一，设备简介

　　循环流化床(CFB)锅炉，不仅可以燃烧高灰分低热值煤，还因其燃烧温度在850℃左右，烟气中排放的SO2、NOX 等有害有毒气体含量低，符合当前国家排放标准。是典型的节能环保动力、发电设备。同时，底渣综合利用价值高，可作水泥掺合料，提取稀有金属等。但排渣温度高，须有冷却设备来冷却底渣，本冷渣机就是此种设备， 它与主机相连接的位置见附图一

　　底渣温度约为850多度，烧多灰分劣质煤，则底渣又多，大量物理热必须回收。为此须用风冷才能做到，即用冷风冷却底渣，用风冷还可在冷却风的高温区烧掉底渣中的焦碳，然后送入锅炉主机作为锅炉二次风的一部分，因底渣的热量被锅炉所吸收而节煤。要把冷却风送入锅炉，则必须在机内建立起足够大的静压头才行，冷渣机采用机械振动输渣对机内建立起静压头在结构上好处理，可把振动构件密封在机内即可，并且底渣在激振力和风力双重作用下和冷却风的热交换极佳，可以减少冷却风风量。

　　机械振动输送技术还没有在承压机件和高温条件下应用的先例，只能靠自己来创新。在机内设一振动床，热底渣掉在其前端，振动床振动后热底渣跳跃式地向尾部运动，与此同时，底部通冷风吹，最终冷却后的底渣调入出渣装置;冷风经与热渣热交换后在前端高温区送入主机。冷渣机振动结构与普通振动输送机不同，详细结构﹙略﹚附图五为本框架结构图。本冷渣机尚有以下核心技术：第一，振动床须牢固地固定在振动框架上，但其长度很长，温度又高，要其能自由膨胀，否则会卡死;第二，振动床不能卡渣，且渣不能从通风槽处漏出;第三，振动部件与静止部件之间密封不好，底渣就会吹向风室或是风室的风吹向热交换室;第四，又要排渣，又不使高压风与渣一起喷出。以上诸关键技术经多年反复研究都一一得以解决。经冷、热态试验，确认完全达到设计要求。但因某些客观原因，热态试验未取得关键性数据﹙请见另一份资料：热态试验和设计改进一文﹚

　　二，与现有技术对比的突出优势

　　以当今用得最多的滚筒式冷渣机相比较，滚筒冷渣机只能冷渣不能回收底渣余热，底渣中含焦炭多时落渣管易堵死﹙见附图二﹚;须配备冷却水循环系统，包括水池，水泵，管道，阀门等，秏电量大;锅炉房内扬尘大，卫生条件差;设备使用寿命短;维修费用高;要从硫化床内抽掉部分热风等。而本冷渣机除能回收底渣余热外，还有助于主机进一步燃用劣质煤;无扬尘，锅炉房卫生条件好;用户不需要很多安装费用，只要接通冷热风管道即可;底渣综合利用好，可充当水泥掺合料和提炼稀有金属等;用电只需1.5千瓦;维修工作量小、;设备重量轻造价低等优点。

　　三，市场情况

　　1， 锅炉房设备更新改造：

　　我国现有不同容量的CFB锅炉﹙2010年统计﹚大约3000台以上，约63000MW投入商业运行，占电力行业锅炉总数的1/3 以上;石油、化工、造纸、纺织、建材等工业用动力CFB锅炉为数也很多，其容量在35～220吨/时之间，因无好的冷渣机而绝大多数的锅炉放红渣，所以更新改造的市场很大。

　　2，与新锅炉配套：

　　国家能源局煤碳工业发展“十二·五”规划的数据显示，至2015年底，低热值煤碳综合利用发电装机容量达7600万千瓦，煤矸石利用达75%，每年生产的煤矸石、煤泥等达3亿吨以上，这类煤主要靠CFB锅炉来消化，我国有多家生产300MW、600MW的企业，还有一大批生产中高压CFB锅炉的企业，本冷渣机可以和上述厂家生产的CFB锅炉配套，还可对锅炉优化设计，降低锅炉造价。

　　2， 国外市场：

　　我国大容量CFB锅炉是从国外引进的，所以国外也有大容量CFB锅炉，但冷渣技术也不好，所以还有国外市场。

　　四，附图说明

　　1，附图一 大型CFB锅炉有多个出渣口，一般出渣口布置在锅炉前墙，如135MW锅炉并排布置4台，50MW锅炉并排布置2台。本图所示冷却风源来自锅炉一次风，来自二次风的管路未示。

　　2附图二 简要说明滚筒冷渣机如何使流化床落渣管堵渣的原因。

　　3 附图三 冷却风在振动床整个长度内同时进风，故热交换室设计成后低前高，促使热风在热交换室前端流出，横向剖视图是描述底渣在热交换室内的运动轨迹，与冷却风之间相对速度很大;

　　4 附图四 ﹙2﹚是底渣没有堆积情况下的运动轨迹，实际情况是大颗粒在振动床底部滚动，随着颗粒度的逐步减小，依次为跳动、上下翻滚、漂浮在空间被冷却风带入炉膛。下面的颗粒大，但冷却条件好，从前到后都有冷风冷却，所以大小底渣都能很好冷却;

　　5 附图五 有些结构未示，如热风出口下方有灰斗，振动床尾部的落渣装置等

　　五 节煤效果

　　以135MWCFB锅炉为例，锅炉蒸汽产量 440吨/时，过热蒸汽温度540度，给水温度250度，燃用3800大卡/公斤煤，燃煤量为75吨/时，灰分40%，底渣飞灰各占50%，得底渣15吨/时，底渣中含焦炭1,5%，底渣进入本冷渣机的温度为850度，冷却至150度，经计算得：底渣物理热为2496×10×1000大卡/时;燃烧焦炭：15×0,015×7800得：1755×1000大卡/时，以上两项热量若不计冷渣机散热损失，视为被冷却风带入锅炉而被锅炉所吸收。底渣物理热折合燃煤656,8公斤/时，全年锅炉运行以7200小时计得：4729吨;同样燃烧焦炭得：3325吨。两项相加得：8054吨/年折合标准煤4250吨/年。﹙燃烧焦炭不却定性因素很多，上述数字仅供参考﹚

　　必须指出：送入炉膛的冷却风量，占二次风的份额未流过空气预热器，故二次风温会升高，对炉膛燃烧有利，但排烟温度也会升高，降低锅炉效率。但两者绝对值都不大，影响有限。

　　六，合作条件

　　共同开发，本人提供技术支持，合作方负责生产和销售 ;也可技术转让 。

　　振动式节煤冷渣机热态试验和改进设计

　　热态试验前，做了必要的冷态试验，出渣量为3,8吨/时，并做了最大和最小出渣量，确认电动机最高和最低转速;冷却风静压5千帕﹙风机大静压头﹚无泄漏，振动床风阻20帕。

　　试验现场安装了冷热风管道和关断阀，冷风管直径为450毫米，热风管直径500毫米，设备就位后又做了振动试验，一切均正常。

　　一 .热态试验:

　　﹙一﹚ 时间 和地点： 2010年12月在河南省洛阳市洛阳阳光热电公司，在一台135MW循环流化床锅炉上做的。

　　﹙二﹚，热态试验：

　　本冷渣机和滚筒冷渣机共用一根热渣落渣管，热态试验12月10日开始，元旦前结束，前后约进行半个多月。但试验很不顺利，每次试运行时间极不充分，未得到试验关键数据。如底渣最终冷却温度，热风出口温度，焦炭烧却情况等。

　　﹙三﹚，主要原因：

　　1 ,安装单位私自开动冷渣机，长时间在共振状态下振动，将振动构件振得变形，造成冷渣机出渣量大为降低，导致落渣装置无法长时间保持密封;

　　2本冷渣机与滚筒冷渣机共用一根热渣落渣管，因滚筒冷渣机原因，易造成落渣管堵渣而被迫停机，卸、装滚筒冷渣机的落渣管捅渣，要化约30分钟时间。再运行半个多小时，又要堵一次。每堵一次，振动床上渣被吹空，待落渣管疏通，再一次下渣后，振动床上铺满热渣不可立即振动，还要等渣温冷一下再运行，导致冷渣机无法较长时间运行;﹙请见另一文附图二﹚

　　, 3进渣口漏风，安装时，安装人员在进渣口底层未放防漏密封材料，密封砂要漏掉而造成的。只能临时采取一些措施，但不能维持较长时间。

　　二.改进设计：

　　﹙一﹚利用锅炉生火时，冷渣机进渣管向下膨胀而把疏松密封材料压紧而成，结构简单可靠;

　　﹙二﹚改进落渣装置 增设一落渣仓用于大容量锅炉，﹙落渣斗用于较小容量锅炉﹚两种装置尾部均作了改进﹙略﹚;

　　﹙三﹚增设振动床渣层厚度调节，和原有渣量调节联动，可随时适应主机变负荷运行时渣量变化;

　　﹙四﹚热交换室改为变截面，从后向前截面不断扩大，以利冷却风向前流动 。

　　﹙五﹚进风调节门的改进。

　　1，总进风调节门，两扇风门对开，可以减少风阻，改善调节性能。用电动执行机远方操纵，当渣量变化时只须按电钮即可;

　　2 改进振动床进风调节门，改成翻板式梯形螺杆调节;增设前端焦炭燃烧进风调节门，便于操作。

　　〔本文作为“振动式节煤冷渣机”一文的补充资料〕

　　专利权人：盛健刚

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