流化床冷渣器工作原理和常见故障分析

摘要：主要阐述了流化床冷渣器的工作原理，并对目前流化床冷渣器在运行中

出现的故障进行了分析并提出一些解决措施，为以后流化床冷渣器的运行提供了

借鉴。

关键词：循环流化床锅炉，冷渣器，工作原理，故障分析

1 引言

作为一种新型的洁净煤燃烧技术，循环流化床锅炉以其独特的优势得到在国内得到了迅

猛的发展，但随着大批循环流化床锅炉的投运，也暴露了不少问题，这其中以冷渣器的问题

最为突出。冷渣器是保证流化床锅炉安全高效运行的重要部件，冷渣器不能正常工作是导致

流化床锅炉被迫停炉和减负荷运行的主要原因。

2 流化床冷渣器的工作原理

2.1流化床冷渣器作用

循环流化床锅炉炉膛下部排放的大渣温度在850℃～950℃之间，如果直接进行排放或进

入除渣系统，会危及人生安全，也不利于除渣系统和设备的安全运行，冷渣器的作用是将排

渣温度降低到除渣设备可以承受的温度，回收排渣的物理显热，流化床冷渣器还可以将排渣

中细的颗粒重新送回炉膛，以提高锅炉的燃烧效率和石灰石利用率。

以一台440t/h中间再热CFB锅炉为例，假定锅炉燃用煤Qnet.ar=15MJ/kg，Aar=46.8%,底

渣分额53%，如采用流化床冷渣器将锅炉排渣降到150℃，其热量全部被锅炉或热系统回收，锅炉折算热效率为90.28%，锅炉煤耗为85.58t/h；如直接排高温红渣，则锅炉折算热效率为89.09%，锅炉煤耗为86.72t/h。锅炉热效率相差1.19%，煤耗相差1.14t/h，如按锅炉年运行

小时5000小时、煤单价300元/吨计算，采用流化床冷渣器后每年可节约煤耗5700吨，每年节约资金171万元。大型CFB锅炉在燃用高灰分煤时，冷渣器回收的热量显得尤其突出。

2.2流化床冷渣器工作原理

流化床冷渣器就是一个小型流化床换热器，炉膛的高温渣由炉膛布风板经排渣管进入冷

渣器，冷却介质（空气或低温烟气）从冷渣器的风室通过布风板送入，流化介质由下而上穿

过布风板流化高温炉渣，炉渣在依次流过第1仓、第2仓、第3仓的同时，被流化介质（水

或空气）冷却，冷却后的低温渣排入除渣系统，被加热的流化介质携带少量细颗粒由回风管

送回炉膛。

2.3流化床冷渣器的优势

通常在中小CFB锅炉上采用铰龙和滚筒冷渣器等机械式冷渣器，机械式冷渣器冷渣能力

较小，且运行中容易出现机械传动故障，与机械冷渣器相比，流化床冷渣器具有以下优势：

1）流化床冷渣器在排渣、冷渣过程中没有机械传动装置，不会出现卡涩和堵死现象，

有利于锅炉的安全运行。

2）流化床冷渣器的冷却能力强，冷渣迅速；而机械式冷渣器的单台冷却能力很难达到

5t/h以上。

3）降低排渣温度，回收排渣的物理显热，提高锅炉效率。

4）由于炉渣细颗粒中的未燃尽碳和石灰石含量较高，流化床冷渣器能将该部分细颗粒送

回炉膛，减低排渣中的含碳量，提高石灰石的利用率。

3.流化床冷渣器运行中常见问题及改进措施

近几年，随着大批循环流化床锅炉的投运，暴露出了不少问题，这其中以冷渣器的问题

最为突出。冷渣器是保证循环流化床锅炉安全高效运行的的重要部件，其能否正常工作是导

致锅炉被迫停炉和减负荷运行的主要因素。流化床冷渣器在运行中常见的问题有：

3.1 冷渣器进渣管堵塞

冷渣器的排渣控制方式，目前国内的冷渣器有进渣机械控制和出渣控制两种方式，见下图。

冷渣器进渣管、冷渣器内部的结渣和堵塞是相互影响的，当出现结渣时，可造成堵塞；