摘要：由于约旦项目循环流化床锅炉燃烧的是油页岩，与燃煤相比，油页岩灰分含量比较大，由于油页岩锅炉底渣量较大，占总灰渣量的73%，渣量是目前世界上循环流化床锅炉最大的，因此，设置合理的输渣系统，对CFB 锅炉的安全运行具有重要意义。本文针对燃烧油页岩的循环流化床锅炉的输渣设备选型提出了一些建议，研究内容可为燃用油页岩的CFB 锅炉输渣设备选型提供参考。
关键字：油页岩 循环流化床 输渣设备 链斗式输送机 埋刮板式输送机
引言
约旦阿塔拉特电站项目是全球最大的油页岩电站，建设2台净出力235MW循环流化床汽轮机空冷发电机组。
油页岩属于劣质燃料，热值低．灰分含量高，燃烧快。为保证燃料充分燃尽，选用循环流化床锅炉。约旦油页岩锅炉排渣量大，经冷渣器冷却后达到180℃，如何选择输渣设备是一个难题。对于CFB 锅炉，我国主要采用机械除渣系统，另外还可采用气力除渣系统，但气力除渣系统不仅较为复杂，而且磨损严重，能耗高，还需配置空气压缩机站，使用较少。由于CFB 锅炉机组在国内主要采用机械除渣方式，由于约旦油页岩底渣量为世界上单台锅炉最大的，合理选择输渣设备是关键的一环，通过调研目前国内在实际运行中输渣设备所出现的问题以及存在的缺陷进行较为全面地分析，提出大型油页岩CFB 锅炉机组适用的较为经济和合理的输渣系统。
1 项目综述
本工程采用的是芬兰福斯特惠勒公司的循环流化床锅炉，锅炉为亚临界、自然循环汽包炉，单炉膛，平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢架结构。锅炉主要技术参数如下：最大连续蒸发量(BMCR)为868 t/h；主蒸汽压力为17.2 MPa：主蒸汽温度为541℃；给水压力为19.71MPa，给水温度为259.8℃：排烟温度为178℃；锅炉热效率为93.44%；燃料消耗量为637.6t/h。
1.1 燃料分析
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1.2 灰渣量
根据芬兰福斯特惠勒锅炉厂提供的数据，在锅炉BMCR工况下，产生的渣量为292.5t/h,在最差工况下，产生的渣量为501.9t/h。远远大于燃煤机组产生的渣量。表2为本项目的灰渣量，表3为本项目的灰渣成分分析。
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2 机械除渣设备选型
2.1 常用输渣系统
国内CFB 锅炉底渣输送系统主要有2种方式: （1）埋刮板输送机+斗式提升机；（2） 链斗式输送机+斗式提升机。
（1）埋刮板输送机+斗式提升机
图1 为埋刮板机输渣系统流程。在埋刮板输送机中，物料在全封闭的矩形断面壳体内，受到刮板链条在运动方向上的压力及物料在自身重力所产生的内摩擦力，克服物料在机槽内受到的外摩擦力，从而产生稳定的物料流动状态。为了提高运行可靠性，埋刮板输送机应避免采用倾斜上升尤其是大倾角布置方式。因此，要设置斗式提升机，将底渣经埋刮板输送机输送至斗提机底部后，由斗提机将底渣提升到一定高度，再进入渣仓。斗提机也可采用倾斜式，但牵引构件在垂度过大时需增设支撑牵引构件装置，使结构变得复杂，因此，一般情况下多采用垂直斗式提升机。埋刮板机输送系统运行流程如图2 所示。
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CFB 锅炉主要采用TB 式斗链提升机，主要采用重力式卸载方式，适用于输送松、散大粒径、温度≤250 ℃的物料。斗提机截面尺寸较小、占地少，物料在封闭的机壳内输送，物料不扬尘，也不污染环境。
（2）链斗式输送机+斗式提升机
图3 为链斗式输送机输渣系统流程。此系统主要将物料在与运动着的板式链连接的链斗内, 在电机减速机的驱动下, 从尾部运动到头部, 实现物料的输送;链条、链斗和物料这些运动部件一般装在带有支腿的半封闭的壳体内。也就是说, 无论水平或倾斜输送, 链条、链斗和物料这些运动部件之间没有相对运动, 只是整体沿着导轨移动, 工作原理比较简单。
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2.2 输渣系统对比
通过调研，对埋刮板输送机和链斗式输送机进行了对比，考虑到系统安全型，运行稳定性等因素，选择了造价相对较高，但运行和检修维护方便的链斗式输送机。接冷渣机出口冷却物料，约180℃，由链斗式输送机到渣仓，需要将温度自然冷却到约120℃，再进入渣仓。埋刮板输送机不能满足此要求。输渣系统对比表见表4。
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3 输渣系统的设备选型
根据系统要求，每台锅炉需配备以下主要设备（每台锅炉）：
共20台冷渣器，每台30t/h，10台工作，10台备用。
链斗输送机共2台，每台375t/h，一台工作，一台备用。
共2台斗式提升机，375t/h，一台工作，一台备用。
本项目的输渣系统选型见表5.
4 输渣系统的设备布置
本项目输渣系统设备布置见图4和图5.每台炉共20台冷渣器，每侧各有10个排渣口进入链斗式输送机，通过2台链斗式输送机+斗提机分别进入两个渣仓。
5 结语
为了保证约旦项目油页岩CFB 锅炉机组输渣系统具有稳定以及连续可控的输渣能力，对我国常用的2 种底渣输送方式进行比较，结果表明采用链斗式输送机加斗式提升机输渣系统较为合理。
通过分析这2 种输渣系统的工作原理、存在的问题以及适用条件，表明链斗式输送机加斗提机的输渣系统适用于约旦油页岩CFB 锅炉机组。高效的输渣系统不仅可以提高CFB 锅炉运行的稳定性，以及CFB锅炉内的物料平衡，而且可以稳定炉内燃烧，提高燃烧效率，保证CFB 锅炉机组的安全稳定运行具有重要的意义。
参考文献
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