阅读说明：本技术 流化床风水联合冷渣器 (Air-water combined slag cooler of fluidized bed ) 是由 冯大勇 于 2019-04-26 设计创作，主要内容包括：流化床风水联合冷渣器,本发明主要作为循环流化床锅炉的底渣冷却排放设备。本发明要消除流化床冷渣器结焦、堵渣现象,运行不受底渣粒度限制,进出渣控制简便。1、冷渣器进渣高温区域不以任何形式布置物料排放口或事故排渣口,整个布风板自进渣口到出渣口完整均匀,只布置一个出渣口从而起到防止高温区域流化不良造成结焦现象。2、风帽在布风板上纵横交错布置,风帽小孔承一定角度向下倾斜,风帽小孔直径6mm-8mm。3、冷渣器内部为一完整腔体,不采用隔墙进行分割。4、在进渣控制方面采用风力控制,和冷渣器连接的进渣管段与水平夹角14°-25°之间。5、水冷壁采用防磨片防磨,现场增加喷涂防磨。(The invention relates to a fluidized bed air-water combined slag cooler, which is mainly used as bottom slag cooling and discharging equipment of a circulating fluidized bed boiler. The invention aims to eliminate the phenomena of coking and slag blockage of the fluidized bed slag cooler, the operation is not limited by the granularity of bottom slag, and the control of slag inlet and outlet is simple and convenient. 1. The slag inlet high-temperature area of the slag cooler is not provided with a material discharge port or an accident slag discharge port in any form, the whole air distribution plate is complete and uniform from the slag inlet to the slag outlet, and only one slag outlet is arranged, so that the coking phenomenon caused by poor fluidization in the high-temperature area is prevented. 2. The blast caps are arranged on the air distribution plate in a criss-cross mode, the small hole bearings of the blast caps incline downwards at a certain angle, and the diameters of the small holes of the blast caps are 6-8 mm. 3. The inside of the slag cooler is a complete cavity which is not divided by partition walls. 4. The slag feeding control aspect adopts wind power control, and the included angle between a slag feeding pipe section connected with the slag cooler and the horizontal is 14-25 degrees. 5. The water wall is wear-resistant by adopting wear-resistant sheets, and the spraying wear resistance is increased on site.)

流化床风水联合冷渣器

一技术领域

本发明涉及一种炉渣冷却排放装置，主要作为循环流化床锅炉的底渣冷却排放设备。同时适用于能源、化工、医药、食品、轻工和矿冶等工业部门的颗粒状物料的冷却，也适用于化工、制药、食品、脱水蔬菜、粮食、矿产等行业的粉状、颗粒状物的干燥、分选。

二背景技术

我国循环流化床锅炉发电从1996年起步，2013年进入超临界时代。循环流化床锅炉因其资源综合利用优势取代煤粉炉成为火力发电行业趋势。但受排渣冷却辅助设备的限制锅炉容量上增加艰难。

循环流化床的低热值燃料煤矸石灰分含量在60-70％左右。300MW等级锅炉每小时排渣量 80吨以上，温度900℃-950℃，粒度随燃料品质降低而增加。目前国内滚筒冷渣器达铭牌出力时实际排渣温度高达300℃以上，存在效率较低，动静部分泄漏、噪音高等因素导致现场环境恶劣，冷却出力小，维护工作量大等问题。风水联合冷渣器存在结焦、堵渣、受热面变形现象导致濒临退出应用。其他形式的冷渣器性价比低基本不适于工业应用。各型冷渣器都因故障率高影响锅炉主设备可用率只有70％。冷渣器不能适应大渣量、大粒径渣成为制约循环流化床锅炉安全稳定运行、大型化发展、进一步降低燃料热值深化资源综合利用的瓶颈问题。使得循环流化床锅炉在设计阶段就牺牲经济性换取可靠性。

三

发明内容

为了克服流化床风水冷渣器存在的结焦、堵渣、受热面变形现象，同时克服滚筒冷渣器出渣量小，排渣温度高，漏灰漏渣现场环保问题严重及其他形式冷渣器性价比差等问题，本发明提供一种新型流化床风水联合冷渣器，消除了结焦、堵渣现象，不受底渣粒度限制，进出渣控制简便，可实现大出力(40T/H以上)连续稳定运行。

冷渣器由进渣管、出渣管、冷风室、冷渣室、进渣控制管、热风出风管、布风板、风帽、水冷壁、外壳、支架等组成。其结构为长方形箱体，膜式受热水冷壁兼做设备两侧结构壁，长方体一端进渣，另一端布风板上布置出渣口。

高温炉渣由炉膛经进渣管进入冷渣器，冷渣器使用压力冷风作为冷却介质兼做流化介质 (做干燥设备使用时使用热风)，冷风由下而上穿过由风帽组成的布风板使高温炉渣处于流态化，900℃-950℃的炉渣在冷渣器内流态化下由进渣管向出渣管移动的同时，被流化介质逐渐冷却到50℃以下，同时继续燃烧掉炉渣内的可燃成分，冷却后较大粒径的渣通过出渣管排入输渣系统。被加热的流化介质携带少量细颗粒由回风管送回炉膛进行助燃，同时起到调节炉内物料颗粒粒度作用。水冷壁内通经化学处理后的水(除盐水或凝结水)，吸热后的冷却水回到除氧器或省煤器回收利用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

1、本发明为解决冷渣器内部结焦问题，整个布风板自进渣口到出渣口完整均匀，只布置一个出渣口，进渣高温区域不以任何形式布置物料(炉渣)排放口或事故排渣口，从而起到防止高温渣在排放口区域流化不良造成结焦现象。

2、本设备布风板由钢板开孔或者水冷管排列组成，风帽在其上纵横交错布置，风帽之间的纵横间距保持一定距离(110mm以内)，每个风帽上各个方向纵横交错开有小孔，小孔里侧高，外侧低，承一定角度(10°-20°)向下倾斜，风帽小孔直径6mm-8mm。

3、冷渣器内部为一完整腔体，不采用隔墙进行分割。

4、在进渣控制方面采用风力控制，和冷渣器连接的进渣管段与水平夹角14°-25°之间，具体根据热渣安息角、进渣管段长度确定角度。对应冷渣器另一侧沿进渣管道轴线接进渣控制风管，通过调节进渣控制风量控制进渣量。

5、冷渣器整体轻体化设计，只在进渣管侧敷设耐火浇注料，顶部敷设浇注料防磨。

6、水冷却系统采用膜式水冷壁，水冷受热面不足时在冷渣器低温段增加屏式受热面或采用水冷布风板。

7、减轻磨损的措施为水冷壁采用防磨片防磨，现场可增加喷涂防磨，

8、进渣管段设置进渣冷却管。

9、延风帽小孔射流出来的风交织成网状，整个布风板除排渣口外相邻风帽之间不得有超过30mm²的空白区域。

10、水冷壁防磨片由扁钢加工而成，向下承一定倾角(10°-30°)，起到减少流化状态的炉渣对水冷壁面的碰撞、摩擦，形成防磨作用。水冷壁下部使用耐火浇注料浇筑成底渣流化通道，浇注料顶部有一定斜坡，底渣不会存积与浇注料顶部。

11、布风板下部冷风室分设置为3-5个分仓，各个冷风室分仓分别设置进风阀控制布风板各区域风量。

12、布风板上流化风速设计大于2.5m/s，布风板风帽小孔风速大于35m/s。

本流化床风水联合冷渣器具有如下优点：

1)对渣粒度没有要求，可避免实际燃料不能满足冷渣器粒度要求的问题。

2)流化床冷渣器在排渣、冷渣过程中没有机械传动装置，不会出现卡涩和堵死现象，运行故障少，检修工作量少，可长期稳定、安全、可靠地运行。

3)冷却能力强，冷渣迅速，排渣量大，可满足特殊情况下突击排渣的要求。

4)气力无极调控，避免了集中排渣对锅炉运行造成的冲击。

5)水渣系统固定连接，不发生渣水泄漏。

6)风水联合冷却，出渣温度更低，排渣余热回收利用，锅炉效率可提高0.5-3.5％。

7)无风、灰、渣泄漏，改善锅炉房作业环境。

8)出口热风送到锅炉中二次助燃利于燃烧稳定，更便于资源综合利用。

9)生产现场无人工操作，减少劳动强度和人员高温作业风险。

10)保持低渣活性，便于综合利用。

11)便于实现自动化、智能化。

12)回风管辅助设计施工，系统维护周期更长。

13)通过减少细床料排出比例，有效减缓锅炉炉膛受热面的磨损

四附图说明

图1：本发明风水联合冷渣器总图

图2：本发明风水联合冷渣器侧视图

图3：本发明风水联合冷渣器俯视图

图4：本发明风水联合冷渣器进渣口向剖视图

图5：本发明风水联合冷渣器水冷壁防磨片示意图

图6：本发明风水联合冷渣器进渣冷却管图

图7：本发明风水联合冷渣器进渣控制图

五

具体实施方式

1、布风板由20#G通过激光切割开孔，并焊接风帽底座。

2、布风板下冷风室由钢板剪切焊接，连接进风管及阀门。

3、布风板上水冷壁由膜式管组成。防磨片由扁铁加工并焊接在水冷壁上。

4、风帽由合金铸造，安装于布风板底座，然后进行浇注料浇注。

5、进渣管、出渣管分别焊接于冷渣器进渣侧板和布风板排渣口。

6、热风回风管焊接在冷渣器顶部

7、完成其他外壳、支架的焊接安装工作。