淺談循環(huán)流化床鍋爐水冷滾筒式冷渣機(jī)的安全運(yùn)行與管理

馬圣忠 張玉忠 李維波

（棗莊礦業(yè)〈集團(tuán)〉付村煤業(yè)有限公司，山東 微山277605）

0 前言

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(gè)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(jī)冷卻爐渣，目前采用較多的冷渣機(jī)有水冷螺旋冷渣機(jī)、風(fēng)冷式冷渣機(jī)以及風(fēng)、水混合冷渣機(jī)，由于風(fēng)冷式及風(fēng)、水冷混合式冷渣機(jī)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，在小機(jī)組上應(yīng)用的較少，現(xiàn)小機(jī)組大多數(shù)采用水冷螺旋冷渣機(jī)，在水冷式冷渣機(jī)的使用過(guò)程中由于設(shè)計(jì)、安裝、使用不當(dāng)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(jī)的安全運(yùn)行與管理不僅影響到機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)也影響到排渣人員的安全，我們針對(duì)我單位冷渣系統(tǒng)進(jìn)行改造，對(duì)冷渣機(jī)自身的保護(hù)進(jìn)行了完善，同時(shí)對(duì)冷渣系統(tǒng)的管理進(jìn)行了細(xì)化，在確保了冷渣系統(tǒng)安全運(yùn)行的同時(shí)，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

1 冷渣系統(tǒng)簡(jiǎn)介及改造方案

我廠原鍋爐排渣冷卻水系統(tǒng)由設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)， 采用廠內(nèi)循環(huán)水，由冷渣水泵加壓后進(jìn)入冷渣機(jī)，對(duì)爐膛排出的熱渣冷卻，然后進(jìn)入涼水塔。

采用循環(huán)水作為冷渣用水的優(yōu)點(diǎn)是：冷卻水系統(tǒng)較為獨(dú)立，操作簡(jiǎn)便，管路安裝工程量較小；缺點(diǎn)是：由于循環(huán)水硬度較高，鍋爐排渣溫度較高，兩者進(jìn)行熱交換時(shí)，水中的鈣、鎂離子等高溫后易形成水垢，附著在冷渣機(jī)的內(nèi)壁，輕者降低傳熱效率，重者造成冷渣機(jī)無(wú)法正常使用，甚至超溫爆裂。

造成冷渣機(jī)結(jié)垢的主要原因是循環(huán)水的硬度過(guò)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(wèn)題，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況有兩種方案可供選擇：

（1）設(shè)置單獨(dú)除鹽水冷渣循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，此方案優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)獨(dú)立、操作簡(jiǎn)便；缺點(diǎn)是管路敷設(shè)較多、設(shè)備及土建投資較大。

（2）采用汽輪機(jī)凝結(jié)水作為鍋爐排渣冷卻水，自汽輪機(jī)輔機(jī)低溫加熱器出口搭接管道至鍋爐冷渣系統(tǒng)進(jìn)水母管，凝結(jié)水經(jīng)冷渣器和鍋爐排渣進(jìn)行換熱后回水至除氧器。

此方案優(yōu)點(diǎn)：投資低，只需進(jìn)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(dòng)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(wèn)題，延長(zhǎng)冷渣機(jī)使用壽命；使用汽機(jī)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(diǎn)：該系統(tǒng)管路布置較為復(fù)雜，系統(tǒng)不僅需要鍋爐運(yùn)行專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行調(diào)節(jié)，還需要汽機(jī)專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)不當(dāng)會(huì)引起機(jī)組運(yùn)行的不穩(wěn)定。

通過(guò)方案比較，我們選擇方案（2）實(shí)施改造。

2 冷渣機(jī)自身保護(hù)完善

結(jié)合冷渣機(jī)廠家的設(shè)計(jì)， 我們又根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際增設(shè)了其他保護(hù)，現(xiàn)冷渣機(jī)的保護(hù)主要有：

（1）冷渣機(jī)水管路上的閥門(mén)必須與冷渣機(jī)聯(lián)鎖運(yùn)行，即必須完全打開(kāi)進(jìn)出水閥門(mén)后才能啟動(dòng)冷渣機(jī)。

（2）冷渣機(jī)水管路上設(shè)壓力開(kāi)關(guān)，當(dāng)水系統(tǒng)欠壓、超壓時(shí)能夠報(bào)警并停機(jī)。

（3）冷渣機(jī)回水管路上設(shè)熱電阻，當(dāng)水溫超出設(shè)定值時(shí)能夠報(bào)警并停機(jī)。

（4）冷渣機(jī)水管路上設(shè)安全閥，當(dāng)水壓超出設(shè)定值時(shí)能夠泄壓保護(hù)。

（5）冷渣機(jī)設(shè)有軸向位移檢測(cè)裝置，當(dāng)軸向位移超限時(shí)能夠報(bào)警并停機(jī)。

（6）冷渣機(jī)進(jìn)水管路設(shè)流量低保護(hù)，一般采用流量開(kāi)關(guān)或流量計(jì)，當(dāng)進(jìn)水管路出現(xiàn)問(wèn)題，冷卻水流量不能滿(mǎn)足最低保護(hù)定值時(shí)，冷渣機(jī)能夠報(bào)警且無(wú)法運(yùn)行。

（7）在冷渣系統(tǒng)母管上設(shè)置安全閥，防止冷渣機(jī)本身安全閥不動(dòng)作。

3 細(xì)化冷渣系統(tǒng)運(yùn)行管理

（1）認(rèn)真編制好冷渣系統(tǒng)安全運(yùn)行規(guī)程，逐級(jí)審批后下發(fā)并嚴(yán)格執(zhí)行。

（2）對(duì)冷渣機(jī)的啟停操作嚴(yán)格執(zhí)行操作票制度，做到一人操作一人監(jiān)護(hù)。

（3）對(duì)冷渣機(jī)的各項(xiàng)保護(hù)定期（一個(gè)月）進(jìn)行試驗(yàn)，確保保護(hù)的可靠。

（4）將冷渣機(jī)納入壓力容器管理，定期由上級(jí)質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后方可使用。

（5）嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備巡檢機(jī)缺陷管理制度，發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)進(jìn)行處理。

4 改造后獲得經(jīng)濟(jì)性分析

（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(dòng)力源，一方面冷渣水泵（共三臺(tái)5.5kW 功率一臺(tái)，3kW 功率兩臺(tái),)無(wú)需使用,減少年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用0.5 萬(wàn)元，另一方面年節(jié)約用電約2.6 萬(wàn)度。

（2）將汽機(jī)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(guò)技術(shù)改造可將這一部分余熱充分回收。

按照每臺(tái)機(jī)組凝結(jié)水量45 噸/小時(shí),鍋爐排渣冷卻水進(jìn)水溫度50度，出水溫度70 度，每天運(yùn)行6 小時(shí)，年運(yùn)行300 天核算可利用余熱折標(biāo)煤約463 噸。

5 結(jié)論

冷渣機(jī)作為循環(huán)流化床鍋爐的重要輔機(jī)設(shè)備，進(jìn)行技術(shù)改造并加強(qiáng)安全運(yùn)行管理， 不僅能夠能夠確保其安全運(yùn)行而且有效地利用余熱、節(jié)約能源，符合國(guó)家節(jié)能減排要求。

［1］岑可法.循環(huán)流化床鍋爐理論設(shè)計(jì)與運(yùn)行[M].中國(guó)電力出版社，1998.

［2］屈衛(wèi)東.循環(huán)流化床鍋爐設(shè)備及運(yùn)行[M].河南科學(xué)技術(shù)出版社，2002.

［3］劉德昌.循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行及事故處理[M].中國(guó)電力出版社，2006.