工業(yè)設(shè)計(jì)論文刊物拋煤機(jī)鍋爐節(jié)能環(huán)保

　　本篇文章是由《工業(yè)安全與環(huán)保》發(fā)表的一篇工業(yè)設(shè)計(jì)論文，為原冶金，電力、化工、建材、等15個(gè)部委聯(lián)合創(chuàng)辦，武漢安全環(huán)保研究院主辦，國內(nèi)外公開發(fā)行的國家級技術(shù)類刊物，已有27年的歷史，是國內(nèi)最早的安全環(huán)保科技期刊之一。

　　摘要：延安某廠原有的SZD10-13一AⅡ型拋煤機(jī)鏈條爐存在著煙氣黑度等級高、飛灰量大、飛灰含碳量高等問題。通過對燃燒過程具體分析，對拋煤機(jī)鏈條爐爐膛結(jié)構(gòu)、配風(fēng)系統(tǒng)、飛灰系統(tǒng)等方面進(jìn)行了改造，改造后的拋煤機(jī)鏈條爐減少了飛灰不完全燃燒熱損失，提高了鍋爐熱效率，達(dá)到了節(jié)能環(huán)保的效果。

　　關(guān)鍵詞：節(jié)能;環(huán)保;改造

　　拋煤機(jī)鏈條鍋爐具有結(jié)構(gòu)緊湊、負(fù)荷調(diào)節(jié)能力強(qiáng)、適應(yīng)煤種廣、操作簡單、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，受到了很多用戶的歡迎。

　　延安某廠原有的SZD10-l3一AⅡ型拋煤機(jī)鏈條爐采用開式爐膛和機(jī)械式風(fēng)力拋煤機(jī)。爐內(nèi)的燃料燃燒是火床與懸浮狀態(tài)的綜合燃燒，大顆粒煤落在爐排上作火床燃燒，小于lmm的細(xì)煤末在爐膛空間作懸浮燃燒，燃燒狀況遠(yuǎn)不如煤粉爐。由于開式爐膛極少產(chǎn)生氣體紊流和機(jī)械混合擾動，加上配風(fēng)條件的限制，細(xì)煤末與空氣昆合狀況較差，大多數(shù)細(xì)煤屑不經(jīng)過強(qiáng)烈燃燒區(qū)，只受到火焰輻射，很容易導(dǎo)致缺氧而析出碳黑，產(chǎn)生焦炭粒子，造成機(jī)械不完全燃燒熱損失增大。經(jīng)測試，這臺SZD10—13一AⅡ型拋煤機(jī)鏈條爐排煙黑度一般在林格曼黑度3級左右，嚴(yán)重時(shí)高達(dá)5級;煙塵排放濃度一般都在500mg/m。以上，有的高達(dá)l000mg/m。以上，超過國家排放標(biāo)準(zhǔn)的十幾倍甚至幾十倍;煙塵中含碳量一般在60～70，沒有完全燃燒的碳顆粒隨煙氣排出，資源浪費(fèi)現(xiàn)象十分嚴(yán)重。

　　1缺陷分析

　　(1)拋煤機(jī)拋在爐膛空間燃燒的是直徑在lmm左右的煤屑，在現(xiàn)有拋煤機(jī)鏈條爐爐膛空間，懸浮可燃物不具備完全燃燒條件。煤粉爐懸浮燃燒時(shí)設(shè)有煤粉燃燒器，它是保證煤粉良好燃燒的重要手段，而該拋煤機(jī)鍋爐不但沒有煤粉燃燒器，而且把煤屑拋人爐膛空間燃燒時(shí)幾乎是沒有采取強(qiáng)化措施的，不能保證煤屑正常燃燒。

　　(2)拋煤機(jī)鍋爐的爐膛是開放型的矩形直筒子，沒有前后拱，空間很大。因此，盡管爐內(nèi)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(yīng)的物理?xiàng)l件較差，造成煤屑因缺氧而減慢化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程，產(chǎn)生不完全燃燒現(xiàn)象。每當(dāng)控制調(diào)節(jié)不當(dāng)，大量細(xì)煤屑來不及燃燒就飛出爐膛;這不僅對鍋爐的經(jīng)濟(jì)燃燒十分不利，還會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。

　　(3)此鍋爐沒有設(shè)計(jì)二次風(fēng)，使得煙氣在爐膛內(nèi)得不到充分混和，煤粒在爐膛內(nèi)的停留時(shí)間很短，爐膛出口的飛灰量和飛灰含碳量增加，使得爐內(nèi)煙氣溫度很快降低，排煙中的CO含量較高，以致造成化學(xué)不完全燃燒損失增大。同時(shí)由于鍋爐的飛灰量大，鍋爐排煙中的飛灰濃度較高，易造成大氣污染。

　　2改造方案

　　針對本臺鍋爐存在問題，進(jìn)行了如下改造。

　　2。l增加前后拱、折焰拱

　　在不影響拋煤機(jī)正常工作的前提下，利用雙人字形拱的“a”形燃燒方式理論增加前后拱，如圖1所示，使得高溫火焰在前后拱導(dǎo)向下運(yùn)動直接沖刷新煤層，高溫火焰的灼熱焦碳顆粒在重力和離心力慣性聯(lián)合作用下讓分離發(fā)生在新煤層上，火焰的沖刷及灼熱碳粒的分離與新煤之間進(jìn)行著強(qiáng)烈的動量、質(zhì)量和熱量交換，形成一個(gè)極有利的著火條件。同時(shí)“a”型火焰在前拱區(qū)的回流形成一個(gè)強(qiáng)湍動的大旋渦，火焰中未燃盡的可燃性氣體及灼熱碳粒在強(qiáng)湍動中增強(qiáng)了與氧氣間的混合，可以及時(shí)充分供氧保證Q3和Q4的減少。且“a”型火焰回流對細(xì)小飛灰?guī)С鰧?shí)際上有封鎖作用，“a”型運(yùn)動軌跡也大大增長了氣流在爐內(nèi)的路徑、改善了充滿度，增加了停留時(shí)問，提高了燃盡率。

　　圖1所示新增折焰拱也進(jìn)一步延長了未燃盡粒子與空氣的接觸時(shí)間，加強(qiáng)了燃燒。

　　2。2增加二次風(fēng)

　　如圖1所示，改造后的爐膛前、后拱二次風(fēng)管恰好可以布置在前后拱內(nèi)，后拱的二次風(fēng)與前拱的二次風(fēng)相互配合;射流角度合適，增加前、后拱二次風(fēng)噴嘴數(shù)量，調(diào)整前、后拱二次風(fēng)比率。改造后可以使氣流旋轉(zhuǎn)并保證一定的旋流強(qiáng)度，提高二次風(fēng)的功效，蓋住揚(yáng)起的細(xì)煤屑，加強(qiáng)拋煤細(xì)屑與空氣的擾動混合，延長其在爐內(nèi)的停留時(shí)間，以便降低飛灰中的含碳量，減少局部受熱面的磨損，這樣就可以降低煙氣黑度和減少粉塵的排放。

　　2.3增加爐室內(nèi)飛灰復(fù)燃功能

　　含塵煙氣通過前后拱形成的喉口，由燃燒室進(jìn)入燃燼室，由于煙氣流通截面的擴(kuò)大及煙氣的轉(zhuǎn)向，可能導(dǎo)致部分飛灰降落在爐拱上。為此對拱進(jìn)行改造，目的是讓飛灰由拱兩側(cè)進(jìn)入燃燒室再燃。如圖2所示在前拱上面貼近前墻的下部設(shè)置幾個(gè)%400定向落灰口，將前拱上的積灰引入前拱下面回燃，可以提高鍋爐燃燒效率，減少不完全燃燒熱損失。

　　3改造結(jié)果

　　針對某廠DZL10—1.25一AⅡ型拋煤機(jī)鍋爐用上述方法加以改進(jìn)，改造前后測量數(shù)據(jù)如過表1所示。

　　從改造前后數(shù)據(jù)分析可以看出，經(jīng)過改造后，燃用Ⅱ類煙煤時(shí)鍋爐煤渣含碳量在5左右，爐膛溫度比以前提高5OK，煙塵排放濃度可以做到小于150mg/m3，煙氣黑度在林格曼1級以下，燃用煤量較改造前顯著減少。

　　拋煤機(jī)鏈條爐爐膛前后拱與二次風(fēng)的配合促進(jìn)了細(xì)煤屑與空氣的混合，延長了煙氣流程并為細(xì)煤屑燃燒提供了高溫條件;飛灰復(fù)燃功能的運(yùn)用，減少了飛灰不完全燃燒熱損失，提高了鍋爐熱效率。可見，用此方法改造鍋爐，不但節(jié)能效果顯著，而且減少鍋爐煙氣對空氣污染，起到一定的環(huán)保作用。