本發明屬于電力環保節能技術領域，具體涉及一種余熱回收渣水冷卻系統。
背景技術：
水冷式排渣系統是電廠燃煤鍋爐應用多年的排渣技術。20世紀50～70年代，電廠對于環保的要求并不嚴格，水資源也非常充足，因而電廠輸渣主要采用水力沖渣系統，周邊一般都要設置儲灰渣場地，水資源也不回收利用，耗能耗水量大。自20世紀80年代起，電廠除渣系統主要采用渣漿泵、脫水倉等設備為主體的水力除渣技術，其主要問題是系統復雜、占地面積大、能耗高、維護量大等。到了90年代末期，隨著大型水浸式刮板撈渣機的引進消化并應用推廣，使得渣水循環系統由大容量間斷運行變為小容量連續運行，上述問題得到了有效改善。同時為了避免水資源被浪費和減少污水排放，除渣冷卻水需澄清冷卻后循環使用，電廠還要建造與之相配套的水處理設施。目前，這一系統還較廣泛地應用于大中型固態排渣煤粉爐的水冷式排渣系統中。
爐底渣是煤粉在鍋爐爐膛中燃燒的產物，爐底渣的溫度一般約為900℃左右，在從鍋爐冷灰斗出口下落到刮板撈渣機的過程中，需要大量的冷卻水對其進行冷卻和粒化，冷卻水吸收了爐底渣的熱量后，溫度升高到60℃左右。
目前，國內外大中型電廠的水冷式機械除渣系統大都采用有渣水處理回收再利用的循環運行方式。高溫爐渣由排渣口落入撈渣機水槽內，再經刮板撈渣機將水冷卻后的爐渣刮出渣槽，輸送至渣倉，由渣車運至渣場。在此過程中為保證水槽內水溫較低，撈渣機水槽有大量補水，使水槽始終處于溢流狀態，含渣的溢流水經地溝進入溢流水池，用渣漿泵送至高效濃縮機(或多級澄清池)澄清、自然冷卻，或強制冷卻后再由泵送回撈渣機進水口，重復使用。冷渣過程中的蒸發/汽化損失水和輸渣過程中隨渣帶走的水由系統補水口補充，整個水系統基本處于一個連續的動態平衡狀態。
現有的閉式循環冷卻的除渣系統，運行復雜、耗水量大、熱量損失大、高效濃縮機等設備能耗高、管道堵塞嚴重、維護工作量大。
作為電廠重要的輔助系統，如何能夠實現節能減排，簡化刮板撈渣機除渣系統，減少冷渣水的耗量，同時回收冷渣水的熱量就成為業界研究的重點方向。
技術實現要素：
針對上述技術問題，本發明的目的是提供一種用于水浸式刮板撈渣機的余熱回收渣水冷卻系統。
為了實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：
本發明提供一種余熱回收渣水冷卻系統，包括水浸式刮板撈渣機3、水槽4和渣倉24，水槽4布置在火力發電廠鍋爐的鍋爐渣井1的正下方，水槽4的側壁設置有溢流口11，水浸式刮板撈渣機3布置在水槽4中。
該系統進一步包括自動補水單元、渣水冷卻單元、余熱使用裝置20和爐渣反沖洗單元。
所述自動補水單元包括第一供水設備5；第一供水設備5的出水端通過渣井補水管7與鍋爐渣井1連接，第一供水設備5的出水端還通過水槽補水管8與水槽4連接；第一供水設備5的出水端設置有自動補水閥6。
所述渣水冷卻單元包括水槽液位計10、溢流水過濾器12、儲水箱13和渣水冷卻器17；所述水槽液位計10設置在水槽4上；所述溢流水過濾器12的進水端與水槽4的溢流口11連接，出水端與儲水箱13的進水口連接；儲水箱13的出水口通過循環進水管18與渣水冷卻器17的放熱端的進水口連接，渣水冷卻器17的放熱端的出水口通過循環出水管30與水槽4連接。
所述循環進水管18上分別設置有循環水自動閥16和渣水循環水泵15；所述余熱使用裝置20分別通過熱媒進水管22和熱媒出水管32與渣水冷卻器17的吸熱端的進口和出口連接；所述熱媒進水管22上設置有熱媒水自動閥21。
所述爐渣反沖洗單元包括反沖洗水管25和污水池27。所述反沖洗水管25的一端與第二供水設備35的出水端連接，另一端與渣倉24側壁的渣倉水過濾器34連接；所述渣倉24的下部通過自流管道26與污水池27的進水端連接，污水池27的出水端通過污水管道29與水槽4連接；污水管道29上設置有污水泵28。
所述自動補水單元還包括水槽溫度計9，水槽溫度計9設置在水槽4上；水槽溫度計9與自動補水閥6聯鎖。
所述溢流水過濾器12的濾網采用不銹鋼材質，濾網目數為16目。
所述儲水箱13采用低位布置，儲水箱13的高度低于水槽4的溢流口11的高度。
所述循環進水管18上還設置有循環進水管溫度計19；所述循環出水管30上設置有循環出水管溫度計31。
所述熱媒進水管22上還設置有熱媒進水管溫度計23；所述熱媒出水管32上設置有熱媒出水管溫度計33。
所述儲水箱13上設有儲水箱液位計14；循環水自動閥16、循環水泵15和熱媒水自動閥21均與儲水箱液位計14聯鎖。
所述余熱使用裝置20的被加熱介質為凝結水或鍋爐補充水。
所述的渣水冷卻器17為管殼式換熱器，其換熱管采用鈦管材質，換熱方式為逆流換熱，被加熱介質流經換熱管內，放熱介質流經管外；外殼為可拆卸式。
所述儲水箱13、循環進水管18、循環出水管30、循環水自動閥16、渣水冷卻器17、熱媒進水管22和熱媒出水管32的外部均設置有保溫層。
與現有技術相比，本發明的有益效果在于：
1、本發明的余熱回收渣水冷卻系統一般用于電力節能環保行業，工作位置在火力發電廠鍋爐的爐底位置，通過將水浸式刮板撈渣機水槽的補水與水溫聯鎖，減少了冷渣的水耗量，減少了水槽的溢流水量，實現了水浸式刮板撈渣機的渣水自平衡；
2、本發明的余熱回收渣水冷卻系統通過渣水冷卻器，冷卻高溫冷渣水，回收高溫冷渣水中的部分熱量，用于加熱余熱利用的被加熱介質；
3、本發明的余熱回收渣水冷卻系統簡化了濕式刮板撈渣機除渣系統，改善了鍋爐房內撈渣機周圍的環境衛生。
附圖說明
圖1為本發明的余熱回收渣水冷卻系統的示意圖。
其中的附圖標記為：
1鍋爐渣井2關斷門
3水浸式刮板撈渣機4水槽
5第一供水設備6自動補水閥
7渣井補水管8水槽補水管
9水槽溫度計10水槽液位計
11溢流口12溢流水過濾器
13儲水箱14儲水箱液位計
15渣水循環水泵16循環水自動閥
17渣水冷卻器18循環進水管
19循環進水管溫度計20余熱使用裝置
21熱媒水自動閥22熱媒進水管
23熱媒進水管溫度計24渣倉
25反沖洗水管26自流水管
27污水池28污水泵
29污水管30循環出水管
31循環出水管溫度計32熱媒出水管
33熱媒出水管溫度計34渣倉水過濾器
35第二供水設備
具體實施方式
下面結合實施例對本發明進行進一步說明。
如圖1所示，本發明的一種余熱回收渣水冷卻系統，包括水浸式刮板撈渣機3、水槽4、渣倉24、自動補水單元、渣水冷卻單元、余熱使用裝置20和爐渣反沖洗單元。
所述水槽4布置在火力發電廠鍋爐的鍋爐渣井1的正下方，在鍋爐渣井1的底部設置有關斷門2。所述水槽4的側壁設置有溢流口11。
所述水浸式刮板撈渣機3布置在水槽4中，將鍋爐底渣輸送至渣倉24儲存。
所述自動補水單元包括第一供水設備5和水槽溫度計9。第一供水設備5的出水端通過渣井補水管7與鍋爐渣井1連接，第一供水設備5的出水端還通過水槽補水管8與水槽4連接。第一供水設備5的出水端設置有自動補水閥6。水槽溫度計9設置在水槽4上，用于監測水槽4內的渣水溫度。所述水槽溫度計9與自動補水閥6聯鎖，當水槽4內的渣水溫度高于高溫設定溫度時，自動補水閥6開啟，進行補水，冷卻鍋爐底渣；當水槽4內的渣水溫度低于低溫設定溫度時，自動補水閥6關閉。其中，高溫設定溫度為75℃，低溫設定溫度為60℃。
所述渣水冷卻單元包括水槽液位計10、溢流水過濾器12、儲水箱13和渣水冷卻器17。所述水槽液位計10設置在水槽4上，用于監測水槽4的水位。所述溢流水過濾器12的進水端與水槽4的溢流口11連接，出水端與儲水箱13的進水口連接。儲水箱13的出水口通過循環進水管18與渣水冷卻器17的放熱端的進水口連接，渣水冷卻器17的放熱端的出水口通過循環出水管30與水槽4連接。
所述溢流水過濾器12的濾網采用不銹鋼材質，濾網目數為16目；濾網采用人工清理方式，當水槽液位計10監測到水槽4的水位高于設定值時，系統報警，溢流水溢流不暢，提示清理溢流水過濾器12的濾網。
所述儲水箱13采用低位布置，儲水箱13的高度低于水槽4的溢流口11的高度，便于水槽4溢流水能自流至儲水箱13。儲水箱13上設有儲水箱液位計14。
所述循環進水管18上分別設置有循環水自動閥16、渣水循環水泵15和循環進水管溫度計19；所述循環出水管30上設置有循環出水管溫度計31。循環進水管溫度計19和循環出水管溫度計31分別用于監測循環進水管18和循環出水管30內的水溫。所述循環進水管18內的水溫為75±5℃；所述循環出水管30內的水溫為40±5℃。
所述余熱使用裝置20分別通過熱媒進水管22和熱媒出水管32與渣水冷卻器17的吸熱端的進口和出口連接。所述熱媒進水管22上分別設置有熱媒水自動閥21和熱媒進水管溫度計23；所述熱媒出水管32上設置有熱媒出水管溫度計33。熱媒進水管溫度計23和熱媒出水管溫度計33分別用于監測熱媒進水管22和熱媒出水管32內的被加熱介質的溫度。
所述循環水自動閥16、循環水泵15和熱媒水自動閥21均與儲水箱液位計14聯鎖，當儲水箱13的液位高于高液位設定值時，循環水自動閥16、循環水泵15和熱媒水自動閥21開啟，將高溫渣水輸送至渣水冷卻器17內，加熱余熱使用裝置20輸送至渣水冷卻器17內的被加熱介質；當儲水箱13的液位低于低液位設定值時，循環水泵15、循環水自動閥16和熱媒水自動閥21關閉。
所述余熱使用裝置20的被加熱介質為凝結水或鍋爐補充水，水溫由20℃～30℃被加熱至60±5℃。
所述爐渣反沖洗單元包括反沖洗水管25和污水池27。所述反沖洗水管25的一端與第二供水設備35的出水端連接，另一端與渣倉24側壁的渣倉水過濾器34連接。所述渣倉24的下部通過自流管道26與污水池27的進水端連接，污水池27的出水端通過污水管道29與水槽4連接。污水管道29上設置有污水泵28。渣倉24內的爐底渣所攜帶的水分，經過自流管道26，自流至污水池27內，再經過污水泵28、污水管道29輸送回水槽4內。
所述的渣水冷卻器17為管殼式換熱器，其換熱管采用鈦管材質，換熱方式為逆流換熱，被加熱介質流經換熱管內，放熱介質流經管外；外殼為可拆卸式，便于進行殼程的清潔。
所述儲水箱13、循環進水管18、循環出水管30、循環水自動閥16、渣水冷卻器17、熱媒進水管22和熱媒出水管32的外部均設置有保溫層。
本發明的工作過程如下：
鍋爐渣井1的底部關斷門2開啟，鍋爐底渣進入水槽4中。
當水槽4中冷渣水溫度持續高于75℃時，自動補水閥6開啟，進行補水，冷卻鍋爐底渣，當水槽4內的渣水溫度低于低溫設定溫度時，自動補水閥6關閉。冷卻后的鍋爐底渣通過水浸式刮板撈渣機3輸送至渣倉24儲存。
水槽4內的冷渣水經過溢流口11進入溢流水過濾器12，并持續溢流進儲水箱13，當儲水箱13的液位達到高液位設定值時，循環水自動閥16、循環水泵15和熱媒水自動閥21開啟，將高溫渣水輸送至渣水冷卻器17內，加熱余熱使用裝置20輸送至渣水冷卻器17內的被加熱介質；當儲水箱13的液位低于低液位設定值時，循環水泵15、循環水自動閥16和熱媒水自動閥21關閉。冷卻后的冷渣水被輸送回水槽4內，繼續冷卻鍋爐底渣。此過程中，自動補水單元補進水槽4內的水量，與水槽4內蒸發的水量達到動態自平衡。
通過反沖洗水管25對渣倉24內的鍋爐底渣進行反沖洗，渣倉24內的爐底渣所攜帶的水分，經過自流管道26，自流至污水池27內，再經過污水泵28、污水管道29輸送回水槽4內。