在循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中的許多事故都是灰渣系統(tǒng)的故障引起的。隨著循環(huán)流化床鍋爐容量的增大，灰渣的冷卻及輸送問題越來越受到重視。1循環(huán)流化床鍋爐底渣排放和冷渣器系統(tǒng)
    (1)底渣排放系統(tǒng)
    在循環(huán)流化床的燃燒過程中，必須定期或連續(xù)地排出一些不適合于構(gòu)成床料的灰渣和雜質(zhì)，以保證正常的流化狀態(tài)；同時(shí)，對(duì)應(yīng)于鍋爐的不同運(yùn)行工況，也必須維持一定量的床壓，多余的物料也必須及時(shí)、定量地排出。該爐在爐膛側(cè)墻布置了4個(gè)排渣口，排渣口的下沿與布風(fēng)板處于相同的高度，與4個(gè)排渣口相聯(lián)的是4臺(tái)冷渣器，對(duì)稱布置在爐膛左右兩側(cè)，爐膛與冷渣器間的排渣管略微沿爐膛至冷渣器方向向下傾斜。該排渣系統(tǒng)采用非機(jī)械控制，在冷渣器進(jìn)渣管上布置有12個(gè)風(fēng)管，通過風(fēng)管的定向位置和風(fēng)量的調(diào)節(jié)來保證渣從爐膛至冷渣器的順利輸送和進(jìn)渣量多少的控制，既可以連續(xù)地排放灰渣，也可以間斷地排放灰渣。
    (2)冷渣器系統(tǒng)
    該爐采用多倉式流化床風(fēng)水冷聯(lián)合選擇式冷渣器來回收高溫灰渣的熱量，最終冷卻至大約150℃后排出。風(fēng)水冷卻選擇式冷渣器結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。冷渣器由4個(gè)灰渣流化床倉室組成，4個(gè)倉室之間用分隔墻分開，分別采用送風(fēng)機(jī)出口的冷空氣和空氣預(yù)熱器出口熱空氣作為流化與冷卻介質(zhì)，每臺(tái)冷渣器上設(shè)一個(gè)進(jìn)渣口、一個(gè)排渣管和兩個(gè)與爐膛上部相連的出氣口。高溫灰渣依次流過冷渣器的4小倉室，在進(jìn)入下一個(gè)小倉獨(dú)立的布風(fēng)裝置，布風(fēng)裝置為鋼板式結(jié)構(gòu)，在布風(fēng)板上布置有“r”型定向風(fēng)帽。爐膛排出的高溫灰渣首先進(jìn)入選擇倉，然后依次流過第一、第二和第三冷卻倉室，最后由第三冷卻倉室的排渣管排出，其中，第一和第二冷卻倉室床層內(nèi)布置有水冷受熱面，冷卻水來自給水回路，水冷管束上裝設(shè)有防磨用鰭片和銷釘，因此管束不易發(fā)生磨損。選擇倉和第一冷卻室的流化空氣來自經(jīng)空氣預(yù)熱器預(yù)熱后的一次風(fēng)熱風(fēng)(188℃)，第二、第三冷卻倉流化空氣則來自一次風(fēng)機(jī)出口的冷風(fēng)(20℃)。送入冷渣器選擇倉的熱風(fēng)可將未燃盡的碳顆粒繼續(xù)燃盡，并風(fēng)選出爐渣中的細(xì)顆粒，以及未完全反應(yīng)的石灰石細(xì)顆粒，從水冷壁的側(cè)墻送回爐膛上部區(qū)域，提高了燃燒效率和石灰石的利用率。而冷卻倉室的排氣則在第一、二冷卻倉之間的隔墻頂部附近排出，從爐膛側(cè)墻返回爐膛。
2、調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題探討
2.1設(shè)計(jì)和設(shè)備選型方面
    (1)冷渣器的水冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不合理
    該爐冷渣器的水冷卻部分是省煤器的一部分，是高壓管道，分布在冷卻一室和冷卻二室內(nèi)。冷渣器內(nèi)的渣粒較粗，而且流化風(fēng)速較高，雖然水冷管束上裝設(shè)有防磨用鰭片和銷釘，但是磨損依然很大，冷渣器內(nèi)的受熱面一旦發(fā)生泄漏，現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)布置只能將該冷渣器解列，并將所有管子割斷后才能抽出檢修，并且當(dāng)渣量較大、換熱較高時(shí)，省煤器出口水容易產(chǎn)生汽化現(xiàn)象，因此，對(duì)渣的冷卻效果有限。
    建議采用低壓低溫冷卻介質(zhì)，以提高冷卻效果。并改變冷渣器水冷卻系統(tǒng)的進(jìn)出水位置，以便檢修。
    (2)冷渣器及排渣管內(nèi)耐火材料敷設(shè)不完善
    冷渣器內(nèi)耐火材料部分脫落進(jìn)而阻礙了灰渣的正常流程，排渣管內(nèi)風(fēng)帽易磨損，磨損后無法進(jìn)行維修。主要原因是，一方面這些部位的掛釘不足，不能保證耐火材料的緊密固定；另一方面這些部位的施工也比較困難，不能保證耐火材料填實(shí)和充滿。
    在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試中，對(duì)耐火材料脫落的部位進(jìn)行了補(bǔ)填，并裝設(shè)了充足的掛釘。另外，建議在以后的冷渣器設(shè)計(jì)中改善排渣管結(jié)構(gòu)，以利于耐火材料的澆注。
    (3)冷渣器的噴水系統(tǒng)設(shè)置不合理
    該爐冷渣器中在每個(gè)倉室，為了防止冷渣器出現(xiàn)超溫結(jié)焦或超溫而損壞底渣輸送系統(tǒng)等現(xiàn)象，設(shè)置了一套噴水系統(tǒng)。事故狀態(tài)，即冷渣器全部床溫平均值高于480℃時(shí)聯(lián)鎖打開事故噴水。但是使用此套系統(tǒng)，容易造成灰渣抱團(tuán)而形成大顆粒，從而造成旋轉(zhuǎn)排渣閥的堵塞，并使底渣輸送系統(tǒng)輸渣困難。
    因此，在某電廠450 t/h CFB鍋爐的調(diào)試運(yùn)行中解除了該項(xiàng)保護(hù)，不使用該套系統(tǒng)，而通過運(yùn)行中的積極調(diào)控來保證不發(fā)生超溫現(xiàn)象，即使超溫，也可通過暫時(shí)停用該冷渣器的方式來盡快地降低冷渣器床溫。
    (4)冷渣器內(nèi)的多種風(fēng)帽阻力不匹配
    冷渣器內(nèi)布風(fēng)板上布置的“r”型定向風(fēng)帽和沿分隔墻根部布置的蘑菇頭風(fēng)帽的阻力匹配不好，造成蘑菇頭風(fēng)帽流化風(fēng)速偏低，從而使冷渣器的邊緣流化較差，甚至不流化。
    在調(diào)試中，將沿分隔墻根部布置的蘑菇頭風(fēng)帽封堵，并敷設(shè)了耐磨耐火材料進(jìn)行保護(hù)和過渡，流化情況得到明顯改進(jìn)。
    (5)爐膛排渣管的疏通壓縮空氣控制門選用不當(dāng)
    爐膛排渣管的疏通用壓縮空氣控制門采用的是電動(dòng)門。使用中發(fā)現(xiàn)，電動(dòng)門嚴(yán)密性不好，存在漏風(fēng)，易造成爐膛在排渣供風(fēng)門全關(guān)的情況下仍然向冷渣器不正常排渣的現(xiàn)象；另一方面，電動(dòng)門的行程較長(zhǎng)，不容易對(duì)堵渣進(jìn)行靈活快速地疏通控制。
在調(diào)試過程中將該壓縮空氣門封堵，以防止漏風(fēng)，同時(shí)在運(yùn)行中采取嚴(yán)密的監(jiān)控以防輸渣管阻塞。建議將該門更換為嚴(yán)密性較好而且啟動(dòng)、關(guān)閉都比較靈活迅速的氣動(dòng)速關(guān)門或電磁控制門，使行程大大縮短。
    (6)冷渣器排渣管上的旋轉(zhuǎn)給料閥選型不當(dāng)
    該旋轉(zhuǎn)給料閥的轉(zhuǎn)輪齒槽偏小。CFB鍋爐的突出優(yōu)點(diǎn)之一就是對(duì)煤種的適應(yīng)能力較強(qiáng)，但是，當(dāng)燃用品質(zhì)較差，尤其是煤矸石含量較高的劣質(zhì)煤時(shí)，齒槽偏小的旋轉(zhuǎn)給料閥就不容易滿足由此而產(chǎn)生的渣量大和塊大的排放要求，大顆粒的排渣造成給料閥卡澀的現(xiàn)象在運(yùn)行中時(shí)有發(fā)生。
    建議選用較大型號(hào)的給料閥，或采用溢流排渣。溢流排渣不會(huì)使排渣管出現(xiàn)阻塞現(xiàn)象，并能維持一定床壓，使排渣以溢流的形式排出冷渣器。
2.2制造方面
    制造方面存在的最突出問題是風(fēng)帽內(nèi)徑相互之間偏差較大�？茖W(xué)、合理并且均勻的流化是保證冷渣器平穩(wěn)進(jìn)渣，充分冷渣，順利輸排渣的關(guān)鍵，但是，制造存在的這種問題破壞了流場(chǎng)的均勻性，造成局部流化不好，進(jìn)而引發(fā)了超溫和結(jié)焦等。風(fēng)帽內(nèi)徑偏差較大，主要是風(fēng)帽在制造中殘留的型砂沒有被清除干凈，使布風(fēng)板上風(fēng)帽的出口風(fēng)速相差較大，個(gè)別甚至堵塞。在調(diào)試中逐個(gè)將風(fēng)帽中殘留的型砂用長(zhǎng)釘?shù)裙ぞ咛蕹�。建議提高制造精度，安裝時(shí)也要避免風(fēng)帽被雜物阻塞。
2.3在運(yùn)行和維護(hù)中出現(xiàn)的問題分析
    運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，鍋爐排渣量較大時(shí)，冷渣器排渣溫度過高，冷渣器經(jīng)常需要間斷運(yùn)行；冷渣器內(nèi)部磨損嚴(yán)重；冷渣器的選擇室局部結(jié)焦而導(dǎo)致冷渣器停運(yùn)；4臺(tái)冷渣器不能滿足運(yùn)行的需要，鍋爐運(yùn)行受制于冷渣器，經(jīng)常造成鍋爐降負(fù)荷運(yùn)行或停爐。
    分析原因，設(shè)計(jì)和制造方面的問題當(dāng)然影響了冷渣器的優(yōu)化控制，但主要的還是運(yùn)行中使用的煤質(zhì)比較差，發(fā)熱量低，灰分也比較大，而且煤中煤矸石的含量較高，排渣量大，排渣失控，沒有建立冷渣器的進(jìn)渣與出渣的平衡。冷渣器是按一定的物料平衡設(shè)計(jì)的，當(dāng)冷渣器進(jìn)渣失控時(shí)，大量的熱渣快速進(jìn)入冷渣器，而當(dāng)時(shí)的冷渣器的冷卻風(fēng)和冷卻水又不足以將熱渣冷卻到設(shè)計(jì)溫度，從而造成排渣溫度升高。加大冷卻風(fēng)量的投入，就會(huì)造成冷渣器內(nèi)部的磨損加劇。在還不能將熱渣冷卻下來時(shí)，冷渣器只有停運(yùn)進(jìn)行冷卻，同時(shí)，當(dāng)選擇室進(jìn)渣量較大時(shí)，大量的未燃燒煤粒會(huì)隨著渣流涌人選擇室，造成床壓不能維持在4—5 kPa．冷渣器內(nèi)的物料不能均勻流化，也不能使物料得到良好的冷卻。因此在流化不好的局部發(fā)生可燃物的再燃和結(jié)焦，造成選擇室過渣口的堵塞，進(jìn)而使冷渣器停運(yùn)。
    為此，在運(yùn)行中，應(yīng)平穩(wěn)緩慢地開啟輸渣風(fēng)門，切忌大起大落，以免造成冷渣器內(nèi)積渣過高，準(zhǔn)確而平穩(wěn)地控制鍋爐排渣風(fēng)壓的大小來控制鍋爐的排渣量，建立冷渣器的進(jìn)渣與出渣的平衡。保持選擇室的初始床壓（約2 kPa左右）。這樣有利于保持冷渣器內(nèi)物料的均勻流化，并能使熱物料得到良好的冷卻，避免在冷渣器內(nèi)結(jié)焦，減輕冷渣器內(nèi)的磨損等。嚴(yán)密監(jiān)控冷渣器的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)，保證合理的冷卻水量和風(fēng)量。廠家鍋爐說明書中對(duì)各室推薦的冷卻風(fēng)量依次為：1 810，l 910，2 690和3 500m3/h等。調(diào)試過程中按以上所述為指導(dǎo)思想，逐漸摸清了冷渣器的熱態(tài)特性，實(shí)現(xiàn)了冷渣器的平穩(wěn)進(jìn)渣和順利輸渣、排渣，提高了循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性。
3、結(jié)論
    (1)對(duì)渣的冷卻采用低壓低溫冷卻介質(zhì)，以提高對(duì)渣的冷卻效果；改變冷渣器水冷卻系統(tǒng)的進(jìn)出水位置，以方便檢修。
    (2)充足的掛釘才能保證耐火材料的緊密固定，并要提高耐火材料的澆注強(qiáng)度，這樣可以減少風(fēng)帽的磨損。
    (3)排渣管疏通用壓縮空氣控制門的嚴(yán)密性和行程是對(duì)準(zhǔn)確排渣以及對(duì)堵渣進(jìn)行快速靈活疏通的關(guān)鍵指標(biāo)。
    (4)采用溢流排渣或選用大型號(hào)旋轉(zhuǎn)給料閥能提高排渣效果，而前者比后者效果更明顯。
    (5)提高風(fēng)帽的制造精度，避免風(fēng)帽被雜物阻塞是保證冷渣器內(nèi)部物料流化均勻的關(guān)鍵。
    (6)平穩(wěn)緩慢開啟輸渣風(fēng)門，準(zhǔn)確而平穩(wěn)地控制排渣風(fēng)壓的大小來控制排渣量，從而確保進(jìn)渣與出渣的平衡；保持一定的初始床壓，可以避免冷渣器內(nèi)部結(jié)焦，減輕冷渣器內(nèi)的磨損；保證合理的冷卻水量和風(fēng)量等才能實(shí)現(xiàn)冷渣器的平穩(wěn)進(jìn)渣和順利輸渣、排渣。