復(fù)合燃燒技術(shù)在鏈條鍋爐上的應(yīng)用

量的燃燒外大多隨灰渣出。另外燃燒所需的空lishingH該項(xiàng)改造需要添置！套風(fēng)扇磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)，bookmark1 1鏈條鍋爐的使用現(xiàn)狀鏈條鍋爐是我國目前應(yīng)用最廣泛的一種燃煤鍋爐，其數(shù)量占我國目前在用鍋爐總臺數(shù)的70%以上。鏈條鍋爐的運(yùn)行特點(diǎn)是燃燒穩(wěn)定、操作簡單、煙塵排放量低，符合環(huán)保要求，所以應(yīng)用范圍廣。鏈條鍋爐的蒸發(fā)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(shù)也暴露出了許多弱點(diǎn)。除了其易損壞、維修難度大外，燃燒狀況明顯要比同樣為機(jī)械層燃式的往復(fù)推動式爐排鍋爐差。這是因?yàn)殒湕l爐排鍋爐在運(yùn)行時(shí)不能像往復(fù)推動爐排那樣對其火床上煤層進(jìn)行反復(fù)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(fēng)空隙，使煤得以充分燃燒。鏈條鍋爐運(yùn)行時(shí)，由于爐排的帶動，從煤倉下來的煤，經(jīng)過煤閘板下面時(shí)被壓實(shí)，使煤層厚度成為定值平鋪在鏈條爐排上；進(jìn)入預(yù)熱干餾區(qū)后，煤層最上面的煤先干燥并析出揮發(fā)分，而下層的煤升溫緩慢，來不及干燥分解就被帶到主燃區(qū)，從而造成煤層預(yù)熱不良，易板結(jié)，很不利于充分燃燒。進(jìn)入主燃區(qū)后，平鋪煤層受爐膛輻射熱的影響，開始熾熱燃燒。燃燒時(shí)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(nèi)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(jié)性強(qiáng)、灰熔點(diǎn)低且含水分較多的煤時(shí)，很容易形成燃燒層表面的堅(jiān)硬熔渣或板結(jié)，使碳與氧的接觸更為困難，導(dǎo)致化學(xué)不完全燃燒，造成很大的灰渣熱損失。

　　進(jìn)入燃盡區(qū)后，爐膛熱輻射和供氧量均大幅度減少，覆蓋在灰渣下的殘?zhí)迹�除相鄰來的�?dǎo)熱給予少氣一般由送風(fēng)機(jī)經(jīng)爐排下方穿過煤層送入爐膛；由于煤層平鋪后經(jīng)煤閘板壓實(shí)，造成通風(fēng)阻力增大，不僅增加了風(fēng)機(jī)電耗，也嚴(yán)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(dá)不到設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)值一般為75%，但實(shí)際平均熱效率大約僅有65%，少數(shù)甚至低于50%，灰渣含碳量普遍在25%~35%，各項(xiàng)熱能指標(biāo)均很差。盡管有關(guān)部門開動腦筋，采取了一些提高熱能指標(biāo)的措施，如爐拱改造、將傳統(tǒng)煤倉閘控式送煤裝置改為分層送煤裝置等，也確實(shí)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(fā)量低）及灰渣含碳量高的被動局面。

　　2復(fù)合燃燒技術(shù)的綜合分析所謂復(fù)合燃燒，就是在爐排層燃的基礎(chǔ)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(tǒng)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(jìn)行空中懸浮燃燒即室燃。這一燃燒技術(shù)是黑龍江哈爾濱星光機(jī)器廠潘名麟高級工程師經(jīng)過多年實(shí)踐總結(jié)出來的一項(xiàng)成熟技術(shù)，已獲國家專利。該技術(shù)于1993年被黑龍江省國防工業(yè)辦公室列為重點(diǎn)推廣的節(jié)能項(xiàng)目，要求在全省國防工業(yè)系統(tǒng)內(nèi)因爐制宜推廣應(yīng)用。目前該節(jié)能項(xiàng)目已由國家經(jīng)貿(mào)委負(fù)責(zé)向國內(nèi)鏈條鍋爐使用單位推廣普及。

　　復(fù)合燃燒技術(shù)最初只在蒸發(fā)量>20t的鏈條鍋爐上應(yīng)用，如今已大量應(yīng)用于4t！的小型快裝式鏈條鍋爐。

　　鏈條鍋爐采用復(fù)合燃燒技術(shù)的系統(tǒng)布置如從爐膛上部抽吸小部分煙氣來干燥系統(tǒng)中的煤粉。

　　運(yùn)行時(shí)，鏈條爐排上的煤層比以往略薄，仍保持層燃狀態(tài)；在爐排上方兩側(cè)噴入煤粉（約占鍋爐總?cè)济旱?0%）進(jìn)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(diǎn)火條件，噴入爐膛的煤粉將被立即點(diǎn)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(chuàng)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(nèi)相互作用，使燃料充分燃燒，同時(shí)又增加了鍋爐的出力。

　　復(fù)合燃燒技術(shù)又優(yōu)于單純采用煤粉的室燃技術(shù)。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(diǎn)火時(shí)，需要耗費(fèi)大量寶貴柴油和許多時(shí)間，才能將煤粉點(diǎn)燃。如一臺35t/h煤粉鍋爐，一次點(diǎn)爐就需耗費(fèi)約7t柴油和近兩天的時(shí)間。點(diǎn)燃后，又有滅火的現(xiàn)象，著火困難，燃燒不穩(wěn)定，影響正常運(yùn)行。

　　點(diǎn)火困難的主要原因是，爐膛周圍布滿了水冷壁管，啟動時(shí)，煤粉氣流著火區(qū)域內(nèi)的溫度較低，達(dá)不到煤粉的著火溫度，因而不能及時(shí)著火和穩(wěn)定燃燒；而經(jīng)過油槍長時(shí)間加熱后，爐墻砌體溫度升高，特別是內(nèi)墻耐火磚寵體溫度的升高，提高了此區(qū)域內(nèi)的溫度，才能使煤粉穩(wěn)定地燃燒111.復(fù)合燃燒技術(shù)則完全克服了煤粉室燃鍋爐的這一缺點(diǎn)，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(nèi)噴入煤粉的，而此時(shí)爐膛溫度已高達(dá)近1000c，根本不用柴油槍預(yù)點(diǎn)燃，底度，煤粉一經(jīng)噴入爐膛，可立即劇烈燃燒。

　　同時(shí)，復(fù)合燃燒技術(shù)所要求的制粉系統(tǒng)中煤粉顆粒度要求可比純煤粉室燃鍋爐的制粉顆粒度大為放寬，這樣可節(jié)省風(fēng)扇磨煤機(jī)電耗。

　　鏈條鍋爐加煤粉復(fù)合燃燒技術(shù)的主要目的是為了強(qiáng)化爐內(nèi)燃燒過程，增大蒸發(fā)量，提高鍋爐燃燒效率與煤種適應(yīng)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(nèi)干燥、干餾順利，達(dá)到著火溫度的時(shí)間短，著火容易。在現(xiàn)有燃煤鍋爐的燃燒方，煤粉爐的溫度最高，煤種適應(yīng)性最好，而且能燃燒完全，熱效率高。

　　復(fù)合燃燒技術(shù)不僅保留了鏈條鍋爐操作方便、負(fù)荷穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，而且還增加了煤粉爐煤種適應(yīng)性好，熱效率高的優(yōu)點(diǎn)，從而使鍋爐在負(fù)荷多變特別是燃用劣質(zhì)煤的情況下均能達(dá)到高效穩(wěn)定燃燒的目的。

　　在鏈條鍋爐上應(yīng)用煤粉復(fù)合燃燒技術(shù)時(shí)，仍保留爐拱裝置，但最好采用開式拱，形式如所示，即前拱較高，后拱短，前后拱中間區(qū)域較大。

　　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(zhì)煤13.將爐拱改為此種形式的目的是因?yàn)椴捎脧?fù)合燃燒技術(shù)后，煤種適應(yīng)性大大增強(qiáng)，即使燒劣質(zhì)煤時(shí)，爐膛主燃區(qū)溫度也可高達(dá)1200爐拱對火床的輻射強(qiáng)度也比以往增加許多。此時(shí)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(yīng)用實(shí)例首鋼礦業(yè)公司家屬區(qū)鍋爐房有8臺DZL4 1.25―A型臥式快裝鍋爐，采用汽水換熱形式，向家屬區(qū)約9.8萬m2的樓群供暖。冬季供暖高峰期，最多時(shí)需投入7臺鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，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(diǎn)火溫lishing滓爐型設(shè)計(jì)煤種為二類煙煤低位發(fā)熱值節(jié)能2090014，揮發(fā)分27%，實(shí)際供應(yīng)煤種不能滿足設(shè)計(jì)要求，甚至相差很遠(yuǎn)，低位發(fā)熱值常低于1500014，揮發(fā)分也常低于20%.鍋爐原設(shè)計(jì)蒸發(fā)量為4th熱效率75%實(shí)際平均蒸發(fā)量僅2.6th熱效率僅60%.爐房上馬一套直吹式風(fēng)扇磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)，可同時(shí)滿足8臺鍋爐所需，并將每臺鍋爐兩側(cè)爐墻上安裝兩支煤粉噴嘴。在當(dāng)年10月份到來之前全部完成改造并調(diào)試成功。經(jīng)過一個(gè)采暖期的運(yùn)行，總結(jié)出下列實(shí)際改造效果：3th較設(shè)計(jì)值提高了33%，比原有實(shí)際蒸發(fā)量提高了約1倍（據(jù)鍋爐主蒸汽管安裝的渦街式蒸汽流量計(jì)數(shù)字統(tǒng)計(jì)）。平均熱效率達(dá)到77%.據(jù)蒸汽流量計(jì)和體積式煤耗計(jì)統(tǒng)計(jì)：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(gè)采暖期相比，在確保居改造成本。

　　煤種適應(yīng)性廣，不僅可燒一、二類煙煤，還可以燒貧煤、無煙煤及摻燒煤矸石。

　　改造后，仍使用原有的多管式旋風(fēng)除塵器，煙塵排放濃度不會超標(biāo)，林格曼黑度經(jīng)測試為1.但在改造的同時(shí)，要對除塵設(shè)備進(jìn)行認(rèn)真的檢修，確保各旋風(fēng)筒內(nèi)壁耐磨涂料無脫落及鎖氣器嚴(yán)密不漏。

　　4推廣潛力預(yù)測/的蒸汽鍋爐及供熱量<29MW的熱水鍋爐在我國共計(jì)有57萬臺，其中鏈條鍋爐約占70%.這種狀況還要持續(xù)很長時(shí)間。盡管目前我國北方地區(qū)一些大城市環(huán)保部門已強(qiáng)制推行燃油燃?xì)忮仩t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(lǐng)域中占據(jù)主導(dǎo)地位，這是符合我國國情的。因?yàn)樵谖覈�的能源總結(jié)構(gòu)中，煤炭資源比例超過3/而石油、天燃?xì)�、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(yīng)煤種不符合設(shè)計(jì)要求是一種相當(dāng)普遍的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致相當(dāng)一部分鏈條鍋爐熱效率低，出力不足。因此，鏈條鍋爐復(fù)合燃燒技術(shù)市場潛力很大，尤其適用于以下場合：因生產(chǎn)或供熱發(fā)展，鍋爐房急待增容但資金和場地又比較緊張時(shí)，采用該項(xiàng)技術(shù)與新購置鍋爐相比，可節(jié)約近70%投資。

　　實(shí)際出力嚴(yán)重不足、灰渣可燃物超標(biāo)、能源浪費(fèi)過大的鍋爐。

　　當(dāng)?shù)厝鄙賰?yōu)質(zhì)煤，致使運(yùn)行成本高，需改燒劣質(zhì)煤的鍋爐。

　　以上三種情況，在目前在用鏈條鍋爐中占有相當(dāng)大的比例，可以說是普遍現(xiàn)象。因此，復(fù)合燃燒技術(shù)的前景是相當(dāng)廣闊的。

　　愿復(fù)合燃燒技術(shù)在下一個(gè)10年內(nèi)能在國內(nèi)鏈條鍋爐上得到大力推廣應(yīng)用，從而徹底改變鏈條鍋爐低效費(fèi)煤的不良印象，為我國的節(jié)能環(huán)保事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。