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作者:ope体育体育赛事|2020-04-01|浏览:50

復合燃燒技術在鏈條鍋爐上的應用

鏈條鍋爐的使用現狀鏈條鍋爐是我國目前應用最廣泛的一種燃煤鍋爐,其數量占我國目前在用鍋爐總臺數的70%以上。鏈條鍋爐的運行特點是燃燒穩定、操作簡單、煙塵排放量低,ope体育体育赛事符合環保要求,ope体育体育赛事所以應用范圍廣。鏈條鍋爐的蒸發量從0.2th―直到75th算得上家族龐大、種類繁多。

但在長期的使用過程中,此種燃燒技術也暴露出了許多弱點。除了其易損壞、維修難度大外,燃燒狀況明顯要比同樣為機械層燃式的往復推動式爐排鍋爐差。這是因為鏈條爐排鍋爐在運行時不能像往復推動爐排那樣對其火床上煤層進行反復推動與攪動,不斷地將新煤與紅煤均勻混合,使火床煤層松動,增加通風空隙,使煤得以充分燃燒。鏈條鍋爐運行時,由于爐排的帶動,從煤倉下來的煤,經過煤閘板下面時被壓實,使煤層厚度成為定值平鋪在鏈條爐排上;進入預熱干餾區后,煤層最上面的煤先干燥并析出揮發分,而下層的煤升溫緩慢,來不及干燥分解就被帶到主燃區,從而造成煤層預熱不良,易板結,很不利于充分燃燒。進入主燃區后,平鋪煤層受爐膛輻射熱的影響,開始熾熱燃燒。燃燒時由上層逐漸燒至下層,燒過的煤渣覆蓋在表面,使中下層的煤得不到熱輻射,表面如同包了一層硬殼;硬殼內主要是一氧化碳,外層主要是二氧化碳,空氣中的氧必須透過硬殼才能與碳接觸;特別是燃用粘結性強、灰熔點低且含水分較多的煤時,很容易形成燃燒層表面的堅硬熔渣或板結,使碳與氧的接觸更為困難,導致化學不完全燃燒,造成很大的灰渣熱損失。

進入燃盡區后,爐膛熱輻射和供氧量均大幅度減少,覆蓋在灰渣下的殘碳,除相鄰來的導熱給予少氣一般由送風機經爐排下方穿過煤層送入爐膛;由于煤層平鋪后經煤閘板壓實,造成通風阻力增大,不僅增加了風機電耗,也嚴重影響了煤的燃燒。

由于存在上述弊病,目前鏈條鍋爐熱效率普遍達不到設計值,以其中較典型的DZL4―1.25―A型快裝鏈條鍋爐為例,其熱效率設計值一般為75%,但實際平均熱效率大約僅有65%,少數甚至低于50%,灰渣含碳量普遍在25%~35%,各項熱能指標均很差。盡管有關部門開動腦筋,采取了一些提高熱能指標的措施,如爐拱改造、將傳統煤倉閘控式送煤裝置改為分層送煤裝置等,也確實收到了一定成效,但并沒有真正改變鏈條鍋爐普遍“雙低(熱效率低、蒸發量低)及灰渣含碳量高的被動局面。

2復合燃燒技術的綜合分析所謂復合燃燒,就是在爐排層燃的基礎上增加部分粉煤燃燒,在爐膛的下部仍為鏈條爐排上的傳統火床層燃,在上部則新加入少量煤粉(約占燃煤總量的15%~20%)進行空中懸浮燃燒即室燃。這一燃燒技術是黑龍江哈爾濱星光機器廠潘名麟高級工程師經過多年實踐總結出來的一項成熟技術,已獲國家專利。該技術于1993年被黑龍江省國防工業辦公室列為重點推廣的節能項目,要求在全省國防工業系統內因爐制宜推廣應用。目前該節能項目已由國家經貿委負責向國內鏈條鍋爐使用單位推廣普及。

運行時,鏈條爐排上的煤層比以往略薄,仍保持層燃狀態;在爐排上方兩側噴入煤粉(約占鍋爐總燃煤的20%)進行懸浮燃燒。這樣,下部的火床為懸浮狀煤粉提供了充分的點火條件,噴入爐膛的煤粉將被立即點燃而上部的煤粉懸浮燃燒大大提高了爐膛溫度,為下面爐排上的煤層充分燃盡創造了極為有利的條件,提高了鍋爐的燃燒效率。層燃與室燃在同一爐膛內相互作用,使燃料充分燃燒,同時又增加了鍋爐的出力。

復合燃燒技術又優于單純采用煤粉的室燃技術。這是由于單純煤粉室燃爐采用中心油槍式煤粉噴嘴,在冷爐點火時,需要耗費大量寶貴柴油和許多時間,才能將煤粉點燃。如一臺35t/h煤粉鍋爐,一次點爐就需耗費約7t柴油和近兩天的時間。點燃后,又有滅火的現象,著火困難,燃燒不穩定,影響正常運行。

點火困難的主要原因是,爐膛周圍布滿了水冷壁管,啟動時,煤粉氣流著火區域內的溫度較低,達不到煤粉的著火溫度,因而不能及時著火和穩定燃燒;而經過油槍長時間加熱后,爐墻砌體溫度升高,特別是內墻耐火磚寵體溫度的升高,提高了此區域內的溫度,才能使煤粉穩定地燃燒111.復合燃燒技術則完全克服了煤粉室燃鍋爐的這一缺點,它是在底部層燃火床已充分燃燒的情況下才由煤粉噴嘴向爐膛內噴入煤粉的,而此時爐膛溫度已高達近1000c,根本不用柴油槍預點燃,底度,煤粉一經噴入爐膛,可立即劇烈燃燒。

鏈條鍋爐加煤粉復合燃燒技術的主要目的是為了強化爐內燃燒過程,增大蒸發量,提高鍋爐燃燒效率與煤種適應性。由鍋爐燃燒理論可知12,保持爐膛足夠高的溫度是確保鍋爐良好燃燒的首要條件。爐溫高則煤在爐內干燥、干餾順利,達到著火溫度的時間短,著火容易。在現有燃煤鍋爐的燃燒方,煤粉爐的溫度最高,煤種適應性最好,而且能燃燒完全,熱效率高。

此類爐拱形式原適合于燒三類煙煤以上的精煤,而不適合于燒劣質煤13.將爐拱改為此種形式的目的是因為采用復合燃燒技術后,煤種適應性大大增強,即使燒劣質煤時,爐膛主燃區溫度也可高達1200爐拱對火床的輻射強度也比以往增加許多。此時若仍采用較低的前拱和加長的后拱,有可能燒壞爐排裝置。

3應用實例首鋼礦業公司家屬區鍋爐房有8臺DZL41.25―A型臥式快裝鍋爐,采用汽水換熱形式,向家屬區約9.8萬m2的樓群供暖。冬季供暖高峰期,最多時需投入7臺鍋爐滿負荷運轉,僅留一臺備用方能滿足供暖要求。部層燃已為煤粉懸浮燃燒擂足夠的點火溫lishing滓爐型設計煤種為二類煙煤低位發熱值節能2090014,揮發分27%,實際供應煤種不能滿足設計要求,甚至相差很遠,低位發熱值常低于1500014,揮發分也常低于20%.鍋爐原設計蒸發量為4th熱效率75%實際平均蒸發量僅2.6th熱效率僅60%.爐房上馬一套直吹式風扇磨煤機制粉系統,可同時滿足8臺鍋爐所需,并將每臺鍋爐兩側爐墻上安裝兩支煤粉噴嘴。在當年10月份到來之前全部完成改造并調試成功。經過一個采暖期的運行,總結出下列實際改造效果:3th較設計值提高了33%,比原有實際蒸發量提高了約1倍(據鍋爐主蒸汽管安裝的渦街式蒸汽流量計數字統計)。平均熱效率達到77%.據蒸汽流量計和體積式煤耗計統計:改造前該鍋爐房煤汽比為0.2t/t,改造后降至0.138t/t.與改造前最后一個采暖期相比,在確保居改造成本。

4推廣潛力預測/的蒸汽鍋爐及供熱量<29MW的熱水鍋爐在我國共計有57萬臺,其中鏈條鍋爐約占70%.這種狀況還要持續很長時間。盡管目前我國北方地區一些大城市環保部門已強制推行燃油燃氣鍋爐以取代燃煤鍋爐,但今后集中供熱燃煤鍋爐仍將在城市供暖領域中占據主導地位,這是符合我國國情的。因為在我國的能源總結構中,煤炭資源比例超過3/而石油、天燃氣、水力等資源加在一起還不到1/4.但由于我國地大物博煤種變化萬千,鍋爐供應煤種不符合設計要求是一種相當普遍的現象,從而導致相當一部分鏈條鍋爐熱效率低,出力不足。因此,鏈條鍋爐復合燃燒技術市場潛力很大,尤其適用于以下場合:因生產或供熱發展,鍋爐房急待增容但資金和場地又比較緊張時,采用該項技術與新購置鍋爐相比,可節約近70%投資。