1、1改善锅炉燃烧工况的技术及分析摘 要文章结合小型锅炉中常见的小型链条锅炉的实际应用情况，从分层给煤、炉拱改造、合理配风、加装煤粉燃烧器四个方面对锅炉改造后存在的问题进行分析研究，并提出更合理有效的改进方法，能够有效改善锅炉的燃烧工况，提高小型锅炉的燃烧效率。 关键词工业锅炉 燃烧 锅炉效率 中图分类号：TK22 文献标识码： A 小型锅炉效率低绝大多数是因为燃烧不良造成的，改善燃烧工况一直是锅炉节能改造的重点。链条炉是小型工业锅炉主要炉型，由于其本身结构限制，燃料系单面着火，炉膛水冷程度大，燃烧及燃尽性能差，形成恶性的能源浪费1-2。为改善燃烧工况，更好的提高锅炉的燃烧效率，通过分析研究，采用
2、了以下几种技术措施，可以提高燃烧效率。 1 分层给煤 分层给煤是近几年应用较多的链条炉节能技术，常见的分层给煤装置结构见图 1.1。一般采用筛条筛分或滚筒挡板(或梳条)组合的机械重力筛分原理，使煤层自上而下由细到粗分布，这样有助于煤的引燃、减少漏煤，同时使煤层变得疏松、减少煤层通风阻力，也能使末煤在煤层面形成表面沸腾、出现小规模的半沸腾燃烧。分层给煤装置改善了链条炉的燃烧状况，具有明显的节能效果，但许多改造只限于煤斗的改造，2未能从锅炉其他相关部件及运行调整上深入研究，甚至盲目采用分层给煤，改造后常存在如下问题3: 着火线前移 0.3m 左右，有的甚至在煤斗根部即被引燃，常使分层给煤装置烧坏变
3、形，对挥发分较高、细粉较多煤种情况更严重; 由于煤层阻力变小，如鼓、引风调整不当，常出现正压燃烧，细粉及火焰喷出，危及设备和人员安全、影响环境; 末煤在表面沸腾燃烧，链条炉空间小，飞灰量及飞灰含碳增加; 细煤在表面先形成灰渣层，煤层下部粗颗粒煤燃尽困难，熄火线前移 1m 左右，影响了炉渣中碳的燃尽，特别是对间断运行或低负荷运行的锅炉，炉渣中碳含量在 20%以上。 l、炉排 2、筛板 3、链轮 4、滚筒 5、煤闸板 6、炉排轴 7、链条 图 1.1 分层给煤装置原理图 通过实践分析，分层给煤装置要取得好效果，应注意以下几点: 分层给煤装置适用范围：a. 燃煤热值不宜过低(应在 16747kJ/k
4、g以上)；b. 尽可能控制燃煤粒度(0-3mm 少于 30%，0-0.1mm 末煤少于2%，最大块不超过 50mm)和水分(8-10%，过于干燥易飞扬，太湿易粘结，堵塞煤筛，影响分层效果)。 调整运行：传统链条炉运行方式为厚煤层(120-150mm)、慢炉排、高风压，加装分层给煤装置后宜采用薄煤层(80-100mm)、快炉排、低风压，特别是对热值和挥发分较高的煤种；调整送风，降低过剩空气系数，集中在猛烈燃烧区送风以发挥半沸腾燃烧优势，前部不送风，尾部适量3送风以促进渣中碳的燃尽；调整运行负荷，尽可能避免低负荷或间断运行。 结合具体情况，实施以强化燃烧为核心的综合节能改造：对变工况运行或低负荷运
5、行链条炉，在安装分层给煤装置同时，完成鼓、引风机和给水泵变频调速节能改造。某化工厂 SHL10 型锅炉，燃用热值(17580kJ/kg 左右)和挥发分低的煤种，将现有中 40l.5 光管空预器改为中 452 螺纹管空预器(或热管空预器)，有效减少烟气阻力 100Pa以上，热风温度由 80提高到 150(排烟温度由 180降到 145左右)；将后拱改造为超低长倒人字型炉拱；调整运行方式。通过这些措施，提高炉膛温度水平，强化着火和渣中碳的燃尽，提高锅炉出力和效率。 2 炉拱改造技术 炉拱在链条炉、往复推饲炉等火床炉中主要起加快新燃料的引燃和促进炉膛内气体混合的作用。链条炉系单面引燃，着火条件差，气
6、体沿炉排长度分布不均，炉拱对于链条炉运行极为重要4。炉拱的换热遵循“再辐射”的传热原理，即炉拱先吸收高温火焰的辐射热量，本身具有很高的温度，然后再以漫辐射的形式将热量向四面八方辐射出去。 强化炉拱传热的根本途径是提高拱区温度。超低长倒“人”字型炉拱(也称双“人”字形节能炉拱)结构如图 2.1 所示。它由“人”字形前拱和“人”字形后拱组成，较大幅度地增长后拱覆盖率，减低其出口端高度。这种炉拱组力图将尽可能多的高温烟气引入前拱区，能在前后拱间形成气流旋涡(可观察到强烈旋转的火球)，从而大大促进了可燃气体和氧气的混合，增加火焰充满度，提高前拱区温度，有效延长高温烟气4停留时间，使辐射到新煤上的热量增
7、强，再加之后拱高温烟气深入到前拱区的直接引燃作用，保证了新煤的顺利着火。 由于炉温高，加之超低长后拱的保温促燃作用，如果再辅之以相应的配风方式，就能使炉渣中的残碳燃烧干净。由于完全燃烧使得炉膛温度大大提高，从而使锅炉的出力也大大提高。燃用劣质煤的火床炉还设有中拱，它处于火床中部，是一种处于主燃区的短拱，具有很好的引燃性能，同时又不会产生烟气闷塞或冒正压，其长度短、布置灵活、建造费用低，适宜于锅炉改造。中拱前高后低，倾角 12o 左右，其长度和高度据锅炉容量和煤质而定(一般 800-1200mm)。 图 2.1 双“人”字形节能炉拱示意图 3 合理配风技术 配风是保证锅炉正常燃烧的重要环节。火床
8、炉炉排下风室分段设置，配风方法有三种:尽早配风法、强风后吹法和推迟配风法。尽早配风法适用于高挥发分煤、细粉较多煤，在前后拱间送入大量空气以满足大量挥发分和细粉的燃烧，此法飞灰含碳量较大。强风后吹法以引燃为核心，适用于低挥发分煤，在最后 1-2 个风室大量送风形成强燃区，以满足大量焦炭燃尽。但燃烧强度很高，易结焦。推迟配风法适用于多种煤，在后拱下燃烧中期的床层区加强送风，在火床中段形成一个强燃区，对前后均起促燃作用，从而改善炉前着火及炉后燃烬的条件5。此法应与良好的炉拱设计相结合。同时还要与煤层厚度、炉排速度的调整相结合，如对高挥发分煤，应采用薄煤层、快送煤的方式，可减少炉排面的气体5分布不均；
9、对于低挥发分煤，采用厚煤层、慢送煤方式，以免产生前部断火、后部跑火的现象；对高水分、高灰分劣质煤，也应采用厚煤层、慢送煤方式，以保证前端着火稳定、后部燃尽良好。常结合炉拱改造，合理采用二次风技术。设计合理的二次风，可强化炉内气流混合，将后拱区内的高温烟气引至火床头部，以利于新燃料的及时着火。二次风在抛煤机炉运行中十分重要。我们在 6t/h 往复推饲炉改造中，利用中拱和蒸汽射流二次风技术，有效消除了黑烟，产汽量和运行效率均明显提高，配套将原低效除尘器改造为文丘里一旋流板组合的脱硫除尘器，烟尘各项指标均达国家标准。 4 加喷煤粉助燃技术 在链条炉前后拱喉口处(有的锅炉应修改炉拱、取消喉口)从两侧墙
10、或前墙布置煤粉燃烧器(一般采用旋流式燃烧器，距炉排面 1.5-2 米)，喷入煤粉，利用煤粉悬浮燃烧强化着火和提高锅炉出力与效率，但制粉系统复杂，增加了飞灰量，锅炉常正压运行，设备故障多6。采用该技术改造，应配套改造除尘器，加强炉墙密封性。 5 结论 我国小型锅炉众多，且效率普遍较低，应加强小型锅炉节能管理，改善燃烧工况，锅炉改造应侧重于增强其煤种适应性、提高燃烧效率和热效率。结合具体实际情况进行分析，采用分层给煤、炉拱改造、合理配风、加喷煤粉助燃等技术对小型锅炉进行技术改造，改善锅炉燃烧工况，经济效果和节能效果显著。 6参考文献 1 杨春海，沈伟，孙文艳我国工业锅炉行业现状分析及发展对策J机电信息，2008，(4)：32-34 2 王善武中国工业锅炉行业现状分析及前景展望J工业锅炉，2004，(1)：1-9 3 王利梅，王善武工业锅炉行业工艺工作现状与改进措施建议J工业锅炉，2007，(5)：1-14 4 杨宁对工业锅炉现状与节能改造发展可行性的探讨J黑龙江科技信息，2009，(7)：l-17 5 刘建峰工业锅炉燃烧设备改造J机械管理开发，2006，(8)：7-8 6 顾永坚工业锅炉用煤现状与分析J煤炭加工与综合利用，1984，(3)：5-9
