CN210662886U - 一种燃煤锅炉特大渣量冷却、输送和处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锅炉底渣处理设备技术领域，尤其涉及一种燃煤锅炉特大渣量冷却、输送和处理系统，包括锅炉渣井、设于锅炉渣井上方的锅炉炉膛、以及自动控制系统，所述锅炉渣井呈“π”型，所述锅炉渣井的顶部通过密封装置与锅炉炉膛的锅炉喉口水冷壁梳型板连接，所述锅炉渣井的底部设有前后平行布置的两个渣井出口，两个所述渣井出口的下部通过预破碎关断门连接有两套平行布置的一级钢带冷渣机，每套所述一级钢带冷渣机的下方安装有一级碎渣机；本实用新型采用上述结构，能有效冷却、输送、处理燃煤锅炉特大渣量，安全、稳定、可靠，提高锅炉效率，减少环境污染；与现有的干式排渣技术相比，该系统稳定性更高、输送和冷却炉渣的能力和效果更好。

Description

一种燃煤锅炉特大渣量冷却、输送和处理系统

技术领域

本实用新型涉及锅炉底渣处理设备技术领域，尤其涉及一种燃煤锅炉特大渣量冷却、输送和处理系统。

背景技术

目前世界上大部分的燃煤电厂锅炉底渣均采用湿式除渣或者干式除渣方式。其中，干式除渣方式又分为钢带式干除渣技术和链式干除渣技术。但是对于锅炉正常工况条件下底渣量大于20t/h的机组，无论采用上述哪种除渣方式，都存在着锅炉底渣冷却不充分、设备磨损厉害、系统可靠性差等严重的技术问题。具体情况如下：

1.湿式除渣方式：湿式除渣的主要方式是刮板捞渣机系统，刮板捞渣机安装在锅炉底部，锅炉产生的灰渣直接经过渣井、关断门落入捞渣机中，捞渣机中充满着水，炉渣落入水中被冷却并沉淀到捞渣机槽底，炉渣随着刮板的运动而逐渐提高，沥出大部分冷却水后炉渣被排出。捞渣机由壳体部分、链条、刮板、动力驱动部分、导向装置、控制系统部分及附件组成。

湿式除渣技术主要存在下列问题：

---对于特大渣量(锅炉底渣量大于20t/h)，湿式除渣系统需要水来冷却高温炉渣，需要消耗大量的水资源；同时在锅炉喉口处的辐射热作用以及炉渣掉入水中产生大量的水蒸气，由于锅炉微负压的作用被吸入炉膛，造成锅炉喉口水冷壁的腐蚀，降低锅炉运行的稳定性；

---湿式除渣系统由于需要安装渣浆泵、循环水泵等高耗能设备，系统电耗很高；

---炉渣中通常含有6～15％未燃的碳，采用湿式除渣系统这部分未燃的碳全部损失掉，并且850℃～1000℃的炉渣本身含有的热量由于使用水来冷却，这部分热量也完全浪费掉；

---在锅炉除灰器工作期间，从锅炉水冷壁掉落的大焦块直接掉入刮板捞渣机内的水中，造成水蒸气爆炸现象，对锅炉运行或者维护人员的安全造成巨大伤害风险；

---湿式除渣系统的主要设备刮板捞渣机主要由链条和刮板组成，对于特大渣量的处理，该系统运行过程中刮板、链条磨损非常严重，链条存在突然断裂的风险；另外本系统采用水来冷却炉渣，多年运行后设备腐蚀厉害；渣水系统管道结垢严重，渣浆泵、循环水泵等设备检修、维护量巨大；

---湿式除渣系统除了需要安装刮板捞渣机之外，还需要安装循环水泵、水循环管路系统、脱水仓、溢流水泵、高效浓缩机、高效浓缩机排污泵、机力通风冷却塔、污水池等设备，系统非常复杂庞大，占地面积很大。

----锅炉炉渣采用水来冷却和通过水来输送，炉渣本身失去活性，很难对炉渣进行综合再利用，冷渣废水及渣桨堆积在灰厂，造成严重的环境污染及地下水污染。

2.干式除渣方式：

2.1MAGALDI干除渣技术：

中国专利CN1050178C(蒸汽锅炉出灰机)公开了一种蒸汽锅炉出灰机，其漏斗上装有活动门，可将漏斗与传送带分开，使漏斗成为接收器，使后面的传送带和其他装置可以停下来维护，可防止大块底灰直接落在传送带上，当使用烧油或煤气的多功能锅炉时，还可以防止热量辐射在传送带上，底灰从传送带上下来之后，再进行研磨、冷却、传输和储存。

以本专利为代表的除渣技术主要存在如下问题：

a).根据本专利出灰机的结构特点分析，该设备最大可设计的有效宽度由于结构强度限制的原因不能满足特大渣量的输送和冷却的要求，造成排渣温度严重超温；

b)该专利出灰机的上游设备采用可活动的液压弧形关断门，该关断门只是在下游设备检修、维护时关闭，使锅炉炉渣临时存储在锅炉渣井内，因此该液压关断门只具有打开和关闭锅炉渣井的功能，由于采用弧形结构部不具备大渣块破碎功能，大渣块在传送带上输送的过程中不能得到有效的冷却；

c)当锅炉吹灰器工作时或者锅炉有大焦块落下时，尽管锅炉渣井设计成偏心布置，大块炉渣首先落到锅炉渣井内侧的耐火浇注料上，但是同时会对下游的传送带造成严重的冲击，影响传送带的使用寿命；

d)大渣块由于尺寸很大，系统吸入的冷却空气不能冷却到大渣块内部，因此不但在传送带出口出现渣温严重超温现象，同时大尺寸的渣块给下游的碎渣机造成超载和严重的磨损，甚至出现碎渣机堵塞等严重事故；

2.2链式干除渣技术(DRYCON)：

欧洲专利DE102010024020(A1)公开了一种链板式履带干除渣系统，该除渣机包括：驱动链条、头部驱动链轮、尾部回转轮、链板、连接销轴、支持托梁、托轮、张紧装置、驱动单元等组成。

以本专利为代表的链式除渣系统存在诸多问题，主要有：

a).本专利的驱动部分采用链轮与链条传动，由于该技术运行机理的天然缺陷，当输送大渣量时，链条存在突然断裂的风险，造成整个除渣系统停运事故。

b)输送高温炉渣时，链板两侧的链条因累积膨胀量不同会造成卡链、掉链等严重故障，这会对锅炉稳定运行造成严重的威胁；

c)本专利技术采用链斗输送炉渣，冷却空气很难冷却到渣料斗内部的炉渣，通常会造成输送料斗严重的超温和变形，使渣链斗、链条和连接销轴存在快速磨损；由于炉渣属于磨蚀性物料，经过一定时间的运行，由于链板式输送机机的料斗、链条、链轮等设备的严重磨损需要整体更换，运行、维护成本非常高；

d)本专利技术同样存在上述MAGALDI除渣技术存在的大渣块不能破碎，碎渣机超载、磨损和堵塞的现象；

e)本技术通常设计为“一步上渣仓”，该布置方案在除渣机爬坡段由于需要大幅度改变爬升角度，链条压轮和链条之间会存在很大的压力和反作用力，造成链条快速磨损和突然断裂的风险，大大降低了除渣系统的稳定性和可靠性；

f)另外本专利技术没有设计独立的细灰清扫装置，只是通过炉渣料斗与除渣机尾部的导向板相互作用进行回收炉渣，此装置存在大量细灰渣堆积输送机尾部，只能人工定期清渣,具有重大人员安全隐患等缺陷。

因此，本申请为了能够解决现有技术中存在的问题，现提出一种燃煤锅炉特大渣量冷却、输送和处理系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种能有效冷却、输送、处理燃煤锅炉特大渣量，安全、稳定、可靠的除渣系统，提高锅炉效率，减少环境污染，为将来大容量机组和特大渣量的燃煤电站项目提供了一整套切实可行的技术方案。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种燃煤锅炉特大渣量冷却、输送和处理系统，包括锅炉渣井、设于锅炉渣井上方的锅炉炉膛、以及自动控制系统，所述锅炉渣井呈“π”型，所述锅炉渣井的顶部通过密封装置与锅炉炉膛的锅炉喉口水冷壁梳型板连接，所述锅炉渣井的底部设有前后平行布置的两个渣井出口，两个所述渣井出口的下部通过预破碎关断门连接有两套平行布置的一级钢带冷渣机，每套所述一级钢带冷渣机的下方安装有一级碎渣机，所述一级碎渣机的出口连接有两套平行布置的二级钢带冷渣机，两套所述二级钢带冷渣机的下方通过二级碎渣机连接有渣仓。

优选地，两个所述渣井出口的下部设有大渣块格栅和大焦块在线监测装置，所述大焦块在线监测装置安装在锅炉渣井的外部。

优选地，所述一级钢带冷渣机的上部壳体上设有炉渣自动摊平装置，在所述一级钢带冷渣机和二级钢带冷渣机与冷却空气的换热区域设有紧急水雾喷淋装置。

优选地，所述一级钢带冷渣机上设有一级钢带冷渣机液压张紧装置和一级钢带冷渣机紧急机械张紧装置；所述二级钢带冷渣机上设有二级钢带冷渣机液压张紧装置和二级钢带冷渣机紧急机械张紧装置。

优选地，所述一级钢带冷渣机的头部设有一级钢带冷渣机头部可调进风门，所述一级钢带冷渣机的侧部设有若干个一级钢带冷渣机侧面逆止进风门；所述二级钢带冷渣机的头部设有二级钢带冷渣机头部可调进风门，所述二级钢带冷渣机的侧部设有若干个二级钢带冷渣机侧面逆止进风门。

优选地，所述二级钢带冷渣机的尾部通过冷却风管道连接有引风机和过滤器。

优选地，所述密封装置为机械密封形式。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型所述的：一种燃煤锅炉特大渣量冷却、输送和处理系统，采用“π”型锅炉渣井、两套平行布置的一级钢带冷渣机、一级碎渣机、两套平行布置的二级钢带冷渣机、二级碎渣机、大焦块在线监测装置、紧急水雾喷淋装置等共同作用，能有效冷却、输送、处理燃煤锅炉特大渣量，安全、稳定、可靠，提高锅炉效率，减少环境污染；与现有的干式排渣技术相比，该系统稳定性更高、输送和冷却炉渣的能力和效果更好。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中A-A向的剖视图。

图3为图1中B-B向的剖视图。

图4为图2中C-C向的剖视图。

图中：1密封装置、2锅炉渣井、3预破碎关断门、4炉渣自动摊平装置、5紧急水雾喷淋装置、6一级钢带冷渣机、7一级碎渣机、8二级钢带冷渣机、9二级碎渣机、10一级钢带冷渣机头部可调进风门、11二级钢带冷渣机头部可调进风门、12一级钢带冷渣机侧面逆止进风门、13二级钢带冷渣机侧面逆止进风门、14一级钢带冷渣机液压张紧装置、15二级钢带冷渣机液压张紧装置、16冷却风管道、17过滤器、18引风机、19渣仓、20大焦块在线监测装置、21大渣块格栅、22一级钢带冷渣机紧急机械张紧装置、23二级钢带冷渣机紧急机械张紧装置、24锅炉炉膛。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-图4，一种燃煤锅炉特大渣量冷却、输送和处理系统，包括锅炉渣井2、设于锅炉渣井2上方的锅炉炉膛24、以及自动控制系统，所述锅炉渣井2呈“π”型，所述锅炉渣井2的顶部通过密封装置1与锅炉炉膛24的锅炉喉口水冷壁梳型板连接，所述锅炉渣井2的底部设有前后平行布置的两个渣井出口，两个所述渣井出口的下部通过预破碎关断门3连接有两套平行布置的一级钢带冷渣机6，每套所述一级钢带冷渣机6的下方安装有一级碎渣机7，所述一级碎渣机7的出口连接有两套平行布置的二级钢带冷渣机8，两套所述二级钢带冷渣机8的下方通过二级碎渣机9连接有渣仓19。

具体的，所述密封装置1为机械密封形式。

本实施例中，该密封装置1不需要任何水，也没有废水产生，不存在传统水封在锅炉非正常工况(即锅炉微正压)下水喷现象所带来的安全隐患；锅炉渣井2设计为“π”型结构，即渣井下部沿着锅炉喉口长度方向分为炉前、炉后两个平行布置的出口，下游的预破碎关断门3、一级钢带冷渣机6、二级钢带冷渣机8、一级碎渣机7、二级碎渣机9等均为双套平行布置，锅炉在大渣量运行时，双套所有的设备都在运行，整套系统更加稳定、可靠；当一侧的任何设备出现问题或者需要检修时，可以提高另一侧的设备运行速度，从而满足锅炉满负荷运行的要求。

具体的，两个所述渣井出口的下部设有大渣块格栅21和大焦块在线监测装置20，所述大焦块在线监测装置20安装在锅炉渣井2的外部。

本实施例中，两个锅炉渣井2出口的下部设计大焦块在线监测装置20、大渣块格栅21、预破碎关断门3，即：预破碎关断门不但具有关闭渣井的作用，而且具有将大渣块初步破碎的功能，提高了渣块和冷却风之间的换热效果，同时减小了对下游一级碎渣机7的负载和磨损。

具体的，所述一级钢带冷渣机6的上部壳体上设有炉渣自动摊平装置4，在所述一级钢带冷渣机6和二级钢带冷渣机8与冷却空气的换热区域设有紧急水雾喷淋装置5。

本实施例中，采用炉渣自动摊平装置4，保证炉渣均匀地平摊到整个钢带有效宽度上，提高高温炉渣与逆向冷却空气的换热面积，提高热交换效率；采用紧急水雾喷淋装置5，在冷却风不足以冷却炉渣时启动，对特大渣量的炉渣进行水雾喷淋冷却，雾化的水和热炉渣换热后被完全蒸发掉，大大提高冷效果。

具体的，所述一级钢带冷渣机6上设有一级钢带冷渣机液压张紧装置14和一级钢带冷渣机紧急机械张紧装置22；所述二级钢带冷渣机8上设有二级钢带冷渣机液压张紧装置15和二级钢带冷渣机紧急机械张紧装置23。

本实施例中，采用一级钢带冷渣机液压张紧装置14和一级钢带冷渣机紧急机械张紧装置22，二级钢带冷渣机液压张紧装置15和二级钢带冷渣机紧急机械张紧装置23，这样可以防止采用气动张紧装置在大渣量情况下经常发生的钢带冷渣机从动滚筒打滑现象。

具体的，所述一级钢带冷渣机6的头部设有一级钢带冷渣机头部可调进风门10，所述一级钢带冷渣机6的侧部设有若干个一级钢带冷渣机侧面逆止进风门12；所述二级钢带冷渣机8的头部设有二级钢带冷渣机头部可调进风门11，所述二级钢带冷渣机8的侧部设有若干个二级钢带冷渣机侧面逆止进风门13。

具体的，所述二级钢带冷渣机8的尾部通过冷却风管道16连接有引风机18和过滤器17。

本实施例中，从二级钢带冷渣机8的二级钢带冷渣机头部可调进风门11及二级钢带冷渣机侧面逆止进风门13吸入的环境空气对炉渣进一步冷却，换热完的冷却空气通过布置在二级冷渣机8尾部的冷却风管道16经专用的过滤器17、引风机18，滤尘后将合格的洁净空气排入大气中，从而保证了进入锅炉炉膛的冷却空气总量小于锅炉总燃烧空气量的1.5％。

本实用新型的工作原理：当锅炉燃用高灰分的煤种时，在正常运行工况条件下锅炉会产生大量的炉渣(通常20-100t/h)，高温炉渣通过锅炉喉口、两个锅炉渣井2出口及预破碎关断门3落到两条平行布置的一级冷渣机6的钢带上，由于锅炉微负压的作用从两条一级钢带冷渣机6的头部(一级钢带冷渣机头部可调进风门10)以及一级钢带冷渣机侧面逆止进风门12而吸入的环境冷却空气与高温炉渣进行热量交换、冷却炉渣，同时冷却风回收渣中含有的热量及渣中未燃尽的碳继续燃烧产生的热量回送到锅炉炉膛24，在两条一级钢带冷渣机6中冷却的炉渣再经过两台一级碎渣机7对炉渣进行破碎，分别落到另外两条二级冷渣机8的钢带上，炉渣在二级冷渣机8的钢带上输送过程中，从二级钢带冷渣机8头部二级钢带冷渣机头部可调进风门11及二级钢带冷渣机侧面逆止进风门13吸入的环境空气对炉渣进一步冷却，换热完的冷却空气通过布置在二级冷渣机尾部的冷却风管道16经专用的引风机18、过滤器17滤尘后将合格的洁净空气排入大气中，从而保证了进入锅炉炉膛的冷却空气总量小于锅炉总燃烧空气量的1.5％。根据渣仓下游系统的炉渣颗粒度要求，冷却后的炉渣可以经过二级碎渣机9(或者环锤磨)将炉渣尺寸进一步降低以满足渣仓后续系统输送要求。

同时，在本实用新型中，从锅炉掉落的大尺寸炉渣首先落到位于渣井下部的大渣块格栅21上，安装在锅炉渣井外部的大焦块在线监装置测20会实时监视大焦块在格栅的情况，等大焦块在格栅21上冷却一段时间后，运行人员可以启动大焦块对应的预破碎关断门3将大焦块进行初步挤压破碎至300mm以下，然后这些渣块落到下部的一级冷渣机6的钢带上，渣块经过上述初步破碎后，逆向的冷却空气更容易将炉渣冷却下来。

另外，需要说明的是，本实施例中上述涉及到的炉渣自动摊平装置、紧急水雾喷淋装置、一级碎渣机、二级碎渣机、过滤器、引风机、张紧装置等均与现有技术无本质区别，因此其结构和工作原理在这里不再详细阐述。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种燃煤锅炉特大渣量冷却、输送和处理系统，包括锅炉渣井(2)、设于锅炉渣井(2)上方的锅炉炉膛(24)、以及自动控制系统，其特征在于，所述锅炉渣井(2)呈“π”型，所述锅炉渣井(2)的顶部通过密封装置(1)与锅炉炉膛(24)的锅炉喉口水冷壁梳型板连接，所述锅炉渣井(2)的底部设有前后平行布置的两个渣井出口，两个所述渣井出口的下部通过预破碎关断门(3)连接有两套平行布置的一级钢带冷渣机(6)，每套所述一级钢带冷渣机(6)的下方安装有一级碎渣机(7)，所述一级碎渣机(7)的出口连接有两套平行布置的二级钢带冷渣机(8)，两套所述二级钢带冷渣机(8)的下方通过二级碎渣机(9)连接有渣仓(19)。

2.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉特大渣量冷却、输送和处理系统，其特征在于，两个所述渣井出口的下部设有大渣块格栅(21)和大焦块在线监测装置(20)，所述大焦块在线监测装置(20)安装在锅炉渣井(2)的外部。

3.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉特大渣量冷却、输送和处理系统，其特征在于，所述一级钢带冷渣机(6)的上部壳体上设有炉渣自动摊平装置(4)，在所述一级钢带冷渣机(6)和二级钢带冷渣机(8)与冷却空气的换热区域设有紧急水雾喷淋装置(5)。

4.根据权利要求3所述的一种燃煤锅炉特大渣量冷却、输送和处理系统，其特征在于，所述一级钢带冷渣机(6)上设有一级钢带冷渣机液压张紧装置(14)和一级钢带冷渣机紧急机械张紧装置(22)；所述二级钢带冷渣机(8)上设有二级钢带冷渣机液压张紧装置(15)和二级钢带冷渣机紧急机械张紧装置(23)。

5.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉特大渣量冷却、输送和处理系统，其特征在于，所述一级钢带冷渣机(6)的头部设有一级钢带冷渣机头部可调进风门(10)，所述一级钢带冷渣机(6)的侧部设有若干个一级钢带冷渣机侧面逆止进风门(12)；所述二级钢带冷渣机(8)的头部设有二级钢带冷渣机头部可调进风门(11)，所述二级钢带冷渣机(8)的侧部设有若干个二级钢带冷渣机侧面逆止进风门(13)。

6.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉特大渣量冷却、输送和处理系统，其特征在于，所述二级钢带冷渣机(8)的尾部通过冷却风管道(16)连接有引风机(18)和过滤器(17)。

7.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉特大渣量冷却、输送和处理系统，其特征在于，所述密封装置(1)为机械密封形式。

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