链条炉排锅炉燃烧问题分析

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　　【摘要】本文主要分析了轻型链条炉排运行过程中煤料燃烧的对轻型链条炉排产生的影响。
　　【关键词】链条、炉排、燃烧
　　一、我国现有锅炉基本燃烧情况
　　我国锅炉大多数采用链条炉排，链条炉排突出的优点是冷却好、投资少、操作简单，运行比较可靠。但是也存在不少缺点：除结构复杂外，在燃烧方面存在的问题比较多如：煤燃烧不完全导致锅炉出力不足，炉渣含碳量高，冒黑烟、煤种适应性差，不能烧次煤，炉排漏煤量大等。分层燃烧技术是系列技术较好的解决了链条炉排层燃存在的问题。分层燃烧技术是系列技术，有分层半沸腾燃烧技术、分层半悬浮燃烧技术、分层半沸腾半悬浮燃烧技术、均匀分层半沸腾燃烧技术、均匀分层半悬浮燃烧技术、均匀分层半沸腾半悬浮燃烧技术。从结构上分两类即内分层和外分层。以上分层燃烧技术各有特点，效果都不错，但有所区别。应用以上技术要因炉制宜，视其炉型、额定出力多少，媒质及要求等因素选用恰当的技术。此种技术的共同特点：技术装备比较简单，实施起来比较容易，改造工程量很小，投资少，效果好见效快（3至6个月收回投资）。
　　运动炉排层燃问题剖析：运动炉排指链条炉排、振动炉排、往复炉排。由于我国现在应用大量的链条炉排锅炉。凡接触过工业锅炉的大都有同感：锅炉出力不足，增负荷慢、炉渣含碳量高。排烟热损失大，热效率低。锅炉不同程度的冒黑烟，上缴污染治理费。锅炉吃细不吃粗，不能烧次煤，煤闸板、老鹰铁易烧毁和炉排故障多等等。为什么会出现这些问题，采取什么方法解决这些问题。
　　1、煤种的制约：设计锅炉都要首先选定燃用煤种。严格讲什么炉子烧什么煤是一定的。当烧设计用煤而且达到燃烧要求时，锅炉才能达到额定参数。然而，在我们国家不仅达不到这么高要求，而且供应锅炉烧的煤相当混乱，基本上是来什么煤烧什么煤。非正规开采的小煤窑媒质变化更大，煤的灰分高达0.3-0.4，这势必带来诸如出力不足，增负荷慢等一系列问题。
　　2、给煤方式问题：常规锅炉给煤方式：煤从煤仓经落煤管、加煤斗落在炉排上，再随炉排的运动经煤闸进入炉内燃烧，这种给煤方式有许多缺点。
　　1）煤层密实：煤从煤仓落到炉排上落差较大，在加上煤仓和落煤管内煤的重量，炉排上的煤被压得很密实，煤在炉排的带动下煤层经过煤闸又一次被挤压，所以进入燃烧室的煤层相当密实，造成煤层通风阻力大，透气性差，致使煤层在供氧不足的情况下燃烧。势必燃烧不完全，达不到应发出的热量。将造成一系列的问题。
　　2）煤层颗粒大小不一，分布不合理：我们国家的工业锅炉大都烧原煤，原煤的颗粒度不统一，大颗粒煤有的大与于100毫米，小的如面粉，而且大小颗粒混杂没有一定比例。这种煤构成的煤层可想而知是不会均匀的，煤层的通风量也不可能均匀，燃烧当然不会均匀，观察火床发现，煤层进入炉膛起燃不同步，火焰高低参差不齐，火床燃烧面的颜色有红有暗，个别地方出现火口，火床和燃烧室的温度不仅比较低而且分布不均匀，高低温差较大。
　　3）煤仓内煤颗粒分布状况制约煤层燃烧效果：煤仓内煤颗粒分布情况与向煤仓进煤方式和位置有关。当从煤仓中心线方向进煤时，煤仓中的进煤呈现塔形，此时炉排上的煤层是两侧大颗粒煤多，中间细末煤多。这种煤层显然不利于燃烧，而且容易烧毁炉排侧密封件，当煤仓从一侧进煤时，煤仓的一侧细末煤多，另一侧大颗粒多。炉排上的煤层结构特点也是这个规律。显然这种煤层同样不利于煤层完全燃烧。所以煤仓的进煤特点也直接制约煤的燃烧。
　　综合以上分析可以看出锅炉给煤方式、锅炉给煤设备直接影响锅炉燃烧的好坏。
　　 3、燃烧装置问题：包括与煤燃烧有关系的一切设备。我国现有的设备比较落后。而且都存在好多问题。炉排粗制滥造，运行中跑偏、卡碰、断炉排片事故时有发生，炉排片间隙大小不均，通风不均匀，漏煤量大。炉排普遍较短，煤层燃烧时间受到限制，煤闸操作不灵，起落困难，经常烧毁和严重变形。炉拱基本上没有脱离原始型，与煤的燃烧配合不当，没有充分发挥出炉拱的作用。普遍不重视二次风的作用。一次风室窜风、风压、风量不均衡，风门及放灰机构失灵。烟、风、灰门不严，锅炉漏风、漏烟等这些问题都影响燃烧。
　　4、管理方面的问题：主要表现在，人员素质差，技术水平低，如：一次风调整手柄长期损坏得不到修复，看火门，长期关不严，能关严也不关严，除尘器下面的放灰门开着关不死，锅炉长期烧正压。
　　二、理想燃烧及其途径
　　通过以上分析，煤的燃烧属于多相燃烧范围其燃烧过程中析出挥发物，挥发物的燃烧对煤焦的燃烧起到制约作用。使固体碳的过程复杂化，困难化，固体燃料氧化（燃烧）反映过程中的次级反映既一氧化碳和二氧化碳的产生以及一氧化碳的氧化反应和二氧化碳的还原反应，都不利固体碳和天然矿物质的燃烧。因此锅炉的燃烧只有达到理想燃烧才能合理利用能源，达到无污染燃烧。理想燃烧顾名思义就是：固体燃料如煤或木柴能够达到完全燃烧或接近完全燃烧，燃烧产物烟气排放到大气中的有害物质对人体构不成危害，即排放到大气中的苯并芘、一氧化碳、二氧化碳、氮氧化合物达到《国家环境大气环境卫生标准》的要求。当大气中的上述有害物质的浓度能够符合这个标准的要求时，这些有害物质对人体够不成危害。因此达到这个条件的燃烧称为无污染燃烧。建立无污染燃烧这个概念可以给我们一个概念，不要老认为环境污染是无止境的无法治理的。只要合理的对燃烧设备进行改造和优化可以达到或接近无污染燃烧。通过以上分析可以通过下述途径实现理想燃烧：
　　1、变现有锅炉的多相燃烧为分相燃烧。使固体燃料在同一锅炉内分解成气相态的燃烧和固相态的燃烧，并使其按照各自的燃烧特点和相适应的燃烧方式，在同一个燃烧室内有联系的，互为依托的，相互促进燃烧达到完全的燃烧或接近完全燃烧的目的。这里指的分相不是指通过汽化炉分离后再将两者放在同一炉内燃烧，而是指固体燃料的干燥、干馏、汽化，以及由此产生的气相燃料和固相燃料态的煤焦，在同一炉内同时燃烧。所以分相燃烧设备不同于煤气发生炉和炼焦炉。
　　2、低过氧燃烧和欠氧燃烧。固体燃料尤其是煤在燃烧过程中要保持一定的过剩空气量（过剩空气系数（a）一般大1.5）这种燃烧叫浓氧燃烧。在分相燃烧中根据燃烧性质和燃烧处所不同可以采取低过氧燃烧a小于1.25和欠氧燃烧 a小于1，其目的是控制和减少氮和硫氧化物的生成。
　　3、创造良好的燃烧设备。
　　4、合理的操控燃烧设备。
　　三、整改措施分述如下：
　　（一）给煤装置改造 我国的层燃锅炉都是燃用原煤，其中占多数的链条炉排锅炉，原有的斗式给煤装置，使得煤块和煤末混合堆实在炉排上，阻碍锅炉进风，影响燃烧。将斗式给煤装置改造成分层给煤装置。即使用重力筛选将原煤中块、末自下而上松散地分布在炉排上，有利于进佩，改善了燃烧状况，提高煤的燃烧率，减少灰渣含碳量，可获得 5％～20％的节煤率，节能效果视改前炉况而异，炉况越差，效果越好。投资少，回收快。
　　(二)燃烧系统改造 对于链条炉排锅炉现有的燃烧系统进行必要的改造和完善，可以使燃料效率提高5%～10%。主要技术措施是锅炉燃烧室的优化，不如安装省煤器、实行计算机控制等。
　　 (三)炉拱改造 链条炉排锅炉的炉拱是按设计煤种配置的，有不少锅炉不能燃用设计煤种，导致燃烧状况不佳，直接影响锅炉的热效率，甚至影响锅炉出力。按照实际使用的煤种，适当改变炉拱的形状与位置，可以改善燃烧状况，提高燃烧效率，减少燃煤消耗。现在已有适用多种煤种的炉拱配置技术。这项改造可获得 10％左右的节能效果，技改投资半年左右可收回。 # [! Q0 j& Q- e# V: L
　　(四)锅炉辅机节能改造 燃煤锅炉的主要辅机――鼓风机和引风机的运行参数与锅炉的热效率和耗能量直接相关，用适当的调速技术，按照锅炉的负荷需要调节鼓、引风量。维持锅炉运行在最佳状况，一方面可以节约锅炉燃煤，又可以节约风机的耗电，节能效果是很好的。 ) (五)控制表统改造 工业锅炉控制系统节能改造有2类。
　　第一，按照锅炉的负荷要求，实时调节给煤量、给水量、鼓风量和引风量，使锅炉经营常处在良好的运行状态。将原来的手工控制或半自动控制改造成全自动控制。这类改造，对于负荷变化幅度较大，而且变化频繁的锅炉节能效果很好，一般可达 10％左右。
　　第二，对于供暖锅炉，在保护足够室温的前提下，根据户外温度的变化，实时调节锅炉的输出热量，达到舒适、节能、环保的目的。 实现这类自动控制，可使锅炉节约 20％左右的燃煤。
　　工业锅炉节能技术改造的以上各项内容实施后，较大幅度地减少煤炭或其他燃料的消耗，提高了锅炉出力，进而减少温室气体 CO2 的排放量，有利于缓解全球气候变暖，同时也减少酸雨气体 SO2 和总悬浮颗粒物的排放量，有益于改善地区的生态环境。
　　【参考文献】王永生 2～10t/h链条炉排锅炉存在问题及改进措施【期刊论文】-工业锅炉 2008（04）
　　郝丛 工业锅炉的节能分析【期刊论文】-河北北方学院学报（自然科学版）2006（04）
　　陈爽、杨怡力 分层燃烧技术的新态势【期刊论文】-节能2009（08）
　　
　　

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