拋煤機鏈條爐

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更新時間: 2013-09-17

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拋煤機鏈條爐是在正轉鏈條爐排鍋爐的基礎上發展起來的,它的燃燒機理既有鏈條爐層燃的特點,又有懸浮燃燒煤粉爐的特點,在燃燒設備結構上使鏈條爐排反轉並在爐膛空間增加了機械拋煤設備,使粒煤以顆粒大小在爐排面上分層分佈,細煤屑則在爐膛空間呈懸浮態分佈。

  工作機理及特點分析:

  層燃通風阻力小,透氣性好,爐排層燃比較完全。細煤屑則在爐膛空間完成懸浮燃燒。因此,拋煤機鏈條爐具有煤種適應性強、負荷適應性好、調節比較靈敏等優點。

  存在的普遍問題及原因分析:

  雖然拋煤機鏈條爐優點顯著,但也存在諸多缺陷,主要體現在煙氣黑度等級高、飛灰量大、飛灰含碳量高等方面,排煙黑度一般在林格曼黑度 3 級左右,嚴重時高達 5 級;煙塵排放濃度一般都在 500mg / Nm3 以上,有的高達 1000mg / Nm3 以上,超過國家排放標準的十幾倍甚至幾十倍;煙塵中含碳量一般在 60 % -70 %,可見問題的嚴重性。

  造成這些問題的原因主要包括 5 個方面:

  1、拋煤機拋在爐膛空間燃燒的是直徑在 lmm 左右的煤屑,而不是達到煤粉要求、直徑在10μm 以下的煤粉。因此,在現有拋煤機鏈條爐爐膛空間,懸浮可燃物完全燃燒的物理條件是不具備的。

  2、煤粉爐懸浮燃燒時設有煤粉燃燒器,它是保證煤粉良好燃燒的重要手段,但也存在不完全燃燒現象;而拋煤機鍋爐不但沒有煤粉燃燒器,而且把煤屑拋入爐膛空間燃燒時幾乎是沒有採取強化措施的,因此,不能保證煤屑正常燃燒。

  3、拋煤機鍋爐的爐膛是開放型的矩形直筒子,沒有前後拱,空間很大。因此,儘管爐內過剩空氣量很大,但煤屑與空氣仍不可能充分混合,懸浮可燃物燃燒反應的物理條件較差,造成煤屑因缺氧而減慢化學反應的進程,產生不完全燃燒現象。每當控制調節不當,大量細煤屑來不及燃燒就飛出爐膛,這不僅對鍋爐的經濟燃燒十分不利,還台造成嚴重的環境污染。

  4、拋煤機鍋爐爐膛不高,煙氣流程短,再加上拋煤口距爐膛出口煙囪太近,進一步縮短了煙氣流程,使煤屑燃燒時間縮短,加劇了不完全燃燒現象。

  5、爐拱設計不到位,造成火床溫度較低,尤其是在燃用劣質燃料時更甚,燃料的點燃時間延長,焦炭所需的燃盡時間增加,從而不能使焦炭充分燃燒,爐排排出的爐渣含碳量較高。

  6、二次風達不到設計的預期效果:由於二次風的設計達不到理想的效果,煙氣在爐膛內得不到充分混和而很快就進入對流后,使得煤粒在爐膛內的停留時間大大降低,爐膛出口的飛灰量和飛灰含碳量大大增加,爐內煙氣溫度很快降低,使排煙中的 C0 含量較高,以致造成化學不完全燃燒損失較大。同時由於鍋爐的飛灰量大,鍋爐排煙中的飛灰濃度較高,造成大氣污染。

  7、爐膛內存在煙氣流動死角,爐膛的煙氣充滿度不好,使氣固流在爐內的停留期縮短。

  8、爐排底部配風不夠理想,不能保證燃燒所需配風的合理布局。

  強化燃燒改造工程方案:

  針對鍋爐存在的問題,上海交通大學機械與動力工程學院開發了拋煤機爐內強化燃燒環保節能改造技術,主要對拋煤機鍋爐進行以下改造:

  1、爐膛燃燒結構拱的改造,主要是為了延長燃料在爐內的燃燒時間.減少煙氣含塵量,充分強化細煤屑與氧的混合,進而延長其燃燒時間.使細煤屑完全燃燒,提高爐膛溫度,達到消除黑煙的效果。

  改造前牆水冷壁,拆除現有前牆立管水冷壁,如工藝圖所示,將水管彎製成一定形狀,用水冷壁在爐膛內組成前拱。

  2、設置前後二次風管系統:前、后牆二次風口需要布置在一定位置,后牆二次風需要與前牆二次風相互配合,射流角度合適,增加前、后牆二次風噴嘴數量,調整前、后二次風比率。其目的使氣流旋轉並保證一定的旋流強度,提高二次風的功效,蓋住揚起的細煤屑,加強拋煤細屑與空氣的擾動混合,延長其在爐內的停留時間、以便降低飛灰中的含碳量,減少局部受熱面的磨損。

  由於后牆水冷壁進行移位技改,使引射器后的吹灰管的直徑和管壁增大,吹灰管採用耐磨耐高溫的高鉻鑄鐵。

  3、在前拱上面貼近前牆的下部設置幾個定向落灰口,採用引射器將前拱上的積灰引入前拱下面回燃。

  4、在二次風口之前,設置爐內四角切圓三次風管系統,採用四角切圓旋風分離燃燼措施,增加顆粒停留時間,增大上部爐膛煙氣充滿度,提高爐膛溫度。

  5、設置爐內槽型分離器飛灰循環復燃系統裝置:在過熱器斜煙道布置兩組槽型分離器,材質為不鏽鋼材料。採用特定的支吊方法安裝槽型分離器。在分離器的下方設置落灰斗。設計加工返料系統,採用合適的措施使飛灰返料通暢。

  採用回灰引射器,在噴嘴內形成負壓,抽吸集灰斗里的細灰,通過吹灰管將細灰發送如爐內再燃。

  6、對原煤進行各種數據分析,確定原煤的工業分析成分、元素分析成分、發熱值、顆粒度分佈、顆粒燃燒時間、結焦溫度、粘結係數以及拋煤機拋煤角度、送風和顆粒在爐排上的實際分佈規律。根據科學試驗,確定具體的結構和各次風量分配以及燃燒調整措施。

  7、根據原煤各種實驗分析,對特定煤,確定合適的一次風、二次風、拋煤風等比率,設置調節風門。保證槽型分離器回灰返料系統以及前拱積灰引射爐內循環系統所需的風壓和風量的穩定。合理調整爐排底部配風,保證燃燒所需配風的要求。

  8、對爐內局部設計不合理的地方重新設計施工。

  9、對風機進行重新校核計算,不合要求的重新更換。

  承擔完成的 35T/h 拋煤機鍋爐強化燃燒環保節能改造工程還需改進。

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