℃左右)之內(nèi),這樣鍋爐應(yīng)設(shè)置冷渣機冷卻爐渣,目前采用較多的冷渣機有水冷螺旋冷渣機、風冷式冷渣機以及風、水混合冷渣機,由于風冷式及風、水冷混合式冷渣機結(jié)構(gòu)相對復雜,在小機組上應(yīng)用的較少,現(xiàn)小機組大多數(shù)采用水冷螺旋冷渣機,在水冷式冷渣機的使用過程中由于設(shè)計、安裝、使用不當造成了很多設(shè)備故障及安全事故,有的甚至造成了人員的傷害,冷渣機的安全運行與管理不僅影響到機組的穩(wěn)定運行,同時也影響到排渣人員的安全,我們針對我單位冷渣系統(tǒng)進行改造,對冷渣機自身的保護進行了完善,同時對冷渣系統(tǒng)的管理進行了細化,在確保了冷渣系統(tǒng)安全運行的同時,取得了較好的經(jīng)濟效益。
我廠原鍋爐排渣冷卻水系統(tǒng)由設(shè)計院設(shè)計, 采用廠內(nèi)循環(huán)水,由冷渣水泵加壓后進入冷渣機,對爐膛排出的熱渣冷卻,然后進入涼水塔。
采用循環(huán)水作為冷渣用水的優(yōu)點是:冷卻水系統(tǒng)較為獨立,操作簡便,管路安裝工程量較?。蝗秉c是:由于循環(huán)水硬度較高,鍋爐排渣溫度較高,兩者進行熱交換時,水中的鈣、鎂離子等高溫后易形成水垢,附著在冷渣機的內(nèi)壁,輕者降低傳熱效率,重者造成冷渣機無法正常使用,甚至超溫爆裂。
造成冷渣機結(jié)垢的主要原因是循環(huán)水的硬度過高,我們選擇軟化水作為鍋爐排渣冷卻用水可有效解決此問題,根據(jù)現(xiàn)場實際情況有兩種方案可供選擇:
(1)設(shè)置單獨除鹽水冷渣循環(huán)冷卻水系統(tǒng),此方案優(yōu)點是系統(tǒng)獨立、操作簡便;缺點是管路敷設(shè)較多、設(shè)備及土建投資較大。
(2)采用汽輪機凝結(jié)水作為鍋爐排渣冷卻水,自汽輪機輔機低溫加熱器出口搭接管道至鍋爐冷渣系統(tǒng)進水母管,凝結(jié)水經(jīng)冷渣器和鍋爐排渣進行換熱后回水至除氧器。
此方案優(yōu)點:投資低,只需進行管路的改造利用凝結(jié)水泵做為冷渣系統(tǒng)冷卻水的動力,可以不再使用冷渣水泵,節(jié)約用電;利用凝結(jié)水作為排渣冷卻用水,解決了使用循環(huán)水結(jié)垢大的問題,延長冷渣機使用壽命;使用汽機低壓加熱器出口凝結(jié)水作為冷渣用水,可以將低壓加熱器原加熱汽源解列,節(jié)約用汽。
缺點:該系統(tǒng)管路布置較為復雜,系統(tǒng)不僅需要鍋爐運行專業(yè)人員進行調(diào)節(jié),還需要汽機專業(yè)人員進行調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)不當會引起機組運行的不穩(wěn)定。
通過方案比較,我們選擇方案(2)實施改造。
結(jié)合冷渣機廠家的設(shè)計, 我們又根據(jù)現(xiàn)場實際增設(shè)了其他保護,現(xiàn)冷渣機的保護主要有:
(1)冷渣機水管路上的閥門必須與冷渣機聯(lián)鎖運行,即必須完全打開進出水閥門后才能啟動冷渣機。
(2)冷渣機水管路上設(shè)壓力開關(guān),當水系統(tǒng)欠壓、超壓時能夠報警并停機。
(3)冷渣機回水管路上設(shè)熱電阻,當水溫超出設(shè)定值時能夠報警并停機。
(4)冷渣機水管路上設(shè)安全閥,當水壓超出設(shè)定值時能夠泄壓保護。
(5)冷渣機設(shè)有軸向位移檢測裝置,當軸向位移超限時能夠報警并停機。
(6)冷渣機進水管路設(shè)流量低保護,一般采用流量開關(guān)或流量計,當進水管路出現(xiàn)問題,冷卻水流量不能滿足最低保護定值時,冷渣機能夠報警且無法運行。
(7)在冷渣系統(tǒng)母管上設(shè)置安全閥,防止冷渣機本身安全閥不動作。
(1)認真編制好冷渣系統(tǒng)安全運行規(guī)程,逐級審批后下發(fā)并嚴格執(zhí)行。
(2)對冷渣機的啟停操作嚴格執(zhí)行操作票制度,做到一人操作一人監(jiān)護。
(3)對冷渣機的各項保護定期(一個月)進行試驗,確保保護的可靠。
(4)將冷渣機納入壓力容器管理,定期由上級質(zhì)量監(jiān)督部門進行檢驗,合格后方可使用。
(5)嚴格執(zhí)行設(shè)備巡檢機缺陷管理制度,發(fā)現(xiàn)缺陷及時進行處理。
(1) 采用凝結(jié)水泵替代原冷渣水泵作為冷渣循環(huán)冷卻水的動力源,一方面冷渣水泵(共三臺5.5kW 功率一臺,3kW 功率兩臺,)無需使用,減少年運行維護費用0.5 萬元,另一方面年節(jié)約用電約2.6 萬度。
(2)將汽機低溫加熱器出水作為冷渣循環(huán)水,一方面可節(jié)約低溫加熱器加熱用汽;另一方面,原采用循環(huán)水作為冷渣冷卻水,鍋爐排渣的熱量不能利用,白白流失,現(xiàn)通過技術(shù)改造可將這一部分余熱充分回收。
按照每臺機組凝結(jié)水量45 噸/小時,鍋爐排渣冷卻水進水溫度50度,出水溫度70 度,每天運行6 小時,年運行300 天核算可利用余熱折標煤約463 噸。
冷渣機作為循環(huán)流化床鍋爐的重要輔機設(shè)備,進行技術(shù)改造并加強安全運行管理, 不僅能夠能夠確保其安全運行而且有效地利用余熱、節(jié)約能源,符合國家節(jié)能減排要求。
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