关于小型CFB锅炉除渣系统的探讨朱浙乐

关于小型CFB锅炉除渣系统的探讨朱浙乐

朱浙乐

(中国联合工程公司浙江杭州310052)

摘要：循环流化床锅炉作为一种资源回收再利用的设备在电力工业中得到广泛应用，除渣系统是锅炉安全运行的重要配套系统之一。除渣系统按设计规范推荐多数采用水冷式滚筒冷渣机+机械输送系统，除渣系统连续运行。鉴于中小型CFB锅炉大多排渣量非常少，本文通过优化除渣系统流程，将系统连续运行改为断续运行，一方面可以减少能耗，另一方面减少磨损延长设备适用寿命。

关键词：CFB锅炉；除渣系统；运行方式；节能

1导言

循环流化床锅炉作为一种资源回收再利用的设备在电力工业中得到广泛应用，除渣系统是锅炉安全运行的重要配套系统之一。目前设计规范中对除渣系统的设计推荐采用水冷式滚筒冷渣机+机械输送，系统出力按锅炉排渣放大一定系数。系统需要连续运行冷却锅炉排渣，而中小型循环流化床锅炉的排渣量相对较小（锅炉一般排渣量只有1~2t/h，具体情况是煤种变化），小时渣量小于设备出力，导致设备低负荷运行。本身设备出力较小，大部分功率用于维持机械设备运转做功，输送物料做功较小，所以设备空耗较大。冷渣器需要连续运行冷却锅炉连续排渣，在冷渣器后增加缓冲储仓容纳一定时间的锅炉排渣，这样后续输送设备就可以做到断续运行（比如几个小时内运行几十分钟）。

2系统方案设备配置及布置比较

某电厂2×130t/hCFB锅炉满负荷小时排渣量为1.1t/h，锅炉设置两个正常排渣口和一个事故排渣口，排渣口离地面高度2.8m。按设计规范推荐设计每台锅炉排渣配两台水冷式滚筒冷渣机出力（0~4t/h），两炉公用一套机械输送系统出力10t/h。处理流程为：冷渣机→埋刮板输送机→斗式提升机→渣仓。冷渣器架高布置于锅炉房零米，埋刮板输送机布置锅炉房零米地沟内（地沟上加盖板不影响锅炉房通行，检修时打开盖板即可），斗提机及渣仓布置与锅炉房外。

采用断续输送系统方案，需要在冷渣器后加入缓冲储仓，根据锅炉排渣量在每台冷渣器后设置一只2m³的缓冲仓，大约可以储存锅炉3h的排渣量。系统处理流程为：冷渣机→2m³缓冲仓→埋刮板输送机→斗式提升机→渣仓。系统布置由于增加了缓冲仓，需要增加一定得高度空间来布置，地沟适当挖深即可（本身埋刮板高度较小）。

3运行费用比较

针对同样的两台锅炉，两种方案的设备配置一致，唯一的区别就是断续运行方案增加一个缓冲仓；两个方案中冷渣机都是连续运行，后续输送设备运行方式不同，下面对两种方案设备运行进行比较。

断续方案中配置两只2m³的缓冲仓，大约可以储存锅炉3小时的排渣量，设定3小时为一周期启动输送设备运行一次。两台锅炉3小时渣量为2×3×1.1=6.6吨，输送设备出力10t/h，输送完需要0.66小时（约40分钟）。

连续运行方案中设备连续运行3小时，输送渣量为2×1.1=2.2t/h。

埋刮板输送机及斗士提升机的额定功率分别为7.5kw、5kw。实际运行中根据设备的实际出力而定，满载和轻载电机功率不一样；而对于本次选用的小出力设备载荷对于设备功率影响不是很大，大部分载荷用于维持设备自身空载运转。按照相关手册经验公式计算两种载荷情况下的电机功率，来进行验算比较。

连续运行系统运行3小时输送设备消耗的能量为：（3.1+4.5）×3=22.8kwh，每天的能耗为22.8×8=182.4kwh；设备年运行天数取300天，则年能耗为182.4×300=54720kwh。

相对于断续运行系统，3小时为一周期，每个周期运行40分钟，一天运行320分钟相当于5.33小时。设备每3小时能耗为（3.9+5）×3=5.93kwh，每天能耗为5.93×8=47.47kwh；设备年运行天数取300天，则年能耗为47.47×300=14240kwh。

通过上述对两种系统的运行能耗比较可见断续运行系统的能耗为联系运行系统的三分之一不到，可见断续运行系统节能效果明显。

4设备运行维护

埋刮板输送机及都是提升机作为机械输送设备，其运行过程中存在磨损，运行到一定时间后需要对相关磨损件进行维修更换才能继续正常运行。设备磨损跟设备的使用时间相关，用的时间越长磨损就会越厉害，所以适当减少设备的使用时间也是延长设备寿命的有效办法之一。

连续运行系统输送设备年运行天数为300天/年，而断续运行系统输送设备的年运行天数为67天/年；可见断续运行系统的适用天数远远小于连续运行系统，对机械输送设备的使用寿命和维护肯定要比连续运行系统好很多。

5结论

通过上述对锅炉除渣系统的连续运行和断续运行两种方案进行比较，通过对系统设备配置、系统布置、能源消耗、运行维护使用寿命进行比较，可见断续运行系统明显要好于连续运行系统。

参考文献：

[1]黄学群.运输机械选型设计手册.化学工业出版社,2011,03.

[2]电力规划设计总院.火力发电厂除灰设计技术规程.中国计划出版社,2012.