从循环流化床锅炉中排出的高温灰渣首先带走了大量的物理热,降低了锅炉热效率且污染环境。对于灰分高于30﹪的中低热值煤炭,如果高温灰渣不经冷却,高温灰渣物理热损失可达2﹪以上,这部分热经过冷渣机是可以回收利用的。高温灰渣对周围环境造成严重的热污染,恶化了现场运行条件。
高温灰渣中残留的硫和氮仍然可以在炉外释放出二氧化硫和氮氧化物,造成环境污染。
其次,循环流化床锅炉主要以底渣形式排渣,为了控制床内存料量和适当床高,防止大渣沉积保持良好流化条件,从而避免结焦就必须对放渣时机和数量进行控制,这样不仅操作麻烦而且容易出问题,而使用冷渣机后锅炉是连续排渣,可以使炉内料层差压处于一个相对稳定的环境中,也有利于存料的良好流化。
第三,高温灰渣的处理和运输十分麻烦,不利于机械化作业。如果采用人工处理还存在被烫伤的安全隐患。一般的灰渣处理装置只能耐热150℃---300℃之间,而锅炉排出的热渣在950℃左右,而经过冷渣机冷却之后可以降到100℃以内,可以实现机械化作业。
第四,采用传统的水冲渣方式,不仅要浪费大量的水和电,而且还存在粉尘酸雾等污染,更不利于灰渣的综合利用。故安装使用冷渣机也是十分必要的。
冷渣机是一种高效节能环保产品,其核心内涵在于:
1. 回收热量加热给水,起省煤器的作用。
2. 保持炉渣料层差压和良好流化,使锅炉稳定运行,提高锅炉燃烧效率。
3. 消除环境污染,实现清洁生产;改善工作条件,提高安全性。
4. 实现机械化作业,减少除渣工人数量,节省人员费用,
5. 实现连续干式排渣,提高渣的生物活性,有利于灰渣综合利用。
随着循环流化床锅炉的快速发展,高温灰渣的冷却问题愈来愈受到用户的重视。冷渣机应成为循环流化床锅炉的重要辅机,与主机一同考虑。冷渣机应以能满足锅炉系统的要求为前提进行合理的选择:
1.要具有足够大的换热面积,能连续把锅炉排出的热渣冷却到较低的温度(尽可能的降低排渣温度,如100度以内),确保有效回收炉渣的余热,提高锅炉热效率,便于机械化输渣。
2.运行故障少,检修量少且方便;能长期稳定,安全,可靠的运行。
3.能改善流化炉内流化质量,改善燃烧工况,提高燃烧效率。
4.体积小便于安装布置,运行费用少。
5.便于实现自动化,智能化和大型化。
冷渣机本质是一种特殊设计结构的换热器,其类型结构形式很多。目前的主流是水冷滚筒式冷渣机。
流化床锅炉使用冷渣机后干式排渣节能量计算方法:
回收热能(以标煤计,吨)计算公式
M= s1÷1000×(t1-t2)×M1×h÷q÷P×n
M1—小时渣量:1100kg/h
t1—渣的初温:9400C
t2—冷却后渣温:800C
h—年运行时间:7200小时
S1—渣的比热:960J/(Kg·0C),
q—标煤热值:29400000KJ/T
M—回收热能(以标煤计,吨)计算
P—锅炉热效率:70%
n—锅炉台数:1台
冷却水量:计算(水升温由600C 提高到950C)吨
(1)年渣的总回收热量相当于7000大卡标准煤317.72吨
M =960÷1000×(940-80)×1100×7200÷29400000÷0.7×1= 317.72吨标准煤,约相当于电厂当前使用热值(4200大卡)煤529.53吨。
(2)冷却水量=960×(940-80)×1100÷(95-60)÷4186.8÷1000×1=6.197吨即一台锅炉每小时1.1吨渣共需要6.197吨水来冷却,渣量大时水量相应增加。
说明:一台锅炉每小时1.1吨渣可以把6.197吨水从600C提高到950C。
节约费用:煤(t)×单价(元/ t)