淺談循環流化床鍋爐水冷滾筒式冷渣機的安全運行與管理

馬圣忠 張玉忠 李維波

（棗莊礦業〈集團〉付村煤業有限公司，山東 微山277605）

0 前言

循環流化床鍋爐爐內溫度一般在850～900℃，因此爐渣的溫度也在這個溫度范圍之內，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，這樣鍋爐應設置冷渣機冷卻爐渣，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構相對復雜，在小機組上應用的較少，現小機組大多數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計、安裝、使用不當造成了很多設備故障及安全事故，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，同時對冷渣系統的管理進行了細化，在確保了冷渣系統安全運行的同時，取得了較好的經濟效益。

1 冷渣系統簡介及改造方案

我廠原鍋爐排渣冷卻水系統由設計院設計， 采用廠內循環水，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。

采用循環水作為冷渣用水的優點是：冷卻水系統較為獨立，操作簡便，管路安裝工程量較??；缺點是：由于循環水硬度較高，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。

造成冷渣機結垢的主要原因是循環水的硬度過高，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，根據現場實際情況有兩種方案可供選擇：

（1）設置單獨除鹽水冷渣循環冷卻水系統，此方案優點是系統獨立、操作簡便；缺點是管路敷設較多、設備及土建投資較大。

（2）采用汽輪機凝結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進水母管，凝結水經冷渣器和鍋爐排渣進行換熱后回水至除氧器。

此方案優點：投資低，只需進行管路的改造利用凝結水泵做為冷渣系統冷卻水的動力，可以不再使用冷渣水泵，節約用電；利用凝結水作為排渣冷卻用水，解決了使用循環水結垢大的問題，延長冷渣機使用壽命；使用汽機低壓加熱器出口凝結水作為冷渣用水，可以將低壓加熱器原加熱汽源解列，節約用汽。

缺點：該系統管路布置較為復雜，系統不僅需要鍋爐運行專業人員進行調節，還需要汽機專業人員進行調節，調節不當會引起機組運行的不穩定。

通過方案比較，我們選擇方案（2）實施改造。

2 冷渣機自身保護完善

結合冷渣機廠家的設計， 我們又根據現場實際增設了其他保護，現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）冷渣機水管路上設壓力開關，當水系統欠壓、超壓時能夠報警并停機。

（3）冷渣機回水管路上設熱電阻，當水溫超出設定值時能夠報警并停機。

（4）冷渣機水管路上設安全閥，當水壓超出設定值時能夠泄壓保護。

（5）冷渣機設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）冷渣機進水管路設流量低保護，一般采用流量開關或流量計，當進水管路出現問題，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）在冷渣系統母管上設置安全閥，防止冷渣機本身安全閥不動作。

3 細化冷渣系統運行管理

（1）認真編制好冷渣系統安全運行規程，逐級審批后下發并嚴格執行。

（2）對冷渣機的啟停操作嚴格執行操作票制度，做到一人操作一人監護。

（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，定期由上級質量監督部門進行檢驗，合格后方可使用。

（5）嚴格執行設備巡檢機缺陷管理制度，發現缺陷及時進行處理。

4 改造后獲得經濟性分析

（1） 采用凝結水泵替代原冷渣水泵作為冷渣循環冷卻水的動力源，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水，一方面可節約低溫加熱器加熱用汽；另一方面，原采用循環水作為冷渣冷卻水，鍋爐排渣的熱量不能利用，白白流失，現通過技術改造可將這一部分余熱充分回收。

按照每臺機組凝結水量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。

5 結論

冷渣機作為循環流化床鍋爐的重要輔機設備，進行技術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、節約能源，符合國家節能減排要求。

［1］岑可法.循環流化床鍋爐理論設計與運行[M].中國電力出版社，1998.

［2］屈衛東.循環流化床鍋爐設備及運行[M].河南科學技術出版社，2002.

［3］劉德昌.循環流化床鍋爐運行及事故處理[M].中國電力出版社，2006.