【正文】 作為冷卻介質(zhì)，高溫爐渣在冷卻過程中同時(shí)完成輸送。風(fēng)水聯(lián)合冷卻方式同時(shí)具有水冷卻方式和風(fēng)冷卻方式的優(yōu)點(diǎn)，換熱效率高，因此，單個(gè)冷渣器的出力比其他單一冷卻介質(zhì)的冷渣器要大。而爐渣較多時(shí)，爐渣與水冷螺旋的葉片接觸面積較小，而且只有部分爐渣接觸，因此水冷螺旋的冷卻效果不強(qiáng)。第一個(gè)室是風(fēng)冷倉，不布置水冷管道，后面各個(gè)室是風(fēng)水聯(lián)合冷卻倉，里面設(shè)有水冷管道，冷卻水采用凝結(jié)水或者除鹽水。冷渣器的出力靠鍋爐排渣口的錐形閥和冷渣器出口的旋轉(zhuǎn)給料閥聯(lián)合控制，床壓高時(shí)，加大錐形閥開度，排更多的爐渣到冷渣器，同時(shí)冷渣器出口的旋轉(zhuǎn)給料閥轉(zhuǎn)速增加，實(shí)現(xiàn)快速排渣。滾筒式冷渣器的冷卻水接口采用旋轉(zhuǎn)接頭，因此，水側(cè)承受的壓力有限，一般只能承受凝結(jié)水側(cè)壓力，而不能承受給水側(cè)壓力，因此冷卻水只能采用凝結(jié)水，回收的熱量只能送至汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)。第二室設(shè)有高速床，不設(shè)水冷埋管，第二室正上方設(shè)有回風(fēng)管。由此得到單臺(tái)鍋爐排灰渣量:Ga=BAy+RSyB=(31)灰渣比通常取6:4，則根據(jù)以上數(shù)據(jù)，單臺(tái)鍋爐排渣量為：Glz=Ga40%=(32)35t/h的鍋爐按照常規(guī)數(shù)據(jù)來看一般配有2個(gè)正常排渣口，1個(gè)事故排渣口，也就是說濟(jì)東電廠單臺(tái)鍋爐冷渣器配置為2臺(tái)，設(shè)計(jì)有20%的富裕度。將以上數(shù)據(jù)代入公式(34)，計(jì)算如下：Qz2=mz2c?t21c?t22 =() =由公式(33)可知：Qk2=Qz2=第二冷卻室風(fēng)吸熱量計(jì)算公式如下：Qk2=Vk2[c?t2239。將以上數(shù)據(jù)代入公式(35)，計(jì)算如下：Vk2=Qk2c?t2239。c?t1139。將以上數(shù)據(jù)代入公式(38)，計(jì)算如下：Qk1=Vk1[c?t1239。 (311)式中：Vk3－第三冷卻室風(fēng)量，Nm3/h； c?t3139。] =() =則由公式(39)可得第三冷卻室水吸熱量：Qs3=Qz3Qk3 = =冷卻水總吸熱量QS=Qs1+Qs3 =+ =冷卻風(fēng)總吸熱量Qk=Qk1+Qk2+Qk3 =++ =渣總放熱量Qz=Qz1+Qz2+Qz3 =++ =第一冷卻室第二冷卻室第三冷卻室總計(jì)灰渣放熱量(kJ/h)冷卻風(fēng)吸熱量(kJ/h)冷卻水吸熱量(kJ/h)—50068注：表中“—”表示不存在本章對(duì)CFB冷渣器的初始設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了提取、設(shè)定，并依據(jù)這些參數(shù)對(duì)三個(gè)冷卻室的換熱量進(jìn)行了計(jì)算。將以上數(shù)據(jù)代入公式(311)，計(jì)算如下：Qk3=Vk3[c?t3239。將以上數(shù)據(jù)代入公式(310)計(jì)算如下：Qz3=mz3[c?t31c?t32] =() =第三冷卻室風(fēng)吸熱量計(jì)算公式如下：Qk3=Vk3c?t3239。=；第一冷卻室出口冷卻風(fēng)溫為530℃,查風(fēng)焓表c?t1239。由初始設(shè)計(jì)參數(shù)知：第一冷卻室渣流量mz1=；第一冷卻室進(jìn)口渣溫為900℃，查渣焓表c?t11=；第一冷卻室出口渣溫為530℃，查渣焓表c?t12=。=；第二冷卻室出口冷卻風(fēng)溫為370℃,查風(fēng)焓表c?t2239。第二冷卻室渣放熱量計(jì)算公式如下：Qz2=mz2[c?t21c?t22]14 (34)式中：mz2－第二冷卻室渣流量，kg/h； c?t21－第二冷卻室進(jìn)口渣焓，kJ/kg； c?t22－第二冷卻室出口渣焓，kJ/kg。3各冷卻室換熱量計(jì)算：收到基狀態(tài)下碳Cy=%，收到基狀態(tài)下灰分Ay=%，收到基狀態(tài)下硫分Sy=%，收到基狀態(tài)下低位發(fā)熱量QDWy=?；以诖死鋮s室內(nèi)同時(shí)受冷卻風(fēng)以及水冷埋管冷卻。爐渣與冷卻水的行進(jìn)方向相反，冷卻能力好。各個(gè)室的冷渣器流化風(fēng)吸收了爐渣熱量后，從最后一個(gè)室上部的回風(fēng)管進(jìn)入爐膛。較有代表性的是Alstom技術(shù)流派設(shè)計(jì)的方案。水冷螺旋主要依靠轉(zhuǎn)速來調(diào)整爐渣的輸送量。氣力輸送方式相比機(jī)械輸送方式可靠性更高，同時(shí)冷渣器內(nèi)設(shè)置水冷的埋管，提高了冷渣器的換熱能力，降低了排渣溫度。因?yàn)楹?jiǎn)單冷卻方式不經(jīng)濟(jì)、不環(huán)保，除了早起一些小容量機(jī)組采用以外，大中型機(jī)組幾本不采用這種系統(tǒng)[14]。冷渣器一般有如下幾個(gè)方面的功能[6,12,13]： 通過調(diào)節(jié)冷渣器的冷渣出力，有效地控制爐內(nèi)的床料的良好流化和床料存量； 通過風(fēng)水等介質(zhì)回收處于高溫狀態(tài)底渣的熱量，水冷介質(zhì)的升溫相當(dāng)于省煤器；而風(fēng)冷介質(zhì)的升溫相當(dāng)于空氣預(yù)熱器； 冷卻風(fēng)的篩選作用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)灰渣顆粒的粗細(xì)篩選，并將細(xì)顆粒送回爐膛，能夠有效回收底渣殘留的可燃物和脫硫劑，從而提升鍋爐的燃燒、脫硫效率； 將底渣冷卻到一定溫度以便于讓輸送設(shè)備能夠輸送。冷渣器已經(jīng)從可有可無的次要設(shè)備變成大容量CFB鍋爐必不可少的重要輔機(jī)，對(duì)冷渣器的可靠性提出越來越嚴(yán)格的要求，要求冷渣器在高溫的惡劣工作條件下具備冷卻可靠、輸送順暢、出力穩(wěn)定、對(duì)工況適應(yīng)能力好的特點(diǎn)。說明了國(guó)內(nèi)外CFB鍋爐的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀，同時(shí)介紹了CFB鍋爐冷渣器的作用、分類，并對(duì)冷渣器運(yùn)行存在的問題進(jìn)行討論，展望冷渣器的發(fā)展前景。研發(fā)新型冷渣器已經(jīng)成為中國(guó)CFB鍋爐技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)。一般要設(shè)有專用冷渣器流化風(fēng)機(jī)。鍋爐排渣進(jìn)入滾筒式冷渣器后，將部分熱量交換給冷卻水后，爐渣全部排走，其中的可燃物不再回收，爐渣余熱未能充分利用，通過負(fù)壓管隨氣體帶走的熱量，也得不到回收利用。我國(guó)自主開發(fā)的冷渣器主要有滾筒式冷渣器和流化床式冷渣器兩種，但均有著其不可忽視的技術(shù)問題，如滾筒式冷渣器的冷卻能力不足、流化床式冷渣器對(duì)底渣粒度適應(yīng)性較差等問題[9]。在CFB鍋爐發(fā)展前期一般都沒有配置冷渣器，因此只能靠定期排渣或者是水力沖渣，這樣的工作量較大、勞動(dòng)強(qiáng)度比較高、工作環(huán)境較差，并且水力沖渣會(huì)在瞬間產(chǎn)生蒸汽，這些蒸汽造成了局部熱污染，同時(shí)灰渣也失去了活性，不再具有綜合利用價(jià)值。蒸發(fā)量從4t/h一直到130t/h的鼓泡流化床鍋爐先后投入運(yùn)行。CFB鍋爐發(fā)展到現(xiàn)今，從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)上看可分為三大流派[8]。以降低污染控制成本和追求高效發(fā)電相結(jié)合，近年來CFB燃燒技術(shù)在電廠鍋爐、鍋爐改造以及各種廢棄物燃燒等領(lǐng)域發(fā)展迅速[56]。煤炭?jī)?chǔ)量最多，可利用時(shí)間是最長(zhǎng)的，因此在未來相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，煤炭都將在一次能源組成中占絕對(duì)主要地位[3]。5個(gè)操作站中可任選1個(gè)作為工程師站，以進(jìn)行參數(shù)下載及軟件組態(tài)等，但需進(jìn)行密碼權(quán)限轉(zhuǎn)換。為此，該廠計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)（DCS）結(jié)合CFB鍋爐控制特點(diǎn)，采用美國(guó)Honeywell公司S9000控制器，并將美國(guó)Intellution公司Fix32軟件包作為人機(jī)接口（MMI）應(yīng)用軟件，采取相應(yīng)的控制策略和控制方案，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)監(jiān)控功能。，安有一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)，在固定端設(shè)有疏水箱和兩臺(tái)疏水泵。一次風(fēng)機(jī)及二次風(fēng)機(jī)布置在鍋爐兩側(cè)。除氧煤倉間，配煤皮帶布置在+。汽機(jī)間跨度15米，鍋爐房跨度18米，除氧煤倉間跨度7米。選IS6540200型疏水泵兩臺(tái)，流量1730m3/h。容積為25m2水箱兩臺(tái)。正常情況下，除氧器與汽輪機(jī)單元運(yùn)行。本設(shè)計(jì)已有擴(kuò)建余地，因此，亦可擴(kuò)建一臺(tái)鍋爐。煙氣由引風(fēng)機(jī)送至煙道，經(jīng)煙囪排入大氣，灰塵經(jīng)沖走溝排至沖灰池。該鍋爐一次風(fēng)道及二次風(fēng)道分割成兩條。這樣，該種鍋爐的熱效率比一般鍋爐熱效率可高出10%左右，每小時(shí)可節(jié)煤500公斤，按年運(yùn)行7000小時(shí)計(jì)，每年每臺(tái)鍋爐可節(jié)煤3500噸。廠區(qū)東側(cè)有接石路，西側(cè)有接莊路，公路交通甚為方便。三、鐵路專用線及卸車站：（1）專用線運(yùn)輸量：熱電廠在采暖期內(nèi)三臺(tái)鍋爐運(yùn)行，非采暖期內(nèi)二臺(tái)鍋爐運(yùn)行，鐵路每?jī)商焖鸵淮诬嚕?。廠區(qū)自然地形開闊，坡度平緩，自然坡度為1%，豎向布置采用平坡式，按照豎向布置及場(chǎng)地排除雨水的要求廠區(qū)的主要建筑物如主廠房，高于洪水位，以確保熱電廠的安全。主要缺點(diǎn)是汽機(jī)房朝西，采光通風(fēng)不如朝南向。第一方案：汽機(jī)房朝西方案（1）本方案主廠房的汽機(jī)房朝西，鍋爐朝東，南為固定端，鐵路站位于廠區(qū)北側(cè)，廠區(qū)主要建筑物的布局，設(shè)計(jì)采用了鍋爐房汽機(jī)房輸變電裝置由東向西布置：輸煤系統(tǒng)為燃料接受倉轉(zhuǎn)載站向南至燃料倉，向西至鍋爐煤倉間，煤由皮帶運(yùn)輸機(jī)輸送，自然通風(fēng)冷卻塔，化學(xué)處理室及熱交換站位于主廠房東側(cè)與南側(cè)，供水管有廠區(qū)東南侵入清水池、灰池及灰漿泵房位于鍋爐房北側(cè)，輸配電線裝置及供電工區(qū)位于汽機(jī)房西側(cè)，便于向西出線，廠區(qū)西圍沒有人流大門和貨運(yùn)大門。廠區(qū)位于濟(jì)東新村東北角，廠區(qū)西側(cè)距濟(jì)寧二號(hào)井約4公里，電廠采用標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路運(yùn)煤，鐵路位于廠區(qū)北側(cè)，灰渣前期填濟(jì)寧二號(hào)井塌陷區(qū)，后期可由礦務(wù)局同一考慮作為建材廠等單位的原料，予以綜合利用。每小時(shí)平均用汽量為+=五、全年用汽量計(jì)算每年按6000小時(shí)計(jì)，其中采暖期按2000小時(shí)計(jì)，非采暖期按4000小時(shí)計(jì)。根據(jù)兗州煤礦設(shè)計(jì)研究院1997年9月編制的《山東省兗州礦務(wù)局濟(jì)東新村詳細(xì)規(guī)劃設(shè)計(jì)》新村用電氣電力負(fù)荷近期為4569千瓦。（2）熱電廠設(shè)計(jì)已與輸變電工程，鐵路專用線，熱交換站統(tǒng)一協(xié)調(diào)，具有配套分期建設(shè)的條件，電廠建設(shè)初期可以利用已有的6kV臨時(shí)電源建廠，為滿足熱負(fù)荷需要也可先建鍋爐間及熱交換站；繼而再建汽輪機(jī)，建設(shè)汽輪機(jī)同時(shí)可建110kV電源線和110kV室內(nèi)外設(shè)施，發(fā)電時(shí)電力輸出。（2）鍋爐為335t/h，機(jī)組為6000kW的C635/5抽氣式汽輪機(jī)兩臺(tái)。（4）濟(jì)南煤礦設(shè)計(jì)所研究院（99）濟(jì)煤設(shè)技字第7號(hào)“關(guān)于兗州礦務(wù)局濟(jì)東新村輸變電和熱電廠工程主要技術(shù)原則問題的請(qǐng)示報(bào)告”。供礦區(qū)同一調(diào)配使用。 Fluidized Bed ash cooler。并繪制了三維裝配圖、一張A1的剖視圖和三張A4零件圖紙。本設(shè)計(jì)對(duì)濟(jì)東電廠CFB火電機(jī)組的冷渣器展開研究，設(shè)計(jì)主要包括初步設(shè)計(jì)和專題設(shè)計(jì)兩個(gè)部分：初設(shè)部分：介紹了濟(jì)東電廠的設(shè)計(jì)依據(jù)、原則；對(duì)電力、熱力負(fù)荷進(jìn)行了介紹和計(jì)算；闡述了廠區(qū)的選定和總體布置方案；并對(duì)鍋爐、汽機(jī)進(jìn)行了選型，對(duì)相關(guān)燃料、蒸汽等系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)闡述；對(duì)DCS系統(tǒng)也進(jìn)行了介紹。 inreoduced electricity, heat load calculation。，部分為生產(chǎn)服務(wù)的輔助企業(yè)和礦區(qū)第三產(chǎn)業(yè)。北以常營(yíng)至濟(jì)寧二號(hào)井準(zhǔn)軌專用鐵路為界。（2）熱電廠所需燃料為濟(jì)寧二號(hào)礦井025mm末煤，發(fā)熱量位23267kJ/kg，煤炭采用自營(yíng)鐵路專用6T型底開式自卸車運(yùn)輸，按最高季節(jié)用煤量計(jì)算，每?jī)商焖兔阂淮?，每次一列，每?4輛，載重量840噸。（4）廠外的供熱管線和設(shè)施不包括在本初設(shè)范圍內(nèi)。2 電力和熱力負(fù)荷濟(jì)寧東部礦區(qū)現(xiàn)有電力部門管轄的接莊區(qū)域變電所一座，該變電所設(shè)計(jì)主要為兩臺(tái)12萬千伏安（現(xiàn)安裝一臺(tái)），電壓為220/110/35千伏。此處設(shè)計(jì)按照以熱定電的原則進(jìn)行機(jī)爐的選擇，故熱負(fù)荷的準(zhǔn)確尤為重要。（2）熱電廠建設(shè)規(guī)模26000千瓦抽汽式發(fā)電機(jī)組并留有后期發(fā)展的余地。熱電廠宿舍設(shè)在新村居住區(qū)內(nèi)，由新村統(tǒng)一規(guī)劃。（3）輔助生產(chǎn)。主控制開關(guān)及輸配電裝置位于汽機(jī)房南側(cè)，供電工區(qū)在廠區(qū)圍墻外西南角。為滿足消防和生產(chǎn)聯(lián)系需要，廠區(qū)內(nèi)在主廠房等建筑物周圍布置了環(huán)形通道，廠內(nèi)道路采用立道牙路，混凝土路面，主要道路6米寬，次要道路4米寬，轉(zhuǎn)彎半徑一般為9米。單取單送，卸車時(shí)由鐵斗推送至重車到位，卸煤坑廠66米，每次卸4輛車，分4次卸載，卸車可用人工或壓縮風(fēng)開啟車門，卸車線為盡頭式，卸煤坑不考慮機(jī)車通過。鏈條爐要求燃用的煤種必須接近設(shè)計(jì)煤種，否則其爐拱就不可能保證燃料的著火和燃盡，對(duì)于灰份大的劣質(zhì)燃料，其燃燒效率很低。經(jīng)比較：CFB鍋爐具有燃燒效率高，煤種適應(yīng)性廣，脫硫效果好，比之鏈條爐、沸騰爐具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，故推薦選用35t/hCFB鍋爐。一、二次風(fēng)經(jīng)鋼制風(fēng)道由一、二次風(fēng)機(jī)分別送入第一級(jí)及第二級(jí)風(fēng)預(yù)熱器，預(yù)熱后，一次風(fēng)由熱風(fēng)道直接進(jìn)入鍋爐底部的風(fēng)室，由布風(fēng)板均勻地進(jìn)入爐室；二次風(fēng)先進(jìn)入二次熱風(fēng)總風(fēng)道，然后分8個(gè)送風(fēng)管，分別從爐膛的四個(gè)側(cè)面進(jìn)入爐膛，從而加強(qiáng)了爐膛內(nèi)氣流的擾動(dòng)。同時(shí)考慮從保證工程質(zhì)量、設(shè)備可靠的角度出發(fā)，又盡可能縮短運(yùn)輸距離，減少運(yùn)輸費(fèi)，設(shè)計(jì)推薦汽輪機(jī)及發(fā)電機(jī)組選用本省生產(chǎn)的設(shè)備。（2）遠(yuǎn)期。當(dāng)運(yùn)行一爐一機(jī)時(shí)，考慮3%的汽水損失、軸封用汽，%額定蒸發(fā)量工況運(yùn)行時(shí)，并能滿足發(fā)電量。一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用。（4）高壓加熱器每臺(tái)汽輪機(jī)配一臺(tái)JD50型高壓加熱器，換熱面積為50m2。在主廠房?jī)?nèi)設(shè)p1/p2=，t1/t2=450/190℃，流量60t/h和10t/h的減溫減壓器，非采暖期使用流量10t/h的減溫減壓器，向熱交換站供汽。1號(hào)汽輪發(fā)電機(jī)在23米柱之間，2號(hào)汽輪發(fā)電機(jī)在56米柱之間。標(biāo)高++。6米層為運(yùn)轉(zhuǎn)層，爐前留有一定的空間及場(chǎng)地以備鍋爐打焦、檢修之用。汽機(jī)房主機(jī)及電動(dòng)給水泵，高壓加熱器等輔助設(shè)備均利用15t橋式起重機(jī)，其所有設(shè)備均在起吊范圍內(nèi)。濟(jì)東新村熱電廠設(shè)計(jì)裝機(jī)容量為26MW，配備3臺(tái)國(guó)產(chǎn)YG3E/。然而，煤炭是一種低品味，較臟的能源，燃煤發(fā)電技術(shù)在上個(gè)世紀(jì)得到了快速的發(fā)展[2]。在今后的相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，煤炭還將是中國(guó)的主要能源，雖然中國(guó)是一個(gè)煤炭資源較豐富的國(guó)家，但是煤炭資源的分布嚴(yán)重的不均勻，大部分位于西北區(qū)域，遠(yuǎn)離發(fā)達(dá)的東南沿海。國(guó)內(nèi)CFB鍋爐一般燃燒較為劣質(zhì)且具有高灰分的煤種并且會(huì)進(jìn)行爐內(nèi)脫硫，排出大量高溫的底渣，如不對(duì)這些底渣進(jìn)行冷卻直接排放的話，底渣將帶走大量的物理顯熱。采用Lurgi技術(shù)手段，ABBCE公司的Flextech式CFB鍋爐和stein公司的CFB鍋爐同樣在大型化方面發(fā)展迅速。近年來國(guó)內(nèi)CFB鍋爐的市場(chǎng)急劇擴(kuò)大，國(guó)內(nèi)鍋爐廠從市場(chǎng)需求出發(fā)，主要采用引進(jìn)吸收和自主開發(fā)發(fā)展CFB鍋爐技術(shù)，引進(jìn)吸收在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行自主創(chuàng)新，開發(fā)新的大型CFB鍋爐，而自主開發(fā)主要依靠研究院、高等院校和鍋爐廠家合作開發(fā)新的CF