冷弃法

介绍一种钢带式排渣机干式除渣系统，其具有节能、节水、环保、综合效益较好等特点。通过总结钢带式排渣机的主要技术特点和应用状况，分析并提出了选用时应注意对锅炉效率的影响、与锅炉燃烧设计和调整的关系、对锅炉排渣量变化的适用性等关键问题。实际运行证明，在水资源匮乏、干渣综合利用好、环保要求高、锅炉最大排渣量适中的燃煤火电厂锅炉除渣系统中可选用钢带式排渣机干式除渣系统。

在吸收热炉渣中大部分热量、锅炉喉部辐射热量和炉渣中未完全燃烧可燃物再燃烧产生的热量等3部分热量后，钢带式排渣机冷却风被加热成250～400℃的热风进入炉膛并参入燃烧过程。

配钢带式排渣机的锅炉，因未完全燃烧可燃物再燃烧有助于降低未完全燃烧热损失，由此提高的锅炉效率与渣中未完全燃烧可燃物质量分数密切相关。意大利MAGALDI曾在意大利Monfalcone电厂2×160MW机组上进行实验，1 号炉安装MAG-ALDI的MAC干式除渣系统，2号炉为常规湿式除渣系统。实验表明：钢带式排渣机排出的渣含碳质量分数仅为湿式排渣机的25%； 采用钢带式排渣机后，对于不同的煤种，渣中未完全燃烧的碳质量分数降低趋势基本是一致的。

理论计算认为：当锅炉排渣量约6t/h、穿过锅炉喉部的底渣温度850℃、锅炉喉部面积为20m2和穿过锅炉喉部的渣中未完全燃烧碳质量分数为10%条件下，且钢带式排渣机冷却风量不超过锅炉总燃烧风量的1.0%～1.5% ，则锅炉效率可提高0.25%～0.38%。

从燃烧方面看，对锅炉效率的影响还取决于钢带式排渣机冷却风风量和冷却风入炉温度。当炉渣冷却风吸热量一定时，冷却风风量越大，风温就低。当冷却风温度接近二次风的热风温度时，在入炉总燃烧空气量保持不变的情况下，冷却风作为燃烧所需空气从炉底送入，经过空气预热器的冷空气量相应减少，锅炉的排烟温度提高，从而降低锅炉效率。从锅炉热量平衡的角度分析，存在着一个影响锅炉效率变化趋势的炉渣冷却风温转折点，如果冷却风进入炉膛的温度显著低于转折点温度，将会造成炉膛整体温度下降，需多消耗一些燃料，锅炉效率降低；如果冷却风进入炉膛的温度高于转折点温度，会造成炉膛整体温度上升，在维持吸热量不变的前提下，燃料消耗量减少，锅炉效率提高。

采用钢带式排渣机后，锅炉效率是提高还是降低取决于灰渣中未完全燃烧可燃物的质量分数、以及钢带式排渣机冷却风风量和冷却风入炉温度等方面的综合影响，与锅炉型式、几何尺寸、负荷、煤灰特性、灰渣量以及钢带式排渣机处理能力、冷却风量、温度等因素密切相关，需不断地在各种具体工程条件下总结、验证。

为满足钢带式排渣机使用中对冷却风量、风温和排渣温度的要求，更好地发挥钢带式排渣机可回收热渣热量的特性以及减少对锅炉燃烧工况、锅炉效率和排烟温度等的不利影响，钢带式排渣机干式除渣系统的选用应与新建工程中锅炉燃烧配风设计和空气预热器设计及改造工程中锅炉燃烧调整等紧密结合起来。

采用钢带式排渣机除渣系统时，首先应根据煤源煤质情况及实际燃用煤质变化，选择合理的排渣机处理能力、冷却风量等参数，并要求锅炉供货商将这部分热风量纳入炉膛燃烧工况考虑，有针对性地进行锅炉燃烧设计和空气预热器设计等，加强锅炉与钢带式排渣机供货商之间的设计配合，以实现锅炉燃烧工况、锅炉效率和排烟温度等不受影响，充分发挥和体现钢带式排渣机的技术优势。

提出了一种选择性排渣装置，用于实现循环流化床锅炉底渣的选择性排放以及回收底渣中细颗粒以调节炉内床料粒径分布。在一个可视化冷态试验台上对其气固流动特性进行了试验研究，试验结果表明：运行时间、主床和分选室的流化风速以及隔墙高度对分选室的颗粒分选情况有较大影响，可以通过调节分选室和主床的流化风速来调节排渣分选情况；当分选室与主床的流化风速比ξ>1.43 时，该排渣装置才会有好的粗细颗粒分选效果。

初始床料高度100mm，隔墙高度450mm，主床流化风速为0.785m/s，不同的分选室流化风速下，分别经过不同运行时间后，主床和分选室排渣的平均粒径变化可知，随着运行时间的不断增加，分选室和主床的排渣平均粒径变化均逐渐减小，运行15min和运行30min之间的平均粒径变化已较小。因而可以认为运行30min后，分选室和主床的运行情况达到了稳定状态。同时，分选室流化风速v越大，达到稳定状态所需的运行时间越短。此外，随着分选室流化风速v的增大，分选室排渣粒径dps随之增大，而主床排渣粒径dpb随之减小，由此说明分选室起到了粗细颗粒的分选作用。这是因为当主床流化风速u一定时，分选室流化风速v的增大可以加快物料在主床和分选室间的循环，分选室流化风速v越大，被气流夹带回主床的细颗粒就越多，由主床进入分选室并滞留在分选室内的粗颗粒也越多。

主床和分选室的流化风速是调节分选室粗细颗粒分选效果的最直接参数，也是在实际应用过程中实现运行调整的最佳参数。 给出了不同主床流化风速u下主床和分选室的排渣平均粒径与分选室流化风速v的变化关系曲线。其中，原始排渣指的是在相同运行参数下，关闭分选室，主床单独运行时的排渣。在此作为分选室和主床同时运行的参照，便于通过3条曲线的相对位置来直观判断分选室的排渣分选效果。

定义流化风速比ξ为主床流化风速u与分选室流化风速v之间的比值，即ξ=u/v。分选室和主床的排渣平均粒径差 Δdp(Δdp=dps-dpb)与流化风速比ξ的变化关系可知，分选室和主床的排渣平均粒径差Δdp随着流化风速比ξ的增大而增大，且流化风速比ξ存在一个临界值1.43使得分选室和主床的排渣平均粒径差Δdp为零。因此，只有当ξ>1.43时，分选室才有好的粗细颗粒分选效果；相反，当ξ≤1.43 时，该排渣装置无法达到排渣分选和改善主床内颗粒粒径分布的目的。

隔墙高度 h(细灰返料口下沿与分选室布风间距离)是影响分选室颗粒分选情况的关键性结构参数。在初始料层厚度100mm、分选室和主床的流化风速分别为2.245和0.785m/s的条件下，排渣平均粒径与隔墙高度的变化关系可知，分选室排渣平均粒径dps均随着隔墙高度 h的增加而减小，且减小趋势逐渐变缓。其原因在于，随着隔墙高度h的增加，床层表面与细灰返料口间垂直距离随之增加，颗粒提升并翻越隔墙所克服的阻力逐渐变大，在分选室和主床的流化风速均保持不变的情况下，在气流夹带抛射作用下能翻过隔墙的颗粒变小且颗粒量变少，停留在分选室内的细颗粒较多，因而分选室排渣平均粒径dps相应减小。

主床排渣平均粒径dpb随着隔墙高度h增加也逐渐减小，但变化量相对较小，始终也没有超过原始排渣平均粒径dp0，由此说明试验过程中分选室起到了一定的颗粒分选作用，粗颗粒向分选室移动并滞留其中，分选室内的粗颗粒比例增加，主床内的细颗粒比例相应地有所增大。