滾筒式冷渣機近年來國內滾筒式冷渣機應用較多,有許多生產廠家,如青島松靈電力環保設備公司、山東章丘市盛隆鍋爐設備有限公司、青島四洲電力設備公司、青島納川環境工程公司及成都巨鼎鍋爐輔機廠等。
這些公司的冷渣器型式基本上分為兩種:即百葉滾筒式和多管滾筒(峰窩)式。
百葉滾筒式,以松靈公司為代表,經創新已改進成靈式滾筒冷渣機。下面以山東白楊河電廠的出力為5-20t/h型號為GTL15D-20靈式冷渣機為例進行介紹。
進、出渣管中心線距離8m,滾筒內徑1.5m,內、外壁間隙20mm,中間通以冷卻水,冷卻水來自凝結水泵出口,回至末級低加出口,冷卻水量達到70~100t/h,進口水溫40℃,出口水溫60~80℃。爐內的熱渣經過進渣管進入冷渣機,進渣管上有密封/膨脹補償裝置,冷渣機進渣端有獨特的防漏渣專利技術。滾筒內壁上焊有200~250mm高的螺旋葉片,螺旋葉片之間還有許多縱向葉片,熱渣在螺旋葉片的推動下向出渣口移動的過程中,被縱向葉片攜帶到滾筒頂部然后才下落,增強換熱效果。另外,冷渣機進、出渣處各有一條負壓吸塵管接到引風機入口煙道,既防止揚塵,又起到一定風冷作用。
靈式滾筒冷渣機在結構方面的主要特點有:滾筒內部葉片形式進行了進一步改進,增加了縱向葉片密度,換熱冷卻效果更好;進渣端防漏渣結構是新型專利,密封效果好,使用壽命長;滾筒外部的兩個支撐圈和大鏈輪是用螺栓緊固在滾筒上的,長期運行磨損失效后可以方便的更換;連接進、出水管道的靈式旋轉水接頭密封好,不漏水,檢修方便,更換,維護費用低;滾筒高度在支承圈和支承輪磨損而下降超限后能進行滾筒高度調整(專利技術),可以有效延長支承圈和支承輪壽命而長期保持設備正常運行;
多管滾筒(蜂窩)式滾筒式冷渣機以山東章丘市盛隆鍋爐設備有限公司的產品為代表,特點是滾筒傾斜15°左右,筒內布置多根相互平行的六棱管,各管間隙中通冷卻水;靖江合金鋼廠的蜂窩式為水平布置圓管,內有螺旋葉片,采用合金鋼管,不易泄漏堵塞。
滾筒式冷渣機生產廠家(1) 青島松靈電力環保設備公司
該廠生產百葉式滾筒冷渣機。百頁滾筒是在螺旋滾筒的基礎上,在內筒內壁不僅密布螺旋葉片,且在螺旋葉片間密布縱向葉片,使筒內葉片縱橫交錯呈牛百葉狀。不僅成倍的增加了換熱面,且換熱面的換熱作用提高了近一倍(不與灰渣接觸的換熱面由近四分之三降至約二分之一)。再在百頁滾筒基礎上進一步完善和提高而使其達到一個新水平,取名靈式滾筒。靈式滾筒冷渣機的特點:
·出力調節性能好,熾熱灰渣經通徑小于200mm的進渣管進入滾筒端部,并在進渣管端周圍堆積,當堆積到一定高度時其產生的重力與管內渣流的重力平衡,管內渣流便被阻滯。當由滾筒旋轉而推動灰渣向滾筒出渣端移動時,進渣管端周圍渣堆高度隨之下降而打破了管內外灰渣重力平衡,管內渣流又繼續。這樣,滾筒轉,熱渣流進;滾筒停,進渣停;快轉快進,慢轉慢進。出力是滾筒轉速的函數,且呈線性。滾筒轉速由驅動滾筒的變頻電機的變頻器控制。冷渣機出力自動跟蹤鍋爐渣量。
·進渣管通徑大而不堵塞,沒有灰渣在冷渣機內結焦的可能。無論灰渣粒度大小和渣量多少,都不會影響冷渣機的正常運行。
·可靠長效的防漏渣裝置。進渣密封完善,且其磨損件更換方便,防止熱渣從旋轉的滾筒與靜止的進渣裝置連接處外漏,且其構件壽命長,更換方便。同時,滾筒兩端的負壓吸塵設置有效的防止了細灰外溢,保證了環境清潔衛生。
·冷卻水排出管在筒外使滾筒安全、可靠和便于維修。
·以滾筒高度可調應對滾筒支承部件長期磨損而導致滾筒高度下降。滾筒高度下降超限會導致防漏渣裝置失常。通過滾筒高度調節而保持滾筒的正常高度。
·包括支承圈、大齒圈在內的全部傳動磨損件可更換。不太大的部件更換容易,但支承圈,大齒圈都是磨損大部件,磨損失效后能更換是整機長壽命所必需的。
·節能效果可觀。就山東華能白楊河電廠所做465t/h鍋爐的分析報告為例,以每臺運行功率僅為7.5kW的2臺靈式滾筒冷渣機取代原配2臺流化冷渣器,拆除了原冷渣器的運行功率350kW(額定功率400kW)的流化風機和2臺運行功率共8kW的刮板輸渣機,“二次風機運行功率約提高106kW,因此這項改造鍋爐輔機運行功率降低值為:350+8-15-106=237kW,按機組年運行7000小時計算,一年可節電165.9萬度,經濟效益十分可觀。
(2) 青島四洲電力設備公司
青島四洲電力設備公司是一家于一九九八年成立的合資企業,致力于火電廠開發,設計與制造鍋爐輔機設備及環保設備,現已成為中國目前最大的刮板撈渣機生產商。
青島四洲電力設備公司是原國家電力公司定點的為火電廠300MWe~1000MWe機組配套生產除渣系統、給煤系統、除灰系統、水處理系統以及環保產品的專業公司。該廠生產的滾筒冷渣機與青島納川公司的相似。
(3) 河南平頂山宇青節能環保設備總廠
河南平頂山宇青節能環保設備總廠生產的FSG系列風水冷卻式滾筒冷渣機是為干式冷卻輸送循環流化床鍋爐高溫爐渣的專用設備,適用于35t/h-440t/h循環流化床鍋爐。
冷渣機主要由內部固定螺旋葉片的雙層密封套筒、進料與排風裝置、進出水裝置、傳動裝置和底座組成。當套筒由傳動裝置驅動旋轉時,鍋爐排出的高溫爐渣在套筒內由螺旋葉片導向前進,冷卻水連續均勻地通過套筒封間,冷卻風也不斷地從套筒內通過,使熱態爐渣逐步冷卻。
該產品有如下特點:(1)采用干式除渣,保持了渣的活性,有利于灰渣綜合利用,消除鍋爐房熱污染,徹底改善排渣崗位勞動衛生條件,具有保護環境的積極作用;(2)采用套筒整體轉動推進物料,螺旋葉片與筒體無相對運動,整機壽命高、功耗低,噪聲??;(3)采用風、水同時與拋散物料進行熱交換,冷渣效果好,耗水量少;(4)連續排渣,渣量可以在大范圍內連續調節,有利于穩定鍋爐床壓,可以保持鍋爐燃燒層厚度,降低渣的含碳量。
(4) 青島納川環境工程設備公司
青島納川環境工程設備公司的滾筒式冷渣機由冷渣機由旋轉接頭、滾筒組裝、底座、托輪組裝、進料裝置、驅動機構、及電器控制等幾部分組成。其工作原理為,高溫爐渣經進料裝置進入冷渣機滾筒,經滾筒高效換熱機構換熱冷卻后被連續地輸送至出渣口。冷渣機的控制部分由溫度控制部分、壓力控制部分、過載保護和調速控制部分組成,全程監控冷渣機工作狀況,更加確保冷渣器的安全性。主要結構有:
1) 進料裝置:由進渣斗組裝、進渣箱、進渣閘板組成。進渣斗組裝采用高溫下不易變形的HT300鑄件,以防高溫變形;進渣溜槽采用不易堵塞的雙曲線設計。該裝置實現了進渣量與出渣量的同步,即:欲冷多少渣就給多少渣(公司獨家技術),徹底解決了因大量高溫爐渣瞬間進入設備而造成的設備變形、燒損,甚至汽化爆炸等嚴重后果。
2) 滾筒組裝:采用隔套式筒體,中間有連續流過的冷卻水;高溫區為斷續螺旋推進片,低溫區為連續螺旋推進片,解決了因高溫而使螺旋片變形彎曲的弊端;密筋高效換熱減磨機構使換熱面積比同類滾筒式冷渣機提高50%,換熱效率提高15~25%,大大降低了出渣溫度,同時巧妙合理的減磨設計使滾筒體理論上接近零磨損,提高了筒體壽命3倍多。筒體材質:外筒體Q235-B,δ=8mm;內筒體20g,δ=8mm。高溫區斷續螺旋片采用16Mn雙層板,提高壽命一倍;渣瀑形成機構不僅能充分攪動渣流,還能將渣拋灑形成渣瀑,使成瀑的散渣與風冷的空氣充分接觸,這些特點都提高了設備的換熱冷卻能力。
3) 底座支撐部分:水平放置,設備在運行過程中只承受徑向力,底座為整體鋼結構,保證了設備運行平穩可靠。滾輪的材質為45#鋼,表面淬火硬度HRC45~50,保證了使用壽命。4)旋轉接頭―換水裝置:換水結構合理,阻力低,流量大。進出水空心軸芯由1Cr18Ni9Ti焊接加工而成,表面磨削加工,光潔度高,使旋轉接頭泄漏少,壽命長。分水室與旋轉接頭為分體結構,由螺栓連接,極大方便了安裝、維修、更換。
(5) 成都巨鼎鍋爐輔機設備公司
成都巨鼎鍋爐輔機設備公司生產的WWR系列冷渣機主要由筒體、進料與排風裝置、進出水裝置、驅動裝置、底座和調速電控裝置組成,見圖9-6。其工作過程是,整個筒體由傳動裝置驅動旋轉,鍋爐排出的高溫爐渣在筒體內由螺旋葉片導向連續輸送,冷卻水連續在筒體的密封間隙通過,冷卻風則連續在筒體內通過,使爐渣逐步冷卻。
冷渣機的筒體是由外筒和內筒組成的雙層密封套筒,兩者之間保持一定的間距,供冷卻水通過。在內筒的內壁上焊接固定了螺旋葉片,供物料導向前進。
冷渣機的入料溫度高達850℃ 以上,冷渣機在運行過程中,內筒受料側產生熱膨脹,而內筒兩側,特別是內筒與外筒之間的溫差又比較大,在這種情況下,如何保證內外層套筒的密封結構不受破壞,這是雙層密封套筒設計的關鍵問題。其次,因為冷渣機依靠筒體滾動來輸送、冷卻鍋爐排放的熱渣,這就要求內、外筒體的滾動軸線重合,以保證傳動裝置的正常工作。該廠經過反復試驗,解決了上述問題,在內、外筒體兩端設置了脹縮環,在內筒和外筒之間固定了限制內外筒定向移動、且使內外筒保持等距離的定位導向墊塊。
這樣,當冷渣機的內筒出現熱脹冷縮時,不僅可以進行彈性伸縮,不影響套筒的密封性,而且在伸縮時總是沿筒體滾動軸線方向位移,因而可始終保持內外筒體滾動軸線的重合。
冷渣機采用風水介質同時冷卻方式,其中風冷是輔助性的。風冷采用自然風.由出料口進風,由入料口入排風管。排風管高度根據電廠布置由設計確定。增加風管高度,負壓增加,可提高風冷效果.但由于粉塵排放量增加,必須增設除塵裝置,或接入電廠已設除塵器的風管,否則將污染廠區空氣。冷渣機水冷是冷卻熱渣的主要手段,冷卻水從出料側進入套筒密封間,然后從入料側排出,連續不斷,與物料間接交換熱能。為了提高熱交換效率,要求冷卻水在筒體內,每個斷面的水溫基本相等,筒體軸線方向的水溫能較均勻地形成由低到高的溫差梯度。也就是說,冷卻水通過筒體時,應沿整個筒體四周均勻分布流動,沒有死區,保證筒體內壁均為有效的熱交換面。因為冷渣機只能在出料側的一點通過管路流入冷水卻水,從出料側的一點經管路排出冷卻水,所以必須解決冷卻水在筒體內的均勻分布流動問題。在內外筒之間設計了導水板,通過試驗確定了導水板的形狀和安裝位置,較成功的解決了這一問題。
在冷渣機筒體內固定的螺旋葉片,其高度和螺距是根據物料輸送需求量、熱交換需用時間和簡體轉速綜合考慮決定的。為了保證冷渣機的使用壽命,對筒體和螺旋葉片之間增設了防磨條。爐渣進入筒體,即隨筒體轉動,當到達一定高度時,如果不設防磨條,爐渣將在重力作用下不斷沿內壁滑動前進;加設防磨條之后,爐渣與筒體內壁的磨擦力增加,爐渣不再沿內壁滑動,僅處于高位的爐渣在重力作用下連續向下散落前進??梢?,加設防磨條之后,爐渣在筒體內的運動狀態改變了,爐渣與筒體和螺旋葉片的磨損是極輕微的。而且由于在加防磨條之后,由于爐渣在連續散落過程中受螺旋葉片導向前進,爐渣可以連續翻動地與筒體內壁接觸,大大加強了熱交換效能。冷渣機的驅動裝置由電磁調速電動機、減速機、聯軸節及傳動輪組成,兩組傳動輪直接帶動筒體轉動。