振动式节能冷渣机的发明及应用

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首先，设备简介

循环流化床(cfb)锅炉不仅可以燃烧高灰分、低热值的煤，而且由于其燃烧温度在850℃左右，烟气中so2、nox等有害有毒气体含量较低，符合国家现行排放标准。它是典型的节能环保发电设备。同时，底渣具有较高的综合利用价值，可作为水泥混合材提取稀有金属。然而，排渣温度高，因此需要冷却设备来冷却底部炉渣。冷渣机就是这样的设备，它与主机的连接位置如图1所示

底渣温度约为850℃。如果燃烧含灰量较高的劣质煤，会产生更多的底渣，必须回收大量的物理热量。为此，需要空气冷却，即，用冷空气冷却底渣，并在冷却空气的高温区燃烧底渣中的焦炭，然后将其作为锅炉二次空气的一部分送至主锅炉，这节省了煤，因为底渣的热量被锅炉吸收。为了将冷却空气送入锅炉，必须在机器中建立足够大的静压头。冷渣机采用机械振动输送炉渣，可在结构上处理机器内建立的静压头，振动部件可密封在机器内。此外，底渣在激振力和风力的双重作用下，与冷却空气有很好的热交换，可以减少冷却风量。

机械振动输送技术尚未在承压部件和高温条件下使用，只能靠自身创新。机器内设有振动床，热底渣在前端落下。振动床振动后，热底渣跳到尾部。同时，用冷空气吹底部，最后冷却的底部炉渣被转移到排渣装置；与热渣热交换后，冷空气被送到前面高温区的主机。冷渣机的振动结构不同于普通振动输送机。省略了详细的结构。附图5是框架结构图。冷渣机有以下核心技术:第一，振动床必须牢固地固定在振动架上，但振动床长度很长，温度很高，需要自由膨胀，否则会卡住；二是振动床不会粘渣，渣不会从通风槽中漏出；第三，如果振动部分和静止部分之间的密封不好，底部渣将吹向风室或风室的风将吹向热交换室；第四，必须在不吹出高压风和炉渣的情况下排放炉渣。经过多年反复研究，上述关键技术均已解决。经过冷热试验，确认完全满足设计要求。但是，由于一些客观原因，在热试验中没有获得关键数据(请参考另一个文件:热试验和设计改进)

二、与现有技术相比的突出优势

与目前最常用的鼓式冷渣机相比，鼓式冷渣机只能冷却炉渣，不能回收底渣余热，当底渣中含有焦炭时，渣管容易堵塞(见附图2)；应提供冷却水循环系统；包括游泳池；泵；管道；阀门；等等。；功耗很大。锅炉房灰尘大，卫生条件差；设备使用寿命短；维护成本高；一些热空气等。应该从硫化床中抽出。冷渣机不仅可以回收底渣余热，还可以帮助主机进一步燃烧劣质煤；无粉尘，锅炉房卫生状况良好；用户不需要很多安装费用，只需连接冷热空气管道；底渣可用作水泥外加剂和提取稀有金属等。耗电量只有1.5千瓦；维护工作量小；设备重量轻、成本低等。

第三，市场形势

1、锅炉房设备改造:

中国有3000多台不同容量的循环流化床锅炉(2010年统计)，约63000兆瓦已投入商业运行，占电力行业锅炉总数的1/3以上；在石油、化学工业、造纸、纺织和建筑材料工业中使用了许多动力循环流化床锅炉，其容量在35至220吨/小时之间。因为没有好的冷渣机，大多数锅炉都会排放红色炉渣，所以改造有很大的市场。

2.与新锅炉匹配:

根据国家能源局煤炭工业发展“十二五”规划数据，到2015年底，低热值煤综合利用装机容量达到7600万千瓦，煤矸石利用率达到75%，煤矸石和煤泥年产量达到3亿吨以上。这种煤主要由循环流化床锅炉消化。我国生产300mw和600mw的企业很多，生产中高压循环流化床锅炉的企业也很多。

2.国外市场:

我国的大容量循环流化床锅炉是从国外进口的，所以国外也有大容量循环流化床锅炉，但是炉渣冷却技术不好，所以有国外市场。

四.图纸描述

1.附图一大型cfb锅炉有多个出渣口，一般布置在锅炉的前壁，如4台135mw锅炉并排布置，2台50mw锅炉并排布置。该图所示的冷却气源来自锅炉的一次风，二次风管道未显示。

图2简要说明了辊式冷渣机使流化床渣管堵塞的原因。

图3:冷却空气在整个长度上同时进入振动床，因此热交换室设计为后部低，前部高，这促进了热空气在热交换室的前端流出。横截面图描述了底渣在换热室内的运动轨迹，底渣与冷却空气之间的相对速度很高；

图4 (2)显示了没有堆积的底渣的运动轨迹。实际情况是，大颗粒在振动床的底部滚动，随着颗粒尺寸的逐渐减小，它们跳跃、上下滚动，漂浮的between/きだよだよ0/,and被冷却风带入炉膛。以下颗粒较大，但冷却条件较好，且有从前到后的冷风冷却，因此大小底渣都能得到很好的冷却；

5图5中未显示一些结构，如热风出口下方的灰斗、振动床尾部的落渣装置等。

五大节煤效果

以135mwcfb锅炉为例，锅炉蒸汽产量为440吨/小时，过热蒸汽温度为540℃，给水温度为250℃，煤耗为75吨/小时，灰分为40%，底渣飞灰为50%，底渣为15吨/小时，含1.5%焦炭，进入燃焦:15×0，015×7800；1755×1000千卡/小时；如果冷渣器的散热损失不计算在内，则被认为是冷却空气带入锅炉并被锅炉吸收。炉底渣的物理热量相当于656.8公斤/小时的煤，锅炉年运行时间按7200小时计算:4729吨；同样燃烧的焦炭:3325吨。两项加在一起:8054吨/年，相当于4250吨/年标准煤。焦炭燃烧有许多定性因素，以上数字仅供参考

必须指出的是，送入炉膛的冷却空气量不会流经空空气预热器，因此二次空气的温度会升高，这有利于炉膛内的燃烧，但废气温度也会升高，这将降低锅炉效率。然而，两者的绝对值都很小，影响有限。

六.合作条件

联合开发，我提供技术支持，合作伙伴负责生产和销售；技术转让也是可能的。

振动节煤冷渣机热态试验及改进设计

热试验前，进行必要的冷态试验，出渣量为3.8吨/小时，并进行最大和最小出渣量，以确定电机的最大和最小速度；冷却空气静压为5千帕(风机大静压头)，无泄漏，振动床风阻为20帕。

测试现场安装了冷热空气管道和切断阀。冷风管直径为450毫米，热风管直径为500毫米。设备就位后，进行振动试验，一切正常。

一、热态试验:

(1)日期和地点:2010年12月在河南省洛阳市洛阳阳光热电公司，在一台135mw循环流化床锅炉上。

(2)热态试验:

该冷渣机和辊式冷渣机共用一根热落渣管，热态试验从12月10日开始，元旦前结束，前后约半个月。然而，测试并不顺利，每次测试运行的时间极其不足，并且没有获得测试的关键数据。如底渣的最终冷却温度、热空气的出口温度、焦炭的燃烧等。

(三)、主要原因:

1.安装单元擅自启动冷渣机，在共振状态下长时间振动，使振动件振动变形，大大减少了冷渣机的出渣量，使落渣装置无法长时间保持密封；

2该冷渣机与辊式冷渣机共用一根热落渣管，容易造成堵渣和被迫停车。卸下并安装滚筒冷渣机的落渣管大约需要30分钟。运行半个多小时后，它将再次被阻塞。每次堵塞后，振动床上的炉渣被吹到空.落渣管清理后，振动床被热渣覆盖，不能立即振动。运行前必须等待冷渣器冷却，导致冷渣器长时间不能运行；请参见另一篇文章的附图2

3、炉渣入口漏气。安装过程中，安装人员没有在进渣口底部放防漏密封材料，密封砂应漏放。有些措施只能暂时采取，但不能长期维持。

二.改进的设计:

(1)锅炉点火时，冷渣机的进渣管向下膨胀，压缩松散的密封材料，结构简单可靠；

(2)改进落渣装置，增加大容量锅炉的落渣仓，(2)改进两个装置的尾部(略)；

(3)增加振动床渣层厚度调节，与原渣量调节相联系，能适应主机随时变负荷运行时渣量的变化；

(4)换热室变为变截面，截面从后向前连续扩展，便于冷却空气的向前流动。

(5)进气控制门的改进。

1.主进风调节门和两个风门相对，可以减小风阻，提高调节性能。使用电动执行机构远程操作，当渣量变化时，只需按下按钮即可；

2.改进振动床进风调节门，将其改为带翻板的梯形螺杆；增加了前焦炭燃烧进气调节门，操作方便。

[本文作为“振动节煤冷渣机”一文的补充材料

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