冷渣器原理及比较教案资料

冷渣器原理及结构
马永洋
冷渣器的作用
•
循环流化床锅炉炉膛下部排放的大渣温度在850℃～
950℃之间，具有大量的物理显热，如果处理不当，既浪
费了能源，又恶化了现场运行条件，灰渣中残留的硫和氮
仍可以在炉外释放二氧化硫和氮氧化物，造成环境污染。
为了提高锅炉效率并保证排渣运行人员的安全，必须把炉
渣冷却至一定的允许温度之内（一般在100℃左右），这
样锅炉应设置冷渣器。
•
综上所述，冷渣器作用主要有
•
1、回收热量，加热给水，起省煤器作用；
•
2、加热空气，起空气预热器作用；
•
3、同时加热水和空气；
•
4、保持炉膛灰平衡和床料的良好流化；
•
5、细颗粒分选回送，提高燃烧和脱硫效率。
冷渣器分类
• 按介质分：水冷、风冷、及风水联合；
• 按冷却原理分：机械式、非机械式；
• 注：其中有个膨胀差的问题， 值得考虑。
2、SG型风水冷流化床冷渣器(FBAC)
•
对于较大容量和燃料灰分较高的锅炉，上锅采用风水
冷流化床冷渣器(FBAC)，见图9-2。风水冷流化床冷渣器
内部由2个冷却仓组成，其上设有一个装有ACV阀的进渣
口、一个溢流排渣管和一个排气口。炉膛排出的热渣由
ACV阀控制调节进入FBAC的第一个冷却仓，在第一个冷
• 根据具体情况，管 束内冷却水可以是给 水，也可以是凝结水。
3、DG型风水联合冷渣器
• DG型选择性流化床冷渣器简图见图9-3。床底大渣通过位
于每个侧墙上的排料管输送到选择性排灰冷渣器，每个冷
渣器配一个排渣口和一个进渣管，在每个进渣管上布置有
导向风帽，通过风帽的定向布置来保证渣从炉膛至冷渣器
顺利输送，进渣管所需空气由“J”阀回料风机提供。
•
冷渣器分为3个小室，沿渣走向分别为选择室和冷却
室，各小室分别有各自独立的布风装置。选择室尚有部分
燃烧，流化速度设计较Βιβλιοθήκη Baidu，防止结渣。每个小室用分隔墙
隔开，在进入下一个小室之前，固体绕墙流过，延长了停 留时间，冷却效果好，大渣温度可控制在200 ℃以下。所
有空气均来自一次风机出口的冷(热)风道。
•
冷渣器布风装置为钢
风水联合冷渣器
1、HG型风水联合冷渣器 • HG型风水联合冷渣器通过锥型阀或L阀与锅炉本体相
连，通过调节锥型阀或L阀来控制排渣量，其结构见图。 • 通常每台锅炉装有两台风水联合式冷渣器，当后墙给
煤时，它们位于炉前。冷渣器呈矩形，内衬耐磨、耐火材 料，共分三个室，第一室没有布置受热面，主要是利用流 化风冷却热渣，并起到一个缓冲的作用，以便从炉膛排出 的渣在这里经过缓冲以后能沿冷渣器宽度方向均匀分配， 确保冷却效果。第二、三室装有蛇形管束，一、二室相通， 二、三室由风冷隔墙隔开，冷渣器底部有布风板和风箱。 每台冷渣器有一个进渣管，位于第一室侧面；在第三室后 面有一个排渣口和一个返料口，排渣口与排渣系统相连接， 返料口与炉膛相连。
板式，在布风板上布置有
“Γ”型导向风帽。选择
室的排气从炉膛侧墙单独
引回炉膛，冷却室排气在
隔墙顶部附近排出，从炉
膛侧墙返回炉膛。
•
冷渣器中设置有事故
自动喷水系统，用于紧急
状态下的灰冷却，系统水
• 其中，国内最常用的是风水联合冷渣器及滚筒冷渣器， 下面分别给予详细说明。
风水联合冷渣器
• 工作原理 • 风水联合冷渣器是一种多床式冷渣器，是在单床
式冷渣器的基础上发展起来的，实质上是一个布 置有埋管式水冷管束和水冷换热表面的小鼓泡床 。 一般分为多个分室，冷空气通过高压风机输送到 冷渣器的风室，冷风均匀地穿过布风板，与布风 板上的炉渣混合，使得灰渣呈现流化状态。在流 态化的状态下，一方面冷空气与炉渣进行混合接 触式换热，冷空气被加热后返回炉膛，炉渣被冷 却；另一方面，和冷渣器内布置水冷受热面进行 表面式换热，有效地吸收炉渣热量，降低渣温。
• 其中机械式：水冷绞笼式、水冷滚筒式、高强钢带式 等；
•
其中非机械式主要以流化床式为代表；
• 按灰渣运动方式：流化床式、移动床式、混合床以及螺旋 输送式等；
• 高温灰渣与冷却介质相互流动方式：顺流，逆流，交叉流 和混合流动方式等。
几种常用的典型冷渣器
• 目前国内按引进技术设计的几种典型冷渣器为HG型风 水联合冷渣器，SG型风水联合冷渣器，DG型风水联合冷 渣器。前两种冷渣器在二、三室之间设有隔墙，流化渣从 隔墙溢流到下一个仓室，故又称溢流式，后一种DG型风 水联合冷渣器各室之间也有隔墙，但在隔墙的底部左侧或 右侧设有流渣口，渣流呈S形，又可称为迷宫式。此外， 还有滚筒式冷渣器，钢带风冷式冷渣器，气垫床冷渣器和 射流床冷渣器。钢带风冷式冷渣器为进口产品，价格较高， 目前只有徐州贾旺电厂使用。
•
当炉膛下部床压升高时，底渣通过炉膛前墙底部的两
个出渣口从侧面进入冷渣器第一室内，在流化风的作用下，
首先在第一室内得到冷却，再经过第二室翻过隔墙溢流到
第三室，底渣不断被风和水冷管束冷却，冷却到150 ℃以
下的底渣再溢流到排渣口，进入排渣系统；流化空气及所
携带的细灰通过返料管重新送回炉膛。
• 冷渣器通过构架支在零米地面上，与炉膛的膨胀差是通过 安装在进渣管及返料管中间的膨胀节来解决的。
却仓前部留有足够的空间(称为平衡室)使热渣均匀地通过
水冷管束。
• 每个仓中布置有水冷管束，仓与仓之间用分隔墙隔开， 固体颗粒溢墙均匀地进入下一个冷却仓，在每个仓有管束 和没有管束的区域均有其独立的布风装置，布风装置为钢 板式结构，在布风板上布置有“T”型风帽，运行时，通 过各自独立的配风风管风量的调节来保证冷渣器的冷却效 果。冷渣通过设在第二冷却仓的溢流排渣口排出，每一个 冷却仓布风板上还设有检修用排渣口。
•
该种形式的冷渣器的优点是：对煤种的适应性强，在
运行时，冷渣器内存有大量的冷渣，可承受大量热渣涌入
造成的热冲击；通过溢流的方式排渣，当进渣量增加时溢
流量也增加，进渣量减少时溢流量
• 也随之减少，运行稳定；采用 30~40℃的Ⅱ级除盐水和冷风作 为冷却介质，可获得较大的传 热温差，采用埋管式受热面， 传热系数可达200 W/m2K以上； 单台冷却能力可达20~30 t/h； 采用较低的流化速度(≤1 m/s)， 埋管受热面的磨损较轻，可运 行一个大修周期，运行维护量 小。