鏈條爐排(爐拱、分段送風(fēng)、二次風(fēng)等改善燃燒工況的措施

1、精品文檔鏈條爐排(爐拱、分段送風(fēng)、二次風(fēng)等改善燃燒工況的措施 )引風(fēng) 負(fù)壓 鼓風(fēng) 負(fù)荷 爐排 火床新控制策略主要特點(diǎn)1、實(shí)現(xiàn)時(shí)刻追隨室外溫度變化，按需供熱； 2、實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制負(fù)荷，輸出熱量控制精度為3%； 3、實(shí)現(xiàn)優(yōu)化燃燒，使火床分布合理穩(wěn)定，既不半膛火也不落火； 4、實(shí)施本控制方案可節(jié)煤約1525%，節(jié)電1030%。鏈條爐排是工業(yè)鍋爐中歷史悠久、結(jié)構(gòu)可靠、運(yùn)行穩(wěn)定的一種機(jī)械化燃煤設(shè)備 , 獲得了廣泛的應(yīng)用。 一、鏈條爐排的結(jié)構(gòu)     鏈條爐排的外形好像皮帶輸送機(jī) , 其結(jié)構(gòu)如圖 3-6 所示。其運(yùn)行過程是煤從煤斗內(nèi)依靠自重落到爐排前端 , 隨爐排自前

2、向后緩慢移動 , 經(jīng)煤閘板進(jìn)入爐膛。煤閘板的高度可以自由調(diào)節(jié) , 以控制煤層的厚度?？諝鈴臓t排下面分區(qū)送風(fēng)室引入 , 與煤層運(yùn)動方向相交。煤在爐膛內(nèi)受到輻射加熱 , 依次完成預(yù)熱、干燥、著火、燃燒 , 直到燃盡?；以鼊t隨爐排移動到后部 , 經(jīng)過擋渣板 ( 俗稱老鷹鐵 ) 落入后部水冷灰渣斗 , 由除渣機(jī)排出。     鏈條爐排的結(jié)構(gòu)形式一般可分鏈帶式、橫梁式和鱗片式三種。1. 鏈帶式爐排鏈帶式爐排屬于輕型爐排 , 適用于蒸發(fā)量 10t/h 以下的鍋爐 , 其爐排片連接結(jié)構(gòu)如圖 3-7 所示。爐排片分為主動爐排片和從動爐排片兩種 , 用圓鋼拉桿串聯(lián)在一起

3、, 形成一條寬幅的鏈帶 , 圍繞在前鏈輪和后滾筒上。主動爐排片擔(dān)負(fù)傳遞整個(gè)爐排運(yùn)動的拉力 , 因此其厚度比從動爐排片厚 , 由可鍛鑄鐵制成。一臺蒸發(fā)量 4t/h 的鍋爐 , 由主動爐排片組成的主 動鏈條共有三條 ( 兩側(cè)和中間 ) 直接與前軸 ( 主動 軸 ) 上的三個(gè)鏈輪相啃合。從動爐排片 , 由于不承受拉力 , 可由強(qiáng)度低的普通灰口鑄鐵制成。鏈帶式爐排的優(yōu)點(diǎn)是 : 比其他鏈條爐排金屬耗量低 , 結(jié)構(gòu)簡單 , 制造、安裝和運(yùn)行都比較方便。缺點(diǎn)是 : 爐排片用圓鋼串聯(lián) , 必須保證加工和裝配質(zhì)量 , 否則容易折斷 , 而且不便于檢修和更換 ; 長時(shí)間運(yùn)行后 , 由于爐排片互柏磨損嚴(yán)重 , 使?fàn)t

4、排間隙增大 , 漏煤損失增多。2. 橫梁式爐排     橫梁式爐排適用于蒸發(fā)量 2040t/h 甚至更大的鍋爐。其結(jié)構(gòu)與鏈帶式爐排的主要區(qū)別在于采用了許多剛性較大的橫梁 , 如圖 3-8 所示。爐排片裝在橫梁的相應(yīng)槽內(nèi)，橫梁固定在傳動鏈條上。傳動鏈條一般是兩條 ( 當(dāng)爐排很寬時(shí) , 可裝置多條) , 由裝在前軸 ( 主動軸 ) 上的鏈輪帶動。橫梁式爐排的優(yōu)點(diǎn)是 : 結(jié)構(gòu)剛性大 , 爐排片受熱不受力 ,而橫梁和鏈條受力不受熱 , 比較安全耐用 ; 爐排面積可以較大 , 阻力小而風(fēng)量分布均勻 ; 運(yùn)行中漏煤、漏風(fēng)量少。缺點(diǎn)是 : 結(jié)構(gòu)笨重 , 金屬耗量多 ,

5、 約是鏈帶式爐排的 2.7 倍 ; 制造和安裝要求高 ; 受熱不均時(shí) , 橫梁易出現(xiàn)扭曲、跑偏等故障。3. 鱗片式爐排     鱗片式爐排適用于蒸發(fā)量 1060t/h 的鍋爐。其爐排面通常由 412 根互相平行的鏈條 ( 類似自行車上的鏈條結(jié)構(gòu) ) 組成。每根鏈條用鋤栓將若干個(gè)由大環(huán)、小環(huán)、墊圈、襯管等元件組成的鏈條串在一起 , 如圖 3-9 所示。爐排片通過夾板組裝在鏈條上 , 前后交疊 , 相互緊貼 , 呈魚鱗狀 , 其工作 過程如圖 3-10 所示。當(dāng)爐排片行至尾部向下轉(zhuǎn)入空程以后 , 便依靠自重依次翻轉(zhuǎn)過來 , 倒掛在夾板上 , 能自動清除灰渣

6、, 并獲得冷卻。各相鄰鏈條之間 , 用拉桿與套管相連 , 使鏈條之間的距離保持不變。鱗片式爐排的優(yōu)點(diǎn)是 : 煤層與整個(gè)爐排面接觸 , 而鏈條不直接受熱 , 運(yùn)行安全可靠 ; 爐排間隙甚小 , 漏煤很少 ; 爐排片較薄 , 冷卻條件好 , 能夠不停爐更換 ; 由于鏈條為柔性結(jié)構(gòu) , 當(dāng)主動軸上鏈輪的齒形略有參差時(shí) , 能自行調(diào)整其松緊度 , 保持啃合良好。缺點(diǎn)是 : 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、金屬耗量多 , 該爐排比鏈帶式爐排約高 30%; 當(dāng)爐排較寬時(shí) , 爐排片容易脫落或卡住。在目前的引進(jìn)技術(shù)中 , 采用層狀燃燒的燃燒設(shè)備 , 基本上為以上幾種形式的鏈條爐排。由于引進(jìn)國外先進(jìn)的爐排生產(chǎn)線 , 爐排片的鑄造精

7、度和整體裝配水平都有很大提高 , 不但減少漏煤 , 而且減少運(yùn)行故障率。二、鏈條爐排的燃燒特點(diǎn) 鏈條爐排的著火條件較差。煤的著火主要依靠爐膛火焰和拱的輻射熱 , 因而上面的煤先著火 , 然后逐步向下燃燒。這樣的燃燒過程 , 在爐排上就出現(xiàn)了明顯的區(qū)域分層 , 如圖 3- 11 所示。煤進(jìn)入爐膛后 , 隨爐排逐漸由前向后緩慢移動。在爐排的前部 , 是新煤燃燒準(zhǔn)備區(qū) , 主要進(jìn)行煤的預(yù)熱和干燥。緊接著是揮發(fā)分析出著火并開始進(jìn)入燃燒區(qū)。在爐排的中部 , 是焦炭燃燒區(qū) , 該區(qū)溫度很高 , 同時(shí)進(jìn)行著氧化和還原反應(yīng)過程 , 放出大量熱量。在爐排的后部 , 是灰渣燃盡區(qū) , 對灰渣中剩余的焦炭繼續(xù)燃燒。

8、 -在燃燒準(zhǔn)備區(qū)和燃盡區(qū)都不需要很多空氣 , 而在焦炭燃燒區(qū)則必須保證有足夠的空氣 , 如果不采取分段送風(fēng) , 會出現(xiàn)空氣在爐膛前后兩端過剩 , 在中部不足的弊病。為了改善上述燃燒狀況 , 通常采取以下三種措施 :1. 爐拱布置 爐墻向爐膛內(nèi)突出的部分稱為爐拱。爐拱的主要作用是儲蓄熱量 , 調(diào)整燃燒中心 , 提高爐膛溫度 , 加速新煤著火。其次是延長煙氣流程 , 促進(jìn)燃料充分燃燒。爐拱有前拱、中拱和后拱三種。其中經(jīng)常使用的是前拱和后拱。中拱多用于鍋爐改造中 , 當(dāng)供應(yīng)的煤質(zhì)較差時(shí) , 作為改善燃燒條件的補(bǔ)充措施。(1) 前拱 : 前拱位于爐排上方的前爐墻下部，一般由引燃拱 ( 又稱點(diǎn)火拱 )

9、和混合拱 ( 又稱大拱 ) 兩部分組成。引燃拱的位置較低 , 靠近煤閘板，一般距爐排面約 300 400mm，主要作用是吸收高溫?zé)煔庵械臒崃?，再反射到爐排 J 前部，加速新煤的著火燃燒?；旌瞎暗奈恢幂^高，主要作用是促進(jìn)煙氣和空氣良好混合，延長煙氣流程 , 使其充分燃燒。      圖 3-12所示是常見的幾種前拱結(jié)構(gòu)形狀。      圖 3-12(a )所示的前拱 , 由小斜型引燃拱和低而長的混合拱組成 , 起遮蓋作用 , 可減少爐排前部兩側(cè)的水冷壁管吸熱 , 保持爐膛前部有較高的溫度 , 以利

10、于新煤烘干和著火。圖 3-12(b) 所示的前拱 , 由傾斜型引燃拱和較高的水平混合拱組成 , 能有效地將熱量反射到新煤上 , 改善燃燒條件。圖 3-12(c) 所示的前拱 , 由拋物線型引燃拱和較高的水平混合拱組成 , 可將熱量集中反射到新煤上 , 即起到 “ 聚集 “ 的作用 , 使燃燒條件更好。但這種拱的曲線復(fù)雜 , 砌筑和懸掛困難，表面不可能光潔 , 不容易收到理想的反射效果 , 所以實(shí)際應(yīng)用不多。(2) 中拱 : 中拱位于爐排的中上方 , 如圖 3-13 所示。中拱的作用是將主燃燒區(qū)的高溫?zé)煔庖龑?dǎo)到爐膛前部 , 促使新煤迅速著火。同時(shí) , 可以儲蓄熱量。保證主燃燒區(qū)的煤充分燃燒。中拱

11、通常呈前高后低傾斜布置 , 傾角為 12 。左右。傾角越大 , 從主燃區(qū)導(dǎo)人著火區(qū)的煙氣量越多 , 越有利于煤的引燃。 但傾角過大時(shí) , 則中拱前部出口端過高 , 使煙氣流速降低 , 不利于傳熱。中拱后部出口端的高度應(yīng)盡可能地低 , 中拱的長度以能遮蓋主燃燒區(qū)為宜。(3) 后拱 : 后拱位于爐排上方的后爐墻下部 , 如圖 3-14所示。后拱的作用 , 是將燃盡區(qū)的高溫?zé)煔夂瓦^剩的空氣引導(dǎo)到爐膛中部和前部 , 以延長煙氣流程 , 保證主燃燒區(qū)所需要的熱量 , 以及促進(jìn)新煤引燃 , 同時(shí)提高爐排后部溫度 , 使灰渣中的固定炭燃盡。(4) 常用爐拱舉例 : 爐拱的形狀和尺寸與燃用的煤種密切相關(guān) ,

12、必須有針對性的選用 , 同時(shí)各拱之間還需互相配合 , 才能收到明顯的效果。圖 3-14 是燃燒無煙煤的爐拱簡圖。由于無煙煤含揮發(fā)分低 , 著火較困難 , 單靠爐膛前部的煙氣輻射熱是很不夠的 , 因而采用低而長的后拱 , 遮蓋著爐排有效長度的 50%60%, 迫使后部煙氣帶出的熾熱炭粒 , 在煙氣向前流動時(shí)被甩下來 , 促進(jìn)前部的新煤較快地著火。圖 3-15 是又一種燃燒無煙煤的爐拱。其前拱短 , 下部有足夠厚度的高溫?zé)煔鈱酉蛐旅狠椛浞艧?; 后拱雖比圖 3-14 所示的短一些 , 但與前拱配合后形成了一個(gè) “ 喉部與區(qū)域 , 能促進(jìn)可燃物與空氣的良好混合并充分燃盡。圖 3-16 是燃燒煙煤或褐

13、煤的爐拱。由于煙煤或褐煤含揮發(fā)分較高 , 容易著火 , 燃燒最強(qiáng)烈的區(qū)域偏向爐排的前端 , 故前拱的形狀與圖 3-15 所示相似 , 后拱則較短。當(dāng)燃燒含揮發(fā)分很高的煤時(shí) , 前拱還可以適當(dāng)提高 , 以使?fàn)t膛空間開闊些。圖 3-17 是燃燒多種煤的爐拱。其前拱采用拋物線型 , 使?fàn)t膛前部溫度較高 ; 后拱保持適當(dāng)?shù)拈L度。為了適應(yīng)燃燒劣質(zhì)煤的要求 , 有的采用將后拱加長到爐排有效長度的 50% 以上 , 如圖 3-17 中假想線的位置。甚至采用全封閉式的爐拱 , 爐拱幾乎百分之百地覆蓋爐膛空間 , 只在前部兩側(cè)開煙氣出口窗 , 供高溫?zé)煔饬鬟^。2. 分段送風(fēng) 為了適應(yīng)鏈條爐排燃燒各區(qū)段需要不同風(fēng)

14、量的特點(diǎn) , 在爐排下面隔成幾個(gè)風(fēng)室進(jìn)行分段送風(fēng) ( 一次風(fēng) ), 如圖 3-18 所 示。每個(gè)風(fēng)室之間應(yīng)嚴(yán)密不漏 , 以防短路而失去調(diào)節(jié)作用。為使整個(gè)爐排寬度的風(fēng)量分布均勻 , 宜采用雙側(cè)進(jìn)風(fēng)。每個(gè)風(fēng)室的風(fēng)量 , 均用單獨(dú)的擋風(fēng)板分別調(diào)節(jié)。各擋風(fēng)板的開度 , 需根據(jù)不同煤種的特性 , 經(jīng)過反復(fù)運(yùn)行試驗(yàn) , 找出使煤燃燒最佳的開啟位置。當(dāng)煤種變化時(shí)，還需要重新調(diào)整，以達(dá)到最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行效果。一臺鍋爐最多采用 56 個(gè)風(fēng)室 , 送風(fēng)分段越多 , 風(fēng)量越容易符合燃燒需要 , 見圖 3-19, 但分段過多 , 將使結(jié)構(gòu)復(fù)雜 , 總的經(jīng)濟(jì)效果并不理想。3. 二次風(fēng)在層燃爐中 , 從爐排下方送入爐膛的空氣

15、稱為一次風(fēng) , 從爐排上方高速吹人爐膛的氣流稱為二次風(fēng)。在室燃爐中 , 隨燃料進(jìn)入爐膛的空氣稱為一次風(fēng) , 為加強(qiáng)擾動、混合和燃盡 而噴人爐膛的氣流稱為二次風(fēng)。二次風(fēng)的作用：(1) 攪動煙氣 , 使煙氣與空氣很好混合 , 減少氣體未完全燃燒熱損失 ;(2) 造成煙氣旋渦 , 延長煙氣流程 , 使飛灰中可燃物質(zhì)在爐膛內(nèi)停留較長時(shí)間 , 得到充分燃盡 ;(3) 依靠旋渦的分離作用 , 把未燃盡的炭粒甩回火床復(fù)燃 , 降低飛灰含炭量 , 減少固體未完全燃燒熱損失 , 降低鍋爐初始排塵濃度。(4) 當(dāng)用空氣做二次風(fēng)時(shí) , 還可補(bǔ)充一次風(fēng)的不足 , 促進(jìn)完全燃燒。合理的布置與使用二次風(fēng) , 一般可提高鍋

16、爐熱效率 5%左右。二次風(fēng)多數(shù)使用空氣 , 有時(shí)使用蒸汽、煙氣 , 或者以 上兩種氣體的混合物 ; 如用空氣作二次風(fēng) , 最好是熱風(fēng) , 以利于提高爐膛溫度。風(fēng)速一般為 407Om/s, 但要選用較大風(fēng)壓約 20004000Pa 的風(fēng)機(jī)。二次風(fēng)量占總風(fēng)量的百分比 : 對揮發(fā)分含量較少的無煙煤約為 5%, 對揮發(fā)分含量較多的煙煤約為 7%8%, 對揮發(fā)分和水分含量都較多的褐煤約為 10% 。二次風(fēng)量不宜過大 , 否則對燃燒不利 , 而且增加排煙熱損失 , 降低鍋爐熱效率 ; 如用蒸汽作二次風(fēng) , 即使鍋爐在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)也不會造成爐膛空氣過剩系數(shù)太高 , 但其缺點(diǎn)是要耗用蒸汽 , 影響鍋爐凈效率。如混合使用蒸汽和空氣作二次風(fēng) , 即利用高速蒸汽的引射作用 , 將空氣帶人爐膛 , 能夠綜合提高鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。二次風(fēng)可單獨(dú)由前墻或后墻一面引人 , 也可由前、后墻 同時(shí)引人 , 主要根據(jù)爐膛出口方向與爐膛深度而定。當(dāng)由前、后墻同時(shí)引入時(shí) , 應(yīng)將風(fēng)嘴設(shè)在 爐膛喉部 , 而且要將風(fēng)嘴的 方向錯(cuò)開布置 , 如圖 3-18 所示。也有將