流化床工业锅炉冷渣器

流化床冷渣器
( l ）单流化床冷渣器
风冷式单流化床冷渣器的典型布置。在紧靠嫩烧室下部设置两个或多个单室流化床冷渣器．通过定向风帽（导向喷管）将炉底的高温热渣送人冷渣器中．冷却介质由冷风和再循环烟气组成，加人烟气的目的是为了防止残炭在冷渣器内继续嫩烧。冷渣器内的流化速度为1-3m/s．冷风量根据燃料灰分确定，约占燃烧总风量的1％-7％。根据锅炉炉内压力控制点的辞压力，通过脉冲风来控制进人冷渣器的灰渣最．炉渣经冷渣器冷却到300℃ 左右以后，排至下一级冷渣器（如水冷螺旋绞笼等），继续冷却到60-80℃ 。风冷式单流化床冷渣器有多种形式。一种带Z型落渣槽的流化床冷渣器。灰渣自上而下沿Z型通道下落，来自流化末的空气沿Z 型通道逆流而上，气固之间产生接触换热，可以获得名盯的冷却效果．提卜种塔式流化床冷渣器。流化床上方布置有若干挡渣板，灰渣下落时与来自下部流了扫未的空气充分接触冷却后，再进人流化床继续冷却。这种冷液器的冷却扮果村好．(2）多室选择性排灰流化床冷渣器所谓选择性排灰，就是将炉渣进行风力筛选，粗颗粒冷却后排放掉，而细颗粒则被送回炉内作为循环物料。采用选择性排灰的流化床冷渣器的典型代表是福斯特· 惠勒公司的多室选择性排灰流化床冷渣器，这种锅炉控制系统的冷渣器的结构图。
该种冷渣器的作用主要有：① 选择性地排除炉膛内的粗床料，以控制床层的固体床料量，并避免炉膛密相区床层流化质t 的恶化．② 将进人冷法器的细颐粒进行分离，并重新送回炉膛，维持炉内循环物料 ；③ 将粗床料冷却到排渣设备允许的温度。④ 用冷空气回收床料中的物理热，并将其作为二次风送回炉膛。
选择性排灰流化床冷渣器通常被分隔成若干个分室，每一个分室都是一个鼓泡流化床。第一室为选择性排灰室（筛选室），其余则为冷渣室（冷却室）。从炉膛下部排出的炉渣经输送短管进人冷渣器的第一室进行选择性排灰．来自飞灰回送装置送风机的高压空气被注人输送短管，以帮助灰渣送人冷渣器。冷风作为各个分室的流化介质，而且每个冷却床独立配风。为提供足够高的流化速度来输送细料，对筛选室内的空气流速采取单独控制，以确保细颗粒能随流化空气（作为二次风）重新送回炉膛。冷渣室内的空气流速根据物料冷却程度的要求，以及维持良好混合的最佳流化速度的需要而定。筛选室和冷渣室都有单独的排气管道．以便将在冷渣器被加热的流化空气作为二次风送人炉膛。送人口位置一般设在二次风口高度上，因为此处炉膛风压低．可以节省冷渣器的风机压头。在冷渣器内．各分室间的物料流通是通过分室隔墙下部的开口进行的。为防止大渣沉积和结焦，流化床冷渣器采用布风板上的定向风帽来引导颗粒的横向运动．在定向喷射的气流作用下，灰渣经分室隔墙下部的通道边运动边被冷却．当炉渣被冷却到所需要的温度时，则从最后一个冷却室的排渣孔排至灰处理系统。定向风帽的布置应尽可能延长灰渣的横向运动型位移量。在排渣管上布置有旋转阀来控制排渣量，以确保炉膛床层压差的稳定。
流化床冷渣器采取分室结构，形成逆流换热器布里的形式，各分室以逐渐降低的温度工况运行，可以最大限度地提高待加热空气的沮度，使冷却用空气量减少，有利于提高冷却效果。分室越多，效果越明显，但系统的复杂性随之增加，通常以3 一4 个分室为宜。
多室选择性排灰流化床冷渣器可以有间歇和连续两种运行方式。对可能有大块灰渣残存的燃料，一般采用间歇运行方式，反之，则采取连续运行方式。采用间歇运行时，如果筛选室中的渣温低于150-300℃ ，即放空各床。渣沮监控和放渣采用程控，充放时间．与煤种有关，通常一次充放周期约为30min 。
2 ．移动床冷渣器
在移动床冷渣器中，灰渣靠重力自上而下运动，灰渣与受热面或空气接触换热，冷却后的灰渣从排渣口排出。仅利用空气作为冷却介质的移动床冷渣器，称为风冷式移动床冷渣器，同时在床内布置受热面的称为风水共冷式移动床冷渣器。
移动床冷渣器具有结构简单、运行可靠、操作简便等优点，其特色是可以产生比较大的逆流传热温差。从理论上说，用风冷时，冷风可以被加热至很高温度，流程阻力小，磨损轻微，经合理配风后能大大改善冷渣效果。但是，因为其传热系数较小，加之不可避免的传热死角，故要求冷却空间的体积较大，造价也相对较高，可以作为小容量或低灰分流化床锅炉的冷渣装置。
移动床冷渣器的结构多样，不仅有密相移动床，也有稀相移动床。由此，开发了各种分段式移动床冷渣器。东南大学研制的多层送风冷渣装置。
3 ．混合床冷清器
混合床冷渣器实际是一种流化一移动床叠置式冷渣装置．它自上而下由进渣控制器、流化床、移动床、锥斗和出渔控制机构组成。在流化床的悬浮段热风出口处布置有内置式撞击分离器。热渣经过进液控制器后进入流化床，初步冷却至300℃ ，然后下落至移动床继续冷却。来自风箱的冷风进人三层风管内，并分别送人下部移动床和上部流化床。冷渣经叶轮式出渣机排人输送机械，热风经内置分离器净化后可作为二次风。
流传热特性，流化床内温度分布很均匀，能有效防止红渣的出现．与移动床结合后，可以在较小的风渣比下充分冷渣，并将风温提高至300 ℃ 以上，冷渣器兼具有流化床和移动床的优点；② 进出渣控制机构能方便地根据炉膛内的存料量调节锅炉放渣量；③ 布置紧凑，由于充分利用了流化床的悬浮空间，整个装置空间高度可控制在3m 以下，能适应各种循环流化床锅炉；④ 进出渣控制装置可处理40mm 以下的渣粒，而移动床内流道宽，渣流顺畅，无堵塞搭桥现象。
运行结果表明，利用该装置可以将灰渣冷却至输送机械可接受的温度，其实用风渣比为l.85-2.5m/kg，热风温度高于280℃ ，可以作为二次风送人炉膛．
4.气力输送式冷渣器
一种气力输送式冷渣器。灰渣出炉后，利用鼓风机进口真空将灰渣与冷却空气抽人一根输渣冷却管．渣被风带到水封重力沉降室或旋风分离器分离下来，而热风则通过鼓风机送人炉膛。该装置输渣管内的风速一般为12-20m/s ，输送浓度为0.2 掩／kg（渣／
气）左右，即气固比约为4.5-5.0 ，输渣管长度根据冷渣量确定，一般在7m 以上。运行数据表明，该装置能将800℃ 左右的热渣冷却至120-140℃ ，风可被加热至120左右，实测的压力损失不超过500PaO