复合燃烧技术在链条锅炉上的应用

复合燃烧技术在链条锅炉上的应用

　量的燃烧外大多随灰渣出。另外燃烧所需的空lishingH该项改造需要添置！套风扇磨煤机制粉系统，bookmark1 1链条锅炉的使用现状链条锅炉是我国目前应用最广泛的一种燃煤锅炉，其数量占我国目前在用锅炉总台数的70%以上。链条锅炉的运行特点是燃烧稳定、操作简单、烟尘排放量低，符合环保要求，所以应用范围广。链条锅炉的蒸发量从0.2th―直到75th算得上家族庞大、种类繁多。

　　但在长期的使用过程中，此种燃烧技术也暴露出了许多弱点。除了其易损坏、维修难度大外，燃烧状况明显要比同样为机械层燃式的往复推动式炉排锅炉差。这是因为链条炉排锅炉在运行时不能像往复推动炉排那样对其火床上煤层进行反复推动与搅动，不断地将新煤与红煤均匀混合，使火床煤层松动，增加通风空隙，使煤得以充分燃烧。链条锅炉运行时，由于炉排的带动，从煤仓下来的煤，经过煤闸板下面时被压实，使煤层厚度成为定值平铺在链条炉排上；进入预热干馏区后，煤层最上面的煤先干燥并析出挥发分，而下层的煤升温缓慢，来不及干燥分解就被带到主燃区，从而造成煤层预热不良，易板结，很不利于充分燃烧。进入主燃区后，平铺煤层受炉膛辐射热的影响，开始炽热燃烧。燃烧时由上层逐渐烧至下层，烧过的煤渣覆盖在表面，使中下层的煤得不到热辐射，表面如同包了一层硬壳；硬壳内主要是一氧化碳，外层主要是二氧化碳，空气中的氧必须透过硬壳才能与碳接触；特别是燃用粘结性强、灰熔点低且含水分较多的煤时，很容易形成燃烧层表面的坚硬熔渣或板结，使碳与氧的接触更为困难，导致化学不完全燃烧，造成很大的灰渣热损失。

　　进入燃尽区后，炉膛热辐射和供氧量均大幅度减少，覆盖在灰渣下的残碳，除相邻来的导热给予少气一般由送风机经炉排下方穿过煤层送入炉膛；由于煤层平铺后经煤闸板压实，造成通风阻力增大，不仅增加了风机电耗，也严重影响了煤的燃烧。

　　由于存在上述弊病，目前链条锅炉热效率普遍达不到设计值，以其中较典型的DZL4―1.25―A型快装链条锅炉为例，其热效率设计值一般为75%，但实际平均热效率大约仅有65%，少数甚至低于50%，灰渣含碳量普遍在25%~35%，各项热能指标均很差。尽管有关部门开动脑筋，采取了一些提高热能指标的措施，如炉拱改造、将传统煤仓闸控式送煤装置改为分层送煤装置等，也确实收到了一定成效，但并没有真正改变链条锅炉普遍“双低（热效率低、蒸发量低）及灰渣含碳量高的被动局面。

　　2复合燃烧技术的综合分析所谓复合燃烧，就是在炉排层燃的基础上增加部分粉煤燃烧，在炉膛的下部仍为链条炉排上的传统火床层燃，在上部则新加入少量煤粉（约占燃煤总量的15%~20%）进行空中悬浮燃烧即室燃。这一燃烧技术是黑龙江哈尔滨星光机器厂潘名麟高级工程师经过多年实践总结出来的一项成熟技术，已获国家专利。该技术于1993年被黑龙江省国防工业办公室列为重点推广的节能项目，要求在全省国防工业系统内因炉制宜推广应用。目前该节能项目已由国家经贸委负责向国内链条锅炉使用单位推广普及。

　　复合燃烧技术最初只在蒸发量>20t的链条锅炉上应用，如今已大量应用于4t！的小型快装式链条锅炉。

　　链条锅炉采用复合燃烧技术的系统布置如从炉膛上部抽吸小部分烟气来干燥系统中的煤粉。

　　运行时，链条炉排上的煤层比以往略薄，仍保持层燃状态；在炉排上方两侧喷入煤粉（约占锅炉总燃煤的20%）进行悬浮燃烧。这样，下部的火床为悬浮状煤粉提供了充分的点火条件，喷入炉膛的煤粉将被立即点燃而上部的煤粉悬浮燃烧大大提高了炉膛温度，为下面炉排上的煤层充分燃尽创造了极为有利的条件，提高了锅炉的燃烧效率。层燃与室燃在同一炉膛内相互作用，使燃料充分燃烧，同时又增加了锅炉的出力。

　　复合燃烧技术又优于单纯采用煤粉的室燃技术。这是由于单纯煤粉室燃炉采用中心油枪式煤粉喷嘴，在冷炉点火时，需要耗费大量宝贵柴油和许多时间，才能将煤粉点燃。如一台35t/h煤粉锅炉，一次点炉就需耗费约7t柴油和近两天的时间。点燃后，又有灭火的现象，着火困难，燃烧不稳定，影响正常运行。

　　点火困难的主要原因是，炉膛周围布满了水冷壁管，启动时，煤粉气流着火区域内的温度较低，达不到煤粉的着火温度，因而不能及时着火和稳定燃烧；而经过油枪长时间加热后，炉墙砌体温度升高，特别是内墙耐火砖宠体温度的升高，提高了此区域内的温度，才能使煤粉稳定地燃烧111.复合燃烧技术则完全克服了煤粉室燃锅炉的这一缺点，它是在底部层燃火床已充分燃烧的情况下才由煤粉喷嘴向炉膛内喷入煤粉的，而此时炉膛温度已高达近1000c，根本不用柴油枪预点燃，底度，煤粉一经喷入炉膛，可立即剧烈燃烧。

　　同时，复合燃烧技术所要求的制粉系统中煤粉颗粒度要求可比纯煤粉室燃锅炉的制粉颗粒度大为放宽，这样可节省风扇磨煤机电耗。

　　链条锅炉加煤粉复合燃烧技术的主要目的是为了强化炉内燃烧过程，增大蒸发量，提高锅炉燃烧效率与煤种适应性。由锅炉燃烧理论可知12，保持炉膛足够高的温度是确保锅炉良好燃烧的首要条件。炉温高则煤在炉内干燥、干馏顺利，达到着火温度的时间短，着火容易。在现有燃煤锅炉的燃烧方，煤粉炉的温度最高，煤种适应性最好，而且能燃烧完全，热效率高。

　　复合燃烧技术不仅保留了链条锅炉操作方便、负荷稳定的优点，而且还增加了煤粉炉煤种适应性好，热效率高的优点，从而使锅炉在负荷多变特别是燃用劣质煤的情况下均能达到高效稳定燃烧的目的。

　　在链条锅炉上应用煤粉复合燃烧技术时，仍保留炉拱装置，但最好采用开式拱，形式如所示，即前拱较高，后拱短，前后拱中间区域较大。

　　此类炉拱形式原适合于烧三类烟煤以上的精煤，而不适合于烧劣质煤13.将炉拱改为此种形式的目的是因为采用复合燃烧技术后，煤种适应性大大增强，即使烧劣质煤时，炉膛主燃区温度也可高达1200炉拱对火床的辐射强度也比以往增加许多。此时若仍采用较低的前拱和加长的后拱，有可能烧坏炉排装置。

　　3应用实例首钢矿业公司家属区锅炉房有8台DZL4 1.25―A型卧式快装锅炉，采用汽水换热形式，向家属区约9.8万m2的楼群供暖。冬季供暖高峰期，最多时需投入7台锅炉满负荷运转，仅留一台备用方能满足供暖要求。部层燃已为煤粉悬浮燃烧擂足够的点火温lishing滓炉型设计煤种为二类烟煤低位发热值节能2090014，挥发分27%，实际供应煤种不能满足设计要求，甚至相差很远，低位发热值常低于1500014，挥发分也常低于20%.锅炉原设计蒸发量为4th热效率75%实际平均蒸发量仅2.6th热效率仅60%.炉房上马一套直吹式风扇磨煤机制粉系统，可同时满足8台锅炉所需，并将每台锅炉两侧炉墙上安装两支煤粉喷嘴。在当年10月份到来之前全部完成改造并调试成功。经过一个采暖期的运行，总结出下列实际改造效果：3th较设计值提高了33%，比原有实际蒸发量提高了约1倍（据锅炉主蒸汽管安装的涡街式蒸汽流量计数字统计）。平均热效率达到77%.据蒸汽流量计和体积式煤耗计统计：改造前该锅炉房煤汽比为0.2t/t，改造后降至0.138t/t.与改造前最后一个采暖期相比，在确保居改造成本。

　　煤种适应性广，不仅可烧一、二类烟煤，还可以烧贫煤、无烟煤及掺烧煤矸石。

　　改造后，仍使用原有的多管式旋风除尘器，烟尘排放浓度不会超标，林格曼黑度经测试为1.但在改造的同时，要对除尘设备进行认真的检修，确保各旋风筒内壁耐磨涂料无脱落及锁气器严密不漏。

　　4推广潜力预测/的蒸汽锅炉及供热量<29MW的热水锅炉在我国共计有57万台，其中链条锅炉约占70%.这种状况还要持续很长时间。尽管目前我国北方地区一些大城市环保部门已强制推行燃油燃气锅炉以取代燃煤锅炉，但今后集中供热燃煤锅炉仍将在城市供暖领域中占据主导地位，这是符合我国国情的。因为在我国的能源总结构中，煤炭资源比例超过3/而石油、天燃气、水力等资源加在一起还不到1/4.但由于我国地大物博煤种变化万千，锅炉供应煤种不符合设计要求是一种相当普遍的现象，从而导致相当一部分链条锅炉热效率低，出力不足。因此，链条锅炉复合燃烧技术市场潜力很大，尤其适用于以下场合：因生产或供热发展，锅炉房急待增容但资金和场地又比较紧张时，采用该项技术与新购置锅炉相比，可节约近70%投资。

　　实际出力严重不足、灰渣可燃物超标、能源浪费过大的锅炉。

　　当地缺少优质煤，致使运行成本高，需改烧劣质煤的锅炉。

　　以上三种情况，在目前在用链条锅炉中占有相当大的比例，可以说是普遍现象。因此，复合燃烧技术的前景是相当广阔的。

　　愿复合燃烧技术在下一个10年内能在国内链条锅炉上得到大力推广应用，从而彻底改变链条锅炉低效费煤的不良印象，为我国的节能环保事业做出应有的贡献。