浅谈循环流化床锅炉水冷滚筒式冷渣机的安全运行与管理

马圣忠 张玉忠 李维波

（枣庄矿业〈集团〉付村煤业有限公司，山东 微山277605）

0 前言

循环流化床锅炉炉内温度一般在850～900℃，因此炉渣的温度也在这个温度范围之内，为了利用炉渣这部分热量，提高锅炉热效率和保障排渣人员的安全， 必须将炉渣冷却至一定的允许温度 （一般在100℃左右）之内，这样锅炉应设置冷渣机冷却炉渣，目前采用较多的冷渣机有水冷螺旋冷渣机、风冷式冷渣机以及风、水混合冷渣机，由于风冷式及风、水冷混合式冷渣机结构相对复杂，在小机组上应用的较少，现小机组大多数采用水冷螺旋冷渣机，在水冷式冷渣机的使用过程中由于设计、安装、使用不当造成了很多设备故障及安全事故，有的甚至造成了人员的伤害，冷渣机的安全运行与管理不仅影响到机组的稳定运行，同时也影响到排渣人员的安全，我们针对我单位冷渣系统进行改造，对冷渣机自身的保护进行了完善，同时对冷渣系统的管理进行了细化，在确保了冷渣系统安全运行的同时，取得了较好的经济效益。

1 冷渣系统简介及改造方案

我厂原锅炉排渣冷却水系统由设计院设计， 采用厂内循环水，由冷渣水泵加压后进入冷渣机，对炉膛排出的热渣冷却，然后进入凉水塔。

采用循环水作为冷渣用水的优点是：冷却水系统较为独立，操作简便，管路安装工程量较小；缺点是：由于循环水硬度较高，锅炉排渣温度较高，两者进行热交换时，水中的钙、镁离子等高温后易形成水垢，附着在冷渣机的内壁，轻者降低传热效率，重者造成冷渣机无法正常使用，甚至超温爆裂。

造成冷渣机结垢的主要原因是循环水的硬度过高，我们选择软化水作为锅炉排渣冷却用水可有效解决此问题，根据现场实际情况有两种方案可供选择：

（1）设置单独除盐水冷渣循环冷却水系统，此方案优点是系统独立、操作简便；缺点是管路敷设较多、设备及土建投资较大。

（2）采用汽轮机凝结水作为锅炉排渣冷却水，自汽轮机辅机低温加热器出口搭接管道至锅炉冷渣系统进水母管，凝结水经冷渣器和锅炉排渣进行换热后回水至除氧器。

此方案优点：投资低，只需进行管路的改造利用凝结水泵做为冷渣系统冷却水的动力，可以不再使用冷渣水泵，节约用电；利用凝结水作为排渣冷却用水，解决了使用循环水结垢大的问题，延长冷渣机使用寿命；使用汽机低压加热器出口凝结水作为冷渣用水，可以将低压加热器原加热汽源解列，节约用汽。

缺点：该系统管路布置较为复杂，系统不仅需要锅炉运行专业人员进行调节，还需要汽机专业人员进行调节，调节不当会引起机组运行的不稳定。

通过方案比较，我们选择方案（2）实施改造。

2 冷渣机自身保护完善

结合冷渣机厂家的设计， 我们又根据现场实际增设了其他保护，现冷渣机的保护主要有：

（1）冷渣机水管路上的阀门必须与冷渣机联锁运行，即必须完全打开进出水阀门后才能启动冷渣机。

（2）冷渣机水管路上设压力开关，当水系统欠压、超压时能够报警并停机。

（3）冷渣机回水管路上设热电阻，当水温超出设定值时能够报警并停机。

（4）冷渣机水管路上设安全阀，当水压超出设定值时能够泄压保护。

（5）冷渣机设有轴向位移检测装置，当轴向位移超限时能够报警并停机。

（6）冷渣机进水管路设流量低保护，一般采用流量开关或流量计，当进水管路出现问题，冷却水流量不能满足最低保护定值时，冷渣机能够报警且无法运行。

（7）在冷渣系统母管上设置安全阀，防止冷渣机本身安全阀不动作。

3 细化冷渣系统运行管理

（1）认真编制好冷渣系统安全运行规程，逐级审批后下发并严格执行。

（2）对冷渣机的启停操作严格执行操作票制度，做到一人操作一人监护。

（3）对冷渣机的各项保护定期（一个月）进行试验，确保保护的可靠。

（4）将冷渣机纳入压力容器管理，定期由上级质量监督部门进行检验，合格后方可使用。

（5）严格执行设备巡检机缺陷管理制度，发现缺陷及时进行处理。

4 改造后获得经济性分析

（1） 采用凝结水泵替代原冷渣水泵作为冷渣循环冷却水的动力源，一方面冷渣水泵（共三台5.5kW 功率一台，3kW 功率两台,)无需使用,减少年运行维护费用0.5 万元，另一方面年节约用电约2.6 万度。

（2）将汽机低温加热器出水作为冷渣循环水，一方面可节约低温加热器加热用汽；另一方面，原采用循环水作为冷渣冷却水，锅炉排渣的热量不能利用，白白流失，现通过技术改造可将这一部分余热充分回收。

按照每台机组凝结水量45 吨/小时,锅炉排渣冷却水进水温度50度，出水温度70 度，每天运行6 小时，年运行300 天核算可利用余热折标煤约463 吨。

5 结论

冷渣机作为循环流化床锅炉的重要辅机设备，进行技术改造并加强安全运行管理， 不仅能够能够确保其安全运行而且有效地利用余热、节约能源，符合国家节能减排要求。

［1］岑可法.循环流化床锅炉理论设计与运行[M].中国电力出版社，1998.

［2］屈卫东.循环流化床锅炉设备及运行[M].河南科学技术出版社，2002.

［3］刘德昌.循环流化床锅炉运行及事故处理[M].中国电力出版社，2006.