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摘 要：介绍一种循环流化床风冷钢带冷渣器，对设计、制造、安装、调试中的问题进行了探讨。
关键词：循环流化床 风冷 钢带冷渣器
1、前言：
通过对我国几十台已投产的循环流化床锅炉运行情况的多次调研发现：近些年来，由于煤质下降等各方面原因，许多电厂的底排渣系统频繁发生堵塞、磨损等故障，并多次发生非计划停运等事件，有的锅炉甚至无法正常运行，严重影响了电厂的安全运行和经济效益。因此锅炉的排渣问题成为了国内各循环流化床电厂普遍存在的问题。
2、目前循环流化床锅炉的主要排渣方式
目前国内大容量循环流化床锅炉大多配备的是风水联合式冷渣器或者水冷滚筒式冷渣器，但运行工况都很不理想。
2.1风水联合冷渣器简介：
风水联合冷渣器为水、风冷双冷却形式。进渣温度880°C，经过冷渣器的三级冷却室的冷却，落渣口的出渣温度为150°C；冷却室水冷管中的水温从35°C加热到70°C左右再引出到加热器；从冷渣器底面的正常排渣口排渣。
每台冷渣器分为三个仓室。沿渣的走向冷渣器的三个仓室分别为第一级选择室和之后的二级冷却室，每个仓室之间用耐火砖砌成的分隔墙隔开，在进入下一个仓室之前，固体流（炉渣）绕墙流过。每个仓室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“7”型定向风帽，冷渣器各仓室的流化空气均来自一次风机出口的冷风。冷渣器第
图1：风水联合式冷渣器简图
一、二冷却室内布置有用给水冷却的水冷管束以回收热量。
风水联合冷渣器现运行中主要存在的问题如下:
1). 当排渣量较大时，冷渣器排渣温度过高，不能达到要求的温度。
2). 冷渣器经常需要间断运行；冷渣器内部磨损严重。
3). 运行可靠性差.在冷渣器的选择室部位结焦而导致冷渣器停运；冷渣器无法实现连续稳定运行，锅炉运行受制于冷渣器，经常造成锅炉降负荷运行或停炉。
4). 冷渣器内部的渣易堆积形成沟流，在不能建立初始流化的情况下，只能通过事故放渣进行排渣，排渣温度过高，冷渣器内易结焦。
5). 冷渣器风帽经常发生堵塞和磨损现象,从而导致选择室的流化不良。
6). 排大颗粒渣困难。
2.2水冷滚筒式冷渣器简介：
滚筒式冷渣器通过电机和减速机拖动滚筒低速运转，炉渣从进渣口流入进渣室，再进入滚筒内设置的内螺旋片的冷渣管中，一边旋转输送，一边用水逆流冷却。炉渣在管内走，冷却水在管外流，进行热交换，使900℃左右的炉渣降到100℃以下，冷却炉渣经出渣室汇集后排出冷渣器外，再经其他输送方式运至渣场。
图2：滚筒式冷渣器外形图
水冷滚筒式冷渣器现运行中主要存在的问题如下:
1). 炉渣在滚筒内部旋转推进时翻动不充分，冷却不均匀，冷却效果很不理想。
2). 内转筒内壁的螺旋叶片与高温炉渣接触产生磨蚀问题，而且，在内筒内焊接螺旋叶片的工艺比较复杂，维修很困难。
3). 当冷渣器过热膨胀时，容易造成焊缝开裂。
4). 当炉渣颗粒较大或含结焦块较多时,滚筒经常堵塞。
5). 存在水冷套磨漏,滚筒漏水现象, 补焊困难等。
3、循环流化床锅炉新型的排渣方式
循环流化床锅炉风冷钢带冷渣器是由杭州华电华源环境工程有限公司为了克服现有循环流化床锅炉排渣型式的缺点，借鉴国外先进技术自主研发设计的，专门用于循环流化床锅炉底渣冷却和处理的创新技术。炉渣是由空气来冷却,并且炉渣在整个冷却、处理过程中完全是在干式状态下进行，在性能和可靠性上比传统的冷渣器大大提高。
循环流化床锅炉风冷钢带冷渣器可根据不同的锅炉类型和使用条件，采用不同的系统布置方案，适用于广泛的运行条件。
3.1循环流化床锅炉风冷钢带冷渣器工作原理简介
图3：风冷钢带冷渣器系统原理图
循环流化床锅炉的高温炉渣通常是在锅炉炉膛的侧部经排渣管排出。高温炉渣通过排渣管落到一级冷渣器的超强钢带上。在排渣管出口处，配有一特殊装置—渣分配器，使炉渣均匀地分布在超强钢带上。超强钢带以非常低的速度连续运转，高温炉渣在超强钢带上边输送边冷却。
超强钢带安装在冷渣器壳体内部，整个壳体密封连接，灰尘和空气不会散出。一定量的冷却空气由系统的冷却风机从冷渣器尾部和侧
图4：渣在冷渣器内的冷却过程示意图
面进风口进入冷渣器内，其中大部分冷却空气沿钢带运行逆向方向冷却钢带和炉渣，一小部分空气穿过钢带及钢带上的渣层进行冷却，达到有效的
热交换，而后被加热的冷却空气通过风机进入锅炉炉膛。冷却的炉渣经排渣口落到二级冷渣器的钢带上。炉渣在二级冷渣器中继续冷却并输送到过渡渣仓，然后经其它的输送方式（斗式提升机、气力输送或者直接用钢带输送机）输送至大型渣仓。
3.2隔离阀和机械膨胀节：
图5 机械膨胀节
在每个排渣管和一级冷渣器进料口之间安装有一气动高温闸阀和一耐高温机械膨胀节。当锅炉内的炉渣非常少时，根据控制系统测得的差压，控制系统会自动、迅速将此气动闸阀关闭，从而保证锅炉与钢带冷渣器之间的隔绝。而锅炉在水平和垂直方向的膨胀由此机械膨胀节完全吸收。
3.3超强钢带：
图6：超强钢带结构
超强钢带由一系列钢盘相互部分搭接在一起，通过若干平头螺栓固定在高强双钢丝网带上构成。
我公司设计的独特的钢盘与钢带的连接方法形成了一个密封的输送通道，钢带具有很强的耐高温性能，其所有部件均能够向任意方向自由膨胀，且钢带还具有优良的机械性能,抗拉强度大等特点。
钢带由上部承载托辊和下部回转托辊支撑。通过头部滚筒与钢带间的摩擦力传送驱动力，而钢带的张紧力则通过尾部从动滚筒的张紧装置自动实现。
3.4控制系统：
钢带冷渣器系统采用自动化程序控制（PLC+CRT），实时数据采集处理、运行状态监控以及过程控制.
对故障信息自动保存，同时可提供声光报警。
系统设有三种操作方式：自动程序控制、手动和检修模式，使用维护简单方便。
4、钢带冷渣器系统技术优点及经济特征
4.1技术优点
与常规的循环硫化床锅炉排渣方式相比，钢带冷渣器具有如下优点：
• 电耗低,运行和维护费用少。钢带在运行过程中速度很低，加之炉渣与钢带的钢盘间无相对运动使钢带的使用寿命更长。钢带期望的使用寿命为10-12年.
• 因为炉渣在冷却和处理过程中不需要水，这样消除了与使用水有关的所有问题（水消耗、排放、污染）
• 钢带冷渣器运行可靠性高。
• 炉渣完全在干式状态下冷却、处理和输送，保持了炉渣的活性,提高了炉渣的综合利用价值,炉渣可以作为有价值的副产口易于销售.
• 如炉渣中含有较多未燃尽的碳，使用此钢带冷渣器可以大大降低渣中未燃的碳量。因为炉渣在钢带上冷却的过程中，冷却空气将提供给炉渣充足的氧，炉渣在钢带上可以继续燃烧，并将此燃烧产生的热量返送回锅炉。
• 能够回收大量的锅炉底渣本身含有的热量并将这些热量返送回锅炉内，提高锅炉的效率。
• 因为钢带冷渣器是在负压下工作的,无粉尘污染,运行环境清洁.
• 冷渣器内部决不会出现堵渣和结焦现象.
• 能及时连续有效地把锅炉排放出来的炉底渣从850℃冷却到150℃左右.
• 对进渣颗粒度要求不严，排渣顺畅.
• 对煤种适应性强,设备抗热冲击能力强,磨损非常小.
• 可根据用户要求和现场条件进行针对性设计，以保证冷渣器的合理布置.
4.2经济特征：
干渣干排，不用水冷却和排渣，水费节省100%
超级钢带运行寿命大于10年，运行、维护、检修等费用大大降低
系统无废水排放，环保效益显著
干渣干排，保持炉渣高活性，提高干渣综合利用价值
节煤，回收炉底渣残余热，有利于提高锅炉效率，降低煤耗
5、结论：
风冷钢带式冷渣器排渣系统设计简单、便于安装维护，而且能够根据锅炉负荷、燃用煤种及运行工况控制排渣量，能够满足机组排渣需要，解决了高温排渣系统的技术难题，是循环流化床锅炉合适的底渣处理系统。
可靠的底渣处理系统是循环流化床锅炉的连续、可靠、经济、安全运行的可靠保障。
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