河南神火集团商丘市佛光铝业有限公司发电二厂（原河南神火集团铝电工程建设指挥部神火示范电站，以下简称：神火佛光电厂）#1机组采用了东锅440T/h超高压一次中间再热循环流化床锅炉，型号为DG440/13.7-Ⅱ2。自2004年10月25日投产以来，由于风水冷选择性排灰冷渣器在运行中出现了一系列问题，使主机安全经济运行受到限制。且风水冷选择性冷渣器用高压头罗茨风机提供风源致使设备磨损严重，不仅厂用电率较高，且设备可利用小时数低，定期检修及日常维护成本高。神火佛光电厂在对各式冷渣设备调研的基础上，决定选用当时运行较安全可靠、经济的灵式滚筒冷渣机，替代锅炉厂原配套的风水选择性排灰冷渣器。技改项目于2005年6月21日停机小修期间组织实施并完成，2006年3月20日停机大修期间又对进渣口采用不锈钢多波纹膨胀节封闭密封改造。一年多的运行情况表明，使用效果达到了设计目的：运行操作简单可靠、维护工作大大减小，现场环境卫生状况大大改善；至3月20日计划大修停机，锅炉连续运行了174天，没有受冷渣器的困扰，厂用电率下降了0.18；今年4月20日大修结束，一直连续运行，目前设备状况良好，截止9月24日又安全运行157天，突破200天或长周期运行成为可能。此项技术改造使CFB炉长期、安全、稳定运行得到了有力保障。

1.1风水冷选择性排灰冷渣器简介

在炉膛的两侧墙，各布置一台非机械式选择性排灰冷渣器。渣从水冷壁侧墙高于床面约200mm处的排渣口排出。在每个进渣管上布置有定向排渣风管，保证渣从炉膛至冷渣器顺利输送，风管内的送风由回料阀高压流化（萝茨）风机提供，以压缩空气作防堵吹扫气源。

冷渣器为四分仓结构，中间用带有底部连通通道的分隔墙隔开，各自配有独立的Г型定向风帽及风室布风装置,形成四个流化床，一室为选择室，作事故时排放大块渣，二、三室布置有蛇形水冷管束，四室确保排渣温度≤150℃。冷渣器单独配有两台高压罗茨鼓风机，其额定功率为500KW，一运一备。

1.1风水冷选择性排灰冷渣器存在的问题

由于我国电站锅炉燃“百家煤”的现状，实际入炉煤粒度很难满足设计要求。神火佛光电厂设计燃料粒度为0-9mm，平均粒度1.8mm。实际进炉煤粒径9mm以上的占10-20，且多是硬度较大的煤矸石或石块。当渣粒度较小或渣量较少时，排渣基本没问题；一旦渣粒大，将造成流化不良。锅炉运行过程中当大量排渣时，造成一室流化不良而堵塞，由于灰渣中含有未燃尽碳粒子，灰渣堆积后造成再燃，致使一室灰渣温度升高产生结焦现象，结果导致冷渣器无法正常运行，只能从一室下部事故排渣管捅渣，造成现场环境污染。归纳主要存在以下问题：

1)进渣管高压排渣冷风频繁作用下，造成排渣口处浇注料脱落或严重磨损，致使水冷壁磨损而发生爆管现象（发生1次，停机处理）。

2)由于风机容量及系统设计限制，冷渣器的调节性能比较差，处理大块的能力明显不足，导致堵渣、灰渣复燃结焦现象。值班员花费大量精力、时间对冷渣器进行调整、捅渣。

3)风帽磨损严重，导致定向风帽发挥不了定向作用，局部造成死区，导致结焦现象。

4)冷渣器内部耐火耐磨材料脱落，影响炉渣的流化、排渣。

5)床内水冷管束会因磨损产生泄漏。

6)冷渣用风量大、风压高，占用厂用电率高。

7)对煤质及制煤系统可靠性要求高。

8)运行操作量大，监盘任务重；维修维护工作量大，费用高。

2.1冷渣机的工作原理及结构特点

LGT型系列灵式滚筒冷渣机是适应循环流化床锅炉向大容量方向发展的要求而设计开发的第三代产品。它由百叶式传热滚筒、进渣装置、出渣装置、转动机构、旋转接头、防窜装置、冷却水系统、电控装置、基础构架等组成。在工作时由变频器调速，通过减速机驱动链条带动滚筒低速转动，冷渣器内筒壁上焊接有一条沿轴向螺旋形导向叶轮和沿叶轮相领间隔布置的45度径向倾斜叶片，整个叶轮型线由数个形状一样的小叶片组成，各相领叶片间留有热膨胀间隙，构成很多个具有携带功能的换热单元，炉渣从马蹄形弯管进入冷渣器内筒，在径向倾斜叶片的携带作用下运转至滚筒顶部然后落下，且在螺旋形导向叶片的作用下被缓慢带往出渣口，经埋刮板输渣机和链斗机送往渣仓，或直接由车接拉走；冷却水由旋转水接头内套筒进水、水冷筒体及筒体外部回水管、回水集中管、旋转水接头内外套间回水，与灰渣逆向流动，将灰渣物理热带走，回水可回收利用；在进、出渣装置上安装有负压吸尘管，接至电除尘器入口烟道，利用引风机产生的负压防止滚筒内灰尘外冒污染环境，并具有一定的风冷作用，至此，完成冷渣换热全过程。水源可取自工业水、化学除盐水、软化水或凝结水。LGT型冷渣机结构特点：

1)进渣管通径大而不易堵塞，对灰渣粒度变化不敏感；

2)增加了叶片的密度和叶高，延长滚筒长度，传热效率高，水量满足，保证额定出力时排渣温度在150℃以下；

3)进渣口采用齿形密封和反螺旋防漏技术，密封效果好，使用寿命长；

4)进出渣口密封处均设计有负压吸尘装置，有效防止灰尘外冒，且兼具风冷作用；

5)进、出水管集中一体的灵式旋转水接头（类似双水内冷发电机的转子内冷水旋转接头），密封简单，效果好，不漏水，检修维护方便，费用低；

6)冷却水分散回水管布置在筒外，防止因水管磨损而造成泄漏，滚筒安全可靠，便于维修；

7)滚筒水平调节装置简单，支撑圈和支撑轮长期磨损，滚筒下降，可方便的调节滚筒高度，延长支撑轮和支撑圈的使用寿命，且支撑圈与筒体是螺栓连接，支撑圈、支撑轮易于更换；

8)正常运行时，进渣管路没有任何控制部件，排渣量利用转速控制，与冷渣机转速在出力范围内成线性对应关系，利用变频调速实现出力自动跟踪锅炉渣量，易于实现床压自动控制。

9)有冷却水超温报警、断水停车（并报警）、超压泄放等安全保护。

10)“以人为本”的设计思想，滚筒内径考虑检修工作人员的空间需要，直径在1500mm，便于内部检修；

2.2冷渣机的选型及系统设计

2.2.1神火佛光电厂440T/hCFB炉燃用无烟煤，其煤的资料如下：