图１
Ｆｉｇ．１ＳｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅａｓｈｃｏｏｌｅｒｏｆＮｏ．１
ｂｏｉｌｅｒ
收稿日期：２００５－０９－１２；修回日期：２００５－１０－０８
：钱志永（１９７６－），男，天津人，硕士，从事火电厂锅炉优化运行方面的试验、 研究工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｍｙｓｏｈｕｗｏｒｌｄ＠ｓｏｈｕ．ｃｏｍ机组减负荷运行甚至停炉。因此，如何提高风水联合冷渣器运行可靠性是当前ＣＦＢ锅炉技术的研究热点之一。
某电厂２×１３５ＭＷ机组技改工程采用２台东方锅炉厂生产的４４０ｔ／ｈＣＦＢ锅炉，１号炉在投入商业运行１ａ多时间里，风水联合冷渣器出现了易堵渣、出渣温度高、风帽和内部耐磨料磨损严重等问题。为此，２号炉冷渣器在设计和调试阶段均采取了针对性改进措施，并取得了良好的实际应用效果。 １１号炉冷渣器概况
１号锅炉为拥有自主知识产权的国产４４０ｔ／ｈ超
高压ＣＦＢ锅炉，配置２台风水联合冷渣器，对称布置于锅炉两侧。每台冷渣器分为４个小仓，其上设有１个进渣口、１个排渣管和２个出气口。沿渣的走向，冷渣器的４个小仓分别为选择仓和之后的３级冷却仓。仓与仓之间用分割墙隔开，灰渣通过分割墙下部的过渣口绕墙流入下一个小仓。每个仓均有独立的合冷却到１５０℃以下后，经排渣管上的“米”型叶轮式旋转给料阀排出（见图１）。 ２
冷渣器运行中存在的问题及分析
２．１
存在的问题
在１号锅炉调试阶段，冷渣器排渣管上的旋转
给料阀可靠性较差，叶轮总被硬渣料卡涩或损坏而
钱志永等：大型ＣＦＢ锅炉风水联合冷渣器运行问题分析及改进
第４期发电技术
被迫拆除，只得安装简单的挡板锁气器来缓解出渣
口热烟气泄漏问题。锅炉在２００３年１２月投入商业
运行后，冷渣器运行情况一直不甚理想，主要存在
以下问题：
（１）选择仓和第１冷却仓易结焦，造成冷渣器
堵渣。据统计，２００４年３－１２月，锅炉共发生故障停
炉２３次，其中因２台冷渣器同时严重堵渣直接导
致停炉４次。（２）排渣速度难控制，很难实现连续排
渣。旋转给料阀拆除后，排渣速度仅靠调整各仓（主
要是第２、３冷却仓）流化风量来控制，调节效果较
差。当流化风量较大时，出渣速度较快，热渣冷却时
间短，出渣温度很容易突破２００℃；若风量控制偏
低，渣料不流化或移动，容易造成选择仓和第１冷
塑料拖把头却仓超温。在一定的进渣量下，如何控制排渣速度
是运行人员面临的一大难题。连续排渣也很难实
现。（３）局部耐磨内衬和风帽磨损严重。易磨损的风
帽主要位于渣料移动路线上，约３个月要大量更
换。耐磨内衬磨损严重的位置是在正对渣料移动方
向的区域。而第１、２冷却仓水冷管束与布风板的距
离过低，不便于耐磨内衬检修及风帽更换。（４）进渣
管易堵，进渣速度不好调节。进渣管设计倾角仅为
１１°，锅炉本体向下热膨胀后，进渣管的倾角更小，若
遇渣料大颗粒集中，易出现进渣不畅的问题。
二硝基甲苯２．２原因分析
２．２．１入炉煤中粗大矸石颗粒过多
每次冷渣器选择仓和第１冷却仓堵渣都伴有
选择仓超温（大于８００℃）、冷渣器流化风量下降、布
风板压力增大至与风室压力相差不多等现象。在冷
渣器停运后检查发现：选择仓和第１冷却仓进有大
量渣料，有时可淹过选择仓内的进渣管口；沿渣料
高度向下，在接近风帽高度附近大量结焦、结块，焦
块的组成颗粒偏粗、颜发白、含碳量很低、没有熔
融现象，属局部超温引起的低温结焦；在风帽底部
有粗大渣粒沉积，填满风帽间隙，无法被吹动，大部
分风帽喷口已被堵塞。这些沉积的粗大渣粒来自入
炉煤中未被粉碎的矸石，平均当量直径在２０ｍｍ以
上，有的达到３０～４０ｍｍ（设计煤质的最大入炉粒径
为９ｍｍ）。
入炉煤中的粗大矸石颗粒在炉膛内很难被磨
损或破碎，在被排进冷渣器后，对冷渣器运行构成
如下危害：（１）大渣粒多数沉积在选择仓底部，小部
分进入其后的第１冷却仓，使渣料发生分层流化现
象。当沉积的大渣粒增多到一定程度，会堵塞风帽
喷口。若此时冷渣器大量进渣，床层被压死，造成选
择仓和第１冷却仓流化不良、流化风量下降和超
温。在高温和上层渣料的压力作用下，渣层底部未
燃尽热渣极易发生低温结焦。（２）大颗粒难以吹动，
也易堵住进渣管，使冷渣器进渣不畅。
２．２．２旋转给料阀拆除的负面影响大
旋转给料阀是流化床式冷渣器的关键设备，兼
有准确控制排渣量和防止冷渣器漏风、漏渣的作用。
为摸清旋转给料阀拆除采用简单的挡板锁气器代替
所造成的影响，进行了冷渣器冷态排渣试验。通过对
冷渣器冷态排渣的全过程（进渣－排渣－停止排渣）
进行观察发现：（１）首次进渣时，渣料在定向风帽吹
动下，以气力输送的形式从选择仓向其后的各仓移
动，并最终到达第３冷却仓。若第３冷却仓出渣口关
闭且各仓流化正常，冷渣器各仓渣料最终会达到相
同高度。（２）排渣时，锁气器无法调节排渣速度。在渣
料重力作用下，锁气器一旦开启，出渣速度很快。不
能按预想的要求调节排渣速度，第３冷却仓内的进
渣很快被排空，相通的第２冷却仓布风板上大部分
区域的渣料也被排空，而在第２与第１冷却仓分隔
墙下部过渣口区域的布风板上有大量渣料堆积，形
成明显的有渣、无渣分界线。第２冷却仓渣料在定向
风帽的吹动下以气力输送的形式快速向第３冷却仓
移动，直接冲击沿途风帽和正对渣料移动方向的耐
磨内衬。此时，冷渣器出渣速度也大大下降，而在选
择仓和第１冷却仓内还有大量渣料，２个仓内渣料
重型门
高度基本相同，渣位正常。若进渣管调节性能好，渣
位可通过控制进渣量基本维持正常，但进渣管对进
渣速度的控制较差，进渣量往往偏大。（３）停止排
渣时，锁气器动作不灵活，关闭不严，第３冷却仓漏
风和漏渣。渣料最终从冷渣器全部排空，下次排渣时
冷渣器内无法保证有一定的冷渣量。（４）进渣和出渣
速度都不好调节，冷渣器只能采取间断排渣的运行
方式。
以上试验结果说明，旋转给料阀拆除后对冷渣
器造成很大的负面影响，并解释了冷渣器运行中存
在的一些问题：（１）排渣速度过快，是出渣温度高的
主要原因。（２）进热渣前，冷渣器内没有一定的预留
冷渣吸热，易造成选择仓和第一冷却仓超温。（３）渣
料依靠风帽的气力输送进行移动是风帽和耐磨内衬
局部磨损严重的主要原因。
２．２．３运行操作不当
在选择仓风量和风压异常的情况下，进热渣量
过大，造成选择仓和第１冷却仓不流化和超温，是冷
渣器结焦的重要条件。
３改进措施及效果
３．１设计上的改进措施
针对１号炉冷渣器存在的问题，制造厂对２号
炉冷渣器在设计上进行了改进（见图２）。（１）适当减
小单台冷渣器尺寸，将冷渣器由２台增加到４台，锅
炉左、右侧各布置２台。同侧的２
第３９卷
中国电力
发电技术
刮板输送机。（２）将冷渣器进渣管的倾斜角度增大至
３０°。改进目的是减少进渣管堵渣，使进渣更顺畅。
（３）取消冷渣器选择仓，直接采用３冷却仓结构，冷
渣器内的细灰随热烟气一起从上部返回炉膛。水冷
管束只布置在第２、３冷却仓，并增加水冷管束和布
压力维持阀
风板之间的距离，留下了风帽检修的空间。布风板以
上约０．５ｍ高度范围的内衬改用性能更好的耐磨可
塑料。内部隔墙之间的过渣口高度也有所增加，以使
渣料移动更通畅。（４）冷渣器风源由一次风机改为冷
渣器风机。改进目的是使冷却风量、风压便于调节，
不受锅炉一次风量和风压的限制。
以上对冷渣器数量、结构、风源等方面的改进增
大了冷渣器备用系数，增强了冷渣器的防堵渣功能。
但从前面的原因分析来看，上述改进不能从根本上
解决运行问题。而且２号炉冷渣器仍设计了可靠性
很低的旋转给料阀。在２号炉调试初期，旋转给料阀
it运维系统详细设计频繁卡涩；拆除旋转给料阀后出渣速度过快，排渣温
度过高（最高大于３００℃），并对刮板输送机构成危
害。因此，要从根本上解决冷渣器运行问题，必须对
运行调整采取相应措施，并对旋转给料阀进行改造。
３．２调试阶段的改进措施
（１）加强碎煤机的调整，严格控制入炉煤粒度。
（２）运行中，加强对第１冷却仓床温和床压的监视，
防止超温。（３）去掉旋转给料阀，改为手动插板门；刮
板式输送机加装变频调速装置；在刮板输送机链条
下部，加装一长约７５０ｍｍ钢板（钢板宽度与刮板机
相同）；排渣管内径不宜超过１８０ｍｍ，否则下渣过
多，阻力太大，刮板机易卡涩（见图３）。（４）进渣管、
冷却仓烟气出口分别安装插板式截止门，实现冷渣
器的不停炉检修。
３．３改进效果
２００５年３月，２号锅炉顺利投产。在（７２＋２４）ｈ
试运行期间，维持１、２台冷渣器连续运行即可保证
锅炉满负荷出力。基本解决了排渣困难、排渣温度高
的问题，并实现了连续排渣。冷渣器各风室压力维持
在１７ｋＰａ，各仓床层压力相同，床温形成明显梯度，
，排渣温度一
般控制在１００℃以下。不排渣时，停对应侧的刮板输
送机或关闭手动插板门，可防止冷渣器内渣料排空。
从表１可见，２号炉冷渣器各仓床层压力相同
并且一般在８ｋＰａ以上，说明各仓都存有大量渣料、
料层厚度基本相同、流化良好。渣料通过各仓料层差
压的微小差异，实现从第１冷却仓到第３冷却仓的
自然流动，必然极大改善风帽和耐磨内衬的磨损状
况。第１冷却仓的温度一般在４００～７００℃，减少了超
温的可能性。
而１号炉冷渣器一般几小时排渣１次。排渣时
可明显看到热烟气经排渣管外漏。为防止超温，运行
人员采用间断进渣方式，各仓的床层压力不同，第３
冷却仓床层压力仅２～３ｋＰａ，基本已空床；选择仓床
层压力也只有４ｋＰａ，但温度基本在７００～８５０℃。
另外，２号炉冷渣器设计上也有不足之处，主要
是进渣管角度偏大，热渣自流现象严重。事实上，在
对燃煤粒度严格控制后，１号炉冷渣器进渣管易堵
问题也得以改善，这说明，只要控制好入炉煤粒度和
炉膛流化风量保证不结焦，进渣管倾角在１１°可满
足运行要求。
图２２号炉冷渣器结构示意
Ｆｉｇ．２ＳｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅａｓｈｃｏｏｌｅｒｏｆＮｏ．２ｂｏｉｌｅｒ
１—炉膛；２—进渣管；３—冷却仓烟气出口；４—水冷管束；
５—布风板及г形风帽；６—旋转给料阀；７—风室
图３２号炉冷渣器刮板机结构改进示意
Ｆｉｇ．３Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅａｍｅｎｄｅｄｓｃｒａｐｅｒｃｏｎｖｅｙｏｒ
ｏｆＮＯ．２ｂｏｉｌｅｒ
表１１、２号炉冷渣器在相同煤粒度下运行参数对比
Ｔａｂ．１ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｏｐｅｒａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｂｅｔｗｅｅｎＮｏ．１
ａｎｄ２ａｓｈｃｏｏｌｅｒｓｗｉｔｈｔｈｅｓａｍｅｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙ
钱志永等：大型ＣＦＢ锅炉风水联合冷渣器运行问题分析及改进
双层pcb板第４期发电技术
４结语
（１）冷渣器运行中存在的问题主要是由入炉煤
中粗大矸石颗粒过多、排渣管上的旋转给料阀拆除
和运行操作不当等原因引起的。
（２）在设计上，对冷渣器数量、结构、风源等方面
进行改进；调试阶段，又采取了严格控制入炉煤粒
度、改造刮板输送机和加装隔离门等措施可较好地
解决冷渣器运行问题，实现连续排渣。冷渣器综合性
能得到提高。
（３）进渣管倾角由１１°增加到３０°后，冷渣器热
渣自流现象严重，进渣量可控性更差。１号炉运行实
践表明，控制好入炉煤粒度和炉膛流化风量保证不
规模工业应用时间还不长，相关理论和应用技术的
研究还需不断深入。
参考文献：
［１］姜义道，于龙，左国华，等．１３５ＭＷ等级循环流化床锅炉运行
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ＪＩＡＮＧＹｉ－ｄａｏ，ＹＵＬｏｎｇ，ＺＵＯＧｕｏ－ｈｕａ，ｅｔａｌ．Ｓｔｕｄｙｏｎｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ
ｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆ１３５ＭＷｃｌａｓｓｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇｆｌｕｉｄｉｚｅｄｂｅｄｂｏｉｌｅｒｓ［Ｊ］．
ＴｈｅｒｍａｌＰｏｗｅｒＧｅｎｅｒａｔｉｏｎ，２００４（１２）：２９－３０．
［２］钱志永，朱云鹏，熊体华．国产１３５ＭＷ循环流化床锅炉的调试
及运行［Ｊ］．华北电力技术，２００５（１）：４－７．
ＱＩＡＮＺｈｉ－ｙｏｎｇ，ＺＨＵＹｕｎ－ｐｅｎｇ，ＸＩＯＮＧＴｉ－ｈｕａ．Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇａｎｄ
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