專利名稱：復(fù)合式冷渣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種火力電站鍋爐的冷渣裝置，適用于循環(huán)流化床鍋爐爐渣的冷卻。
背景技術(shù)：
目前，隨著國內(nèi)多臺300MW級循環(huán)流化床燃煤鍋爐成功商業(yè)化以及國內(nèi)600MW超臨 界循環(huán)流化床鍋爐進入研究開發(fā)階段，循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)向高參數(shù)大型化方向進程加快， 鍋爐爐膛內(nèi)的氣固流動特性發(fā)生重要變化，要求對應(yīng)的冷渣器必須適應(yīng)高參數(shù)循環(huán)流化床鍋 爐的要求。在未來大型冷渣器的運行中，排渣中細顆粒的回收更加重要，冷渣器內(nèi)換熱模式 從風(fēng)冷向水冷方式轉(zhuǎn)變，在此基礎(chǔ)上適應(yīng)中國特殊的燃煤條件，提高冷渣器對于底渣粒度的 適應(yīng)性，從而保證冷渣器的安全穩(wěn)定運行。
然而，國內(nèi)目前使用的大型冷渣器主要有引進美國FW公司的選擇性流化床冷渣器、法 國ALSTOM公司的溢流式流化床冷渣器、國內(nèi)開發(fā)設(shè)計的氣槽式冷渣器以及水冷滾筒冷渣器 等。這些現(xiàn)有技術(shù)在設(shè)計和運行中存在以下一種或多種缺點風(fēng)冷比例太大、底渣流動性不 好、大渣冷卻不夠、細顆?；厥招Ч缓玫?，導(dǎo)致實際運行中經(jīng)常出現(xiàn)堵渣、結(jié)焦、出力不 足、影響爐內(nèi)燃燒等問題，不能滿足循環(huán)流化床鍋爐實際運行與大型化發(fā)展的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種復(fù)合式冷渣裝置，該裝置集中了 現(xiàn)有多種冷渣裝置的技術(shù)優(yōu)點，在保證爐渣冷卻效果的同時，控制風(fēng)冷比例，對細顆?；厥?效果好，適應(yīng)循環(huán)流化床鍋爐機組給煤粒度大的要求，實現(xiàn)爐渣的順利排放，防止?fàn)t渣堵塞、 結(jié)焦。
本發(fā)明技術(shù)方案如下
本發(fā)明裝置包括冷渣室、風(fēng)室、密孔式布風(fēng)板、風(fēng)帽式布風(fēng)板、進渣管、返料排氣管、 主排渣管、主大渣排放管、事故大渣排放管、水冷絞龍冷渣機、旋轉(zhuǎn)排渣閥、水冷管束及進 出口聯(lián)箱，其特征在于冷渣室內(nèi)布置有2個高度不等的分隔墻，將冷渣室分成3個上部相 通的冷卻倉；冷渣裝置的冷渣室由框架構(gòu)成或由框架與膜式水冷壁聯(lián)合構(gòu)成，沿爐渣流動方 向的第2個分隔墻下部開有爐渣流動的通孔，各水冷冷卻倉底部布置風(fēng)帽式布風(fēng)板；爐渣入 口冷卻倉為噴動床結(jié)構(gòu)，其底部布置密孔式布風(fēng)板，密孔式布風(fēng)板上布置主大渣排放管，沿 主大渣排放管出口處橫向布置一個小型水冷絞龍冷渣機，用以冷卻大渣；進渣管安裝在冷渣 室一側(cè)面的左上部，并與冷渣室內(nèi)的爐渣入口冷卻倉相通；主排渣管入口端安裝在與冷渣室 爐渣入口側(cè)面相對的另一側(cè)面的下部，并與冷渣室內(nèi)相應(yīng)的冷卻倉相通，主排渣管的出口端 裝有旋轉(zhuǎn)排渣閥；各冷卻倉底部均安裝有與對應(yīng)冷卻倉相通的事故大渣排放管，返料排氣管 的一端安裝在冷渣室頂部的前端，另一端與鍋爐爐膛相連通，2個水冷冷卻倉內(nèi)分別布置有
水冷管束。
本發(fā)明的工作原理如下
循環(huán)流化床鍋爐的高溫爐渣首先由冷渣裝置進渣管進入爐渣入口冷卻倉，進入爐渣入口 冷卻倉的爐渣受到來自風(fēng)室流化風(fēng)的作用， 一方面與溫度相對較低的冷風(fēng)進行熱交換而降溫; 另一方面，通過溢流與拋射作用，質(zhì)量小與流動性好的細爐渣會翻越分隔墻進入第一水冷冷 卻倉，而較大粒徑的爐渣則通過主大渣排放管進入水冷絞龍冷渣機冷卻排出。在爐渣入口冷 卻倉內(nèi)，通過噴動床結(jié)構(gòu)， 一方面使細顆粒分離，另一方面使大顆粒振動流動進入主大渣排 放管，防止了大顆粒靜止不動而堵塞爐渣入口冷卻倉。進入第一水冷冷卻倉的細爐渣在流化 風(fēng)和水冷管束的共同作用下繼續(xù)冷卻。由于控制了第一水冷冷卻倉的風(fēng)量而使該倉內(nèi)的爐渣 只達到微鼓泡床狀態(tài)，所以爐渣在第一水冷冷卻倉冷卻以后只能穿過第一水冷冷卻倉和第二 水冷冷卻倉之間分隔墻底部的方形通孔進入第二水冷冷卻倉；進入第二水冷冷卻倉中的爐渣 在風(fēng)冷和水冷的共同作用下降到100 15(TC，最后溢流進入主排渣管，并由旋轉(zhuǎn)排渣閥控制 排出。一些未燃盡的細煤粉及未完全利用的石灰石粉和熱煙氣一起通過返料排氣管返回爐膛。 整個冷渣裝置的風(fēng)冷比例控制在20%~30%之間。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下技術(shù)特點
1) 本發(fā)明裝置集中了現(xiàn)有多種冷渣裝置——選擇性流化床冷渣器、溢流式流化床冷渣 器、氣槽式冷渣器和機械式冷渣器的技術(shù)優(yōu)點，實現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)的良好配合，從而滿足 了實際運行的需要，取得了爐渣冷卻與排放的良好效果。
2) 采用多倉式流化床結(jié)構(gòu)，對于爐渣內(nèi)的粗渣、細渣及飛灰分別控制，極大地提高了流 化床冷渣器對底渣粒度的適應(yīng)性，適應(yīng)目前中國國內(nèi)的給煤粒度要求；爐渣入口冷卻 倉和第一水冷冷卻倉之間采用噴動溢流流動，保證了粗渣、細渣的合理分離處理，使 得大粒徑灰渣不會翻越分隔墻進入下一冷卻倉，而經(jīng)過爐渣入口冷卻倉內(nèi)主大渣排放 管進入水冷絞龍冷渣機冷卻后排出，防止后續(xù)倉室大顆粒堵塞，使小粒徑的灰渣在后 面的冷卻倉內(nèi)有盡量多的停留時間，增強冷卻效果。
3) 應(yīng)用微鼓泡流態(tài)化技術(shù)，可維持很低的冷卻風(fēng)量，部分細灰仍可返回爐膛；通過各倉 內(nèi)風(fēng)量配比與床料高度的不同，通過各倉之間的"底流"或"溢流"結(jié)構(gòu)，有效控制 底渣的定向流動與傳熱。
4) 在冷渣裝置運行中，嚴格控制用風(fēng)量，換熱模式主要采用水冷換熱，水冷換熱量占總 體換熱量的70%~80%，冷卻水可采用鍋爐給水、凝結(jié)水或工業(yè)除鹽水。
5) 分隔墻高度的變化以及風(fēng)量的控制使用充分考慮了細顆粒或細灰的揚析夾帶作用，保 證了一定細顆粒的回收與冷渣裝置的總體出力效果。
6) 本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡單，可以在現(xiàn)有風(fēng)水聯(lián)合冷卻冷渣器上進行小規(guī)模改造，即可適應(yīng) 較寬的鍋爐給煤粒度范圍，保證冷渣器的正常出力運行。


圖1為發(fā)明裝置實施例1的總體結(jié)構(gòu)示意圖2為圖1中的A-A剖視圖3為圖1中的B-B剖視圖4為圖1中的C-C剖視圖5為發(fā)明裝置實施例2的總體結(jié)構(gòu)示意圖6為圖5中的D-D剖視圖7為圖5中的E-E剖視圖8為發(fā)明裝置實施例3的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1至圖8中，l進渣管，2爐渣入口冷卻倉，3返料排氣管，4第一分隔墻，5第一水 冷冷卻倉，6第二分隔墻，7第二水冷冷卻倉，8冷渣室，8-1框架，8-2保溫層，8-3耐火層， 8-4膜式水冷壁，9主排渣管，IO旋轉(zhuǎn)排渣閥，ll事故大渣排放管，12水冷管束，13底部通 孔，14風(fēng)帽式布風(fēng)板，15風(fēng)帽，16水冷絞龍冷渣機，17風(fēng)室，18主大渣排放管，19密孔式 布風(fēng)板，20鋼梁，21冷卻水進口聯(lián)箱，22冷卻水出口聯(lián)箱。
具體實施例方式
下面結(jié)合說明書附圖中圖1至圖8對本發(fā)明裝置予以詳細說明。 實施例1
本實施例的一種復(fù)合式冷渣裝置如圖1、圖2、圖3和圖4所示，其冷渣室8的框架8-l 由鋼板、角鋼、槽鋼焊接成一方形體，內(nèi)摻保溫層8-2和耐火層8-3，冷渣室8內(nèi)布置有與爐 渣流動方向相垂直的第一分隔墻4和第二分隔墻6，第一分隔墻4和第二分隔墻6將冷渣室8 的內(nèi)部空間分為上部相通的三個冷卻倉左端的冷卻倉為爐渣入口冷卻倉2，中間的冷卻倉 為第一水冷冷卻倉5，右端的冷卻倉為第二水冷冷卻倉7;各冷卻倉下部均布置有獨立的風(fēng)室 17。其中，爐渣入口冷卻倉底部左側(cè)布置有密孔式布風(fēng)板19，比水冷冷卻倉底部的風(fēng)帽式布 風(fēng)板14水平高出0.3~lm，密孔式布風(fēng)板19上部布置直口加速段與右側(cè)傾斜面，密孔式布風(fēng) 板19上密孔呈梅花型錯排布置，孔徑大小為3 6mm，密孔式布風(fēng)板19的面積與爐渣入口冷 卻倉2上部直段橫截面的面積比為0.2 0.7，密孔式布風(fēng)板19的傾斜度為0~10°，密孔式布風(fēng) 板19上布置有主大渣排放管18，其出口方向布置一變節(jié)距的水冷絞龍冷渣機16，沿冷渣裝 置寬度方向橫向布置。第一分隔墻4和第二分隔墻6的高度為1.6~2.2m，充分考慮氣流的夾 帶揚析作用，分隔墻高度沿爐渣流動方向逐漸降低，上部自由空域高度逐漸增大，分隔墻高 度變化控制在50 200mm之間；第二分隔墻6下部開有方形通孔13，其高度為300~600mm， 寬度為冷渣室室內(nèi)寬度的1/4至冷渣室室內(nèi)寬度，底部通孔13底線距風(fēng)帽式布風(fēng)板高度為 100~500mm。進渣管1裝在冷渣室8 —側(cè)面的左上部，并與爐渣入口冷卻倉2相通；主排渣 管9安裝在與冷渣室爐渣入口側(cè)面相對的另一側(cè)面的下部，并與第二水冷冷卻倉7相通；主
排渣管9的出口端裝有旋轉(zhuǎn)排渣閥10;返料排氣管3的一端安裝在冷渣室8頂部的前端，另 一端與鍋爐爐膛連通；各冷卻倉底部分別裝有與對應(yīng)冷卻倉相通的事故大渣排放管ll。在第 一水冷冷卻倉5和第二水冷冷卻倉7內(nèi)設(shè)有水冷管束12，冷卻水進口聯(lián)箱21和出口聯(lián)箱22 被鋼梁20懸吊于冷渣室外部且與水冷管束12相聯(lián)接，鋼梁20用螺栓固定在冷渣室8的框架 8-1上，水冷管束12內(nèi)冷卻水沿灰渣流動方向逆流流動，增大傳熱溫差，提高了換熱效果， 冷卻水可采用鍋爐給水、凝結(jié)水或工業(yè)除鹽水。 實施例2
本實施例的一種復(fù)合式冷渣裝置如圖5、圖6和圖7所示，結(jié)構(gòu)上與實施例1的區(qū)別是 冷渣裝置中冷渣室8有四個組成部分，由框架8-l、保溫層8-2、耐火層8-3、膜式水冷壁8-4 組成。爐渣入口冷卻倉2的四周壁面以及爐渣進出口墻面均為框架8-1結(jié)構(gòu)，框架8-l山鋼 板、角鋼、槽鋼焊接而成，內(nèi)襯保溫層8-2和耐火層8-3;而第一水冷冷卻倉5和第二水冷冷 卻倉7的前后墻與上壁面均由膜式水冷壁8-4構(gòu)成，膜式水冷壁8-4與框架8-1焊接連接配合。 膜式水冷壁8-4的布置增加了整個冷渣裝置的受熱面，提高了爐渣的冷卻效果。其他結(jié)構(gòu)布 置和配合與實施例l相同。
實施例3
本實施例的一種復(fù)合式冷渣裝置如圖8所示，結(jié)構(gòu)上與實施例1的區(qū)別是爐渣入口冷 卻倉2的結(jié)構(gòu)布置中，密孔式布風(fēng)板19位于爐渣入口冷卻倉2底部中心位置，密孔式布風(fēng)板 19的面積與爐渣入口冷卻倉2上部直段橫截面的面積比為0.2-0.7，密孔式布風(fēng)板19上部布 置直口加速段與左右兩側(cè)傾斜端面，主大渣排渣管18布置在密孔式布風(fēng)板19上，出口處布 置對應(yīng)的變節(jié)距水冷絞龍冷渣機16。其他結(jié)構(gòu)布置和配合與實施例1相同。
本發(fā)明裝置冷渣室中各冷卻倉單獨送風(fēng)，爐渣入口冷卻倉2的進風(fēng)壓力為40 70KPa，其 他水冷冷卻倉的進風(fēng)壓力均為30 60KPa。在排渣量為30t/h時，流化總風(fēng)量控制在10000Nm3/h 以內(nèi)。
本發(fā)明裝置工作時，鍋爐爐膛排出的高溫爐渣首先由冷渣裝置的進渣管1進入爐渣入口 冷卻倉2，由爐渣入口冷卻倉2下部風(fēng)室17經(jīng)密孔式布風(fēng)板19形成的一股中心射流冷卻風(fēng) 將爐渣噴動流化起來并冷卻的同時，爐渣進行粗細分離，細顆粒爐渣翻越第一分隔墻4溢流 或噴射至第一水冷冷卻倉5，大顆粒爐渣振動流動通過主大渣排放管18進入水冷絞龍冷渣機 16，經(jīng)過冷卻后排出；進入第一水冷冷卻倉5的爐渣在流化風(fēng)和水冷管束12的共同作用下被 繼續(xù)冷卻，由于控制了第一水冷冷卻倉5的風(fēng)量而使該倉內(nèi)的爐渣只達到微鼓泡床狀態(tài)，絕 大部分爐渣在第一水冷冷卻倉5內(nèi)冷卻以后只能穿過第一水冷冷卻倉5和第二水冷冷卻倉7 之間第二分隔墻6下部的方形通孔13進入第二水冷冷卻倉7。進入第二水冷冷卻倉7中的爐 渣在風(fēng)冷和水冷的共同作用下降到100 15(TC，然后溢流進入主排渣管9，并由旋轉(zhuǎn)排渣閥 10控制排出。 一些未燃盡的細煤粉及未完全利用的石灰石粉和熱煙氣一起通過返料排氣管3 返回爐膛，少量的大粒徑爐渣從各倉的事故大渣排放管11排出。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合式冷渣裝置包括冷渣室(8)、風(fēng)室(17)、密孔式布風(fēng)板(19)、風(fēng)帽式布風(fēng)板(14)、進渣管(1)、返料排氣管(3)、主排渣管(9)、主大渣排放管(18)、事故大渣排放管(11)、水冷絞龍冷渣機(16)、旋轉(zhuǎn)排渣閥(10)、水冷管束(12)、冷卻水進口聯(lián)箱(21)和冷卻水出口聯(lián)箱(22)，其特征在于冷渣室(8)內(nèi)布置有2個高度不等的分隔墻，將冷渣室(8)分成3個上部相通的冷卻倉；冷渣裝置的冷渣室(8)由框架(8-1)構(gòu)成或由框架(8-1)與膜式水冷壁(8-4)聯(lián)合構(gòu)成，沿爐渣流動方向的第2個分隔墻(6)下部開有爐渣流動的通孔(13)，各水冷冷卻倉底部布置風(fēng)帽式布風(fēng)板(14)；爐渣入口冷卻倉(2)為噴動床結(jié)構(gòu)，其底部布置密孔式布風(fēng)板(19)，密孔式布風(fēng)板(19)上開有主大渣排放管(18)，沿主大渣排放管(18)出口處布置一個小型水冷絞龍冷渣機(16)，用以冷卻大渣；進渣管(1)安裝在冷渣室(8)一側(cè)面的左上部，并與冷渣室(8)內(nèi)的爐渣入口冷卻倉(2)相通；主排渣管(9)入口端安裝在與冷渣室爐渣入口側(cè)面相對的另一側(cè)面下部，并與冷渣室(8)內(nèi)相應(yīng)的冷卻倉相通，主排渣管(9)的出口端裝有旋轉(zhuǎn)排渣閥(10)；各冷卻倉底部均安裝有與對應(yīng)冷卻倉相通的事故大渣排放管(11)，返料排氣管(3)的一端安裝在冷渣室(8)頂部的前端，另一端與鍋爐爐膛相連通，2個水冷冷卻倉內(nèi)分別裝有水冷管束(12)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式冷渣裝置，其特征在于冷渣室(8)內(nèi)布置有與爐渣流動方向 相垂直的2個分隔墻，將冷渣室(8)分成了 3個上部相通的冷卻倉，左端第一個冷卻倉為 爐渣入口冷卻倉(2)，從左到右依次為第一水冷冷卻倉(5)和第二水冷冷卻倉(7);第一分隔 墻(4)與第二分隔墻(6)高度為1.6~2.2m，分隔墻高度沿爐渣流動方向逐漸降低，分隔墻高 度變化控制在50~200mm之間，第二分隔墻(6)下部的通孔(13)為方形孔，其高度為 300~600mm，寬度為冷渣室(8)室內(nèi)寬度的1/4至冷渣室(8)室內(nèi)寬度，通孔(13)底線距風(fēng)帽 式布風(fēng)板(14)高度為100~500mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式冷渣裝置，其特征在于爐渣入口冷卻倉(2)為噴動床結(jié)構(gòu)， 其底部布置密孔式布風(fēng)板(19)，密孔式布風(fēng)板(19)的面積與爐渣入口冷卻倉(2)上部直段橫 截面的面積比為0.2~0.7，密孔采用梅花形錯排布置，孔徑為3~6mm，密孔式布風(fēng)板(19) 比水冷冷卻倉內(nèi)的風(fēng)帽式布風(fēng)板(14)水平高出0.3~lm，密孔式布風(fēng)板(19)的傾斜度為 0~10°，密孔式布風(fēng)板(19)上布置有主大渣排放管(18)，其出口方向布置一變節(jié)距的水冷絞 龍冷渣機(16)，沿冷渣裝置寬度方向橫向布置，用以冷卻大渣；底部密孔式布風(fēng)板(19)布 置在爐渣入口冷卻倉(2)底部的左側(cè)或中心位置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式冷渣裝置，其特征在于返料排氣管(3)的一端安裝在冷渣室 (8)頂部的前端，各冷卻倉底部均安裝有與對應(yīng)冷卻倉相通的事故大渣排放管(ll)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式冷渣裝置，其特征在于冷渣裝置的冷渣室(8)由框架(8-l)構(gòu) 成或由框架(8-l)與膜式水冷壁(8-4)聯(lián)合構(gòu)成；在聯(lián)合構(gòu)成中，爐渣入口冷卻倉(2)的四周 壁面以及爐渣進出口墻面均為框架(8-l)結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯保溫層(8-2)和耐火層(8-3);第一水冷 冷卻倉(5)和第二水冷冷卻倉(7)的前后墻與上壁面均由膜式水冷壁(8-4)構(gòu)成，膜式水冷壁 (8-4)與框架(8-l)焊接連接配合。
全文摘要
一種復(fù)合式冷渣裝置適用于循環(huán)流化床鍋爐爐渣的冷卻。本冷渣裝置包括冷渣室、風(fēng)室、水冷絞龍冷渣機等，冷渣室內(nèi)布置有2個分隔墻，將冷渣室分成3個上部相通的冷卻倉；第2個分隔墻下部開有爐渣流動的通孔，入口第一個冷卻倉為噴動床結(jié)構(gòu)，底部布置密孔式布風(fēng)板，密孔式布風(fēng)板上開有主大渣排放管，沿主大渣排放管出口處布置一個小型水冷絞龍冷渣機；后面2個冷卻倉內(nèi)布置水冷管束，底部布置風(fēng)帽式布風(fēng)板；各冷卻倉底部均安裝有事故大渣排放管，返料排氣管的一端安裝在冷渣室頂部的前端。本發(fā)明裝置集中了現(xiàn)有多種冷渣裝置的技術(shù)優(yōu)點，適應(yīng)循環(huán)流化床鍋爐給煤粒度大的要求，能夠滿足循環(huán)流化床鍋爐實際運行與大型化發(fā)展的需要。
文檔編號F23B101/00GK101101113SQ20071009241
公開日2008年1月9日 申請日期2007年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月12日
發(fā)明者劉漢周, 盧嘯風(fēng), 軍 王, 王偉林, 舒茂龍, 陳玉良, 陳繼輝 申請人:重慶大學(xué)